基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統

曹偉

（國網福建龍巖供電公司，福建 龍巖 364000）

基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統

曹偉

（國網福建龍巖供電公司，福建 龍巖 364000）

電力監控系統的關鍵組成部分為電網調度自動化主站系統，其故障將會引起重大事故的發生，人機交互系統作為整個監控系統不可或缺的部分，保證其順利運行具有重要意義。本文在分析電網調度自動化主站人機交互系統有關技術的基礎上，設計了基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統。

多進程協同；電網調度自動化主站；人機交互系統

基于人機交互系統的重要作用，本文從系統中有關技術、系統設計、發展展現幾方面對基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統進行分析與探討。

1 電網調度自動化主站人機交互系統有關技術

多進程模型。在Windows中，每執行一次程序，系統將會自動創建進程，并且賦予該進程唯一的句柄。當有多個進程同時存在時，對于其的管理，需要借助進程管理模型，對特殊數據結構進行定義。針對基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統的設計，主進程能對數據與相關子進程進行管理。多進程的管理模型如圖1所示。另外，在該系統中，還使用進程間通信技術與繪圖技術等［1］。

2 基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統設計

2.1 總體的設計

在學習國外先進經驗并針對實際需要進行分析的基礎上，對該系統的框架進行搭建，整合、優化需求模型與現有系統模型，發揮人機交互系統在實踐中的優勢作用。系統的總體設計如圖2所示。

圖1 多進程管理模型

該系統中，每個模塊都有自己的進程，多個模塊進行組合成為人機交互系統，主管理進程對其進行統一管理。各個進程間使用內存與消息共享的方式實現通信。該種設計具有可靠、進程間相互獨立、數據同步簡單及編程調試簡單等優點，具有內存大、啟動慢等缺點。多進程協同的形式能提高系統的安全與可靠指數，并且相對靈活。

圖2 系統總體設計

2.2 功能模塊設計

2.2.1 主管理進程設計。主管理進程能對人機交互界面進行展示，包括標題、基本按鈕、幫助等，在調度工作中，相關人員進行的操作能體現在主管理進程中。調度人員使用鼠標等介質能將目標執行命令反饋給主管理進程，然后主管理進程能判斷在進行人機交互過程中是否需要其他進程的幫助。

2.2.2 控制臺進程設計。控制臺能在很大程度上為調度人員提供便利，具有時鐘、菜單索引、瀏覽屏幕窗口等多種功能。其中的屏幕控制臺能顯示時間，對四個操作按鈕進行雙擊能將系統運行中的服務列表顯示出來。例如，當電網出現警報事件，對應的設備符號出現報警提示，如開關不同顏色交替閃爍表示該開關有分與合變位，遙測量紅色閃爍表示存在越限報警等，控制臺進程中的事故重演菜單能對事故發生時電網的運行狀態進行重演，遙測數據分析菜單能將遙測數據顯示出來。

2.2.3 菜單進程設計。在畫面空白區域或者不存在設備信息的圖元上進行鼠標點擊，會自動彈出操作視圖的菜單，為獨立性進程。總索引能使用熱點方式將畫面調出，并能隨時更改畫面名稱，全站報警確認能確認圖形所在廠站的報警信息。彈出廠站能夠進行對話框的選擇，若該圖形屬于某廠站，對話框中的場站列表能夠將對應的廠站篩選出來，若不存在所屬廠站，會對整個責任區進行選擇。

2.2.4 繪圖進程設計。該系統中針對繪圖進程的設計主要是對接線圖進行繪制。在圖形的空白處點擊鼠標進行圖形設置，隨后會自動彈出對圖形大小進行設置的界面，標準大小為1 920×1 080。繪圖規范中指出，接線圖需要滿屏顯示，為防止圖形繪制后再進行調整這些不必要的麻煩，在進行繪制之前要對整體布局進行構思。在圖形上畫線之后雙擊，會自動出現創建母線的提示，需要先確定母線名稱，然后選擇相應的電壓等級，點擊即可。母線創建完成后，其會變成實線，相應標注也會顯示出來。另外，系統會創建相應資源，點擊母線，資源樹會對資源進行自動定位。

2.2.5 事項進程的設計。將事項進程打開后，會與系統中正在運行的事項服務器自動連接。若連接成功，事項窗口中就會將系統中生成的實時事項顯示出來。相關人員能查詢事項進程。例如，當調度人員需要查看某天歷史事項時，只要輸入具體時間即可。但是，該功能只有在活動狀態下的歷史窗口中才能實現。事項進程能按照時間與類別的不同對主服務器收到的具體事項的時間與數量進行統計，供查詢使用，并且能對所選事項進行打印。

3 基于多進程協同的電網調度自動化主站人機交互系統的發展展望

通過分析現階段的人機交互系統能夠發現，已經進行的工作包括：對多種系統框架進行比較，分析其中的優勢與劣勢；比較進程間使用的通信方式，對每種方式的優點與缺點進行分析，選擇管道、共享內存等方式應用到不同功能中；對以往與目前的Qt開源庫進行比較可知，早期版本中存在的代碼漏洞已經基本被修復，并對可移植性進行優化，能更有效地顯示繪圖；使用分層設計進行系統整體框架搭建，使用數據庫組件進行數據交互，保存、調用數據；使用多進程協同方式對多個子進程進行管理，降低系統的耦合度，從而使系統更加可靠，有效避免子模塊崩潰引起整個系統的崩潰。人工交互系統具有復雜性與綜合性，未來的研究主要包括：該系統使用多進程協同設計的方式實現多個進程同時運行的功能，但當存在較多進程時，會導致系統出現卡頓問題。為改善該問題，可以采用控制進程與完善主機軟硬件的方式。

4 結語

在現階段的電網調度與監控中，人機交互系統的優勢十分明顯，但仍然存在卡頓、原型實現的功能不完善等問題。電力行業技術人員要重視這些不足，設計出功能更加全面的人機交互系統。

［1］邵龍.淺談基于電力調度自動化主站系統的AVC的應用［J］.中國科技博覽，2015（11）：42.

Man Machine Interaction System of Power Dispatching Automation Master Station Based on Multi Process Cooperation

Cao Wei
（State Grid Fujian Longyan Power Supply Company，Longyan Fujian 364000）

One of the key components of the power monitoring system for main power grid dispatching automation sys?tem,the fault will cause the occurrence of major accidents,human-computer interaction system as an integral part of the whole monitoring system,to ensure its operation has important significance.On the basis of analyzing the related technologies of man machine interaction system of power grid dispatching master station,a human-computer interac?tion system for power grid dispatching automation master station based on multi process coordination was designed.

multi process coordination；power grid dispatching automation master station；human-computer interac?tion system

TP11；TM73

A

1003-5168（2017）08-0010-02

2017-07-02

曹偉（1986-），男，本科，工程師，研究方向：調度自動化。