基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统

曹伟

（国网福建龙岩供电公司，福建 龙岩 364000）

基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统

曹伟

（国网福建龙岩供电公司，福建 龙岩 364000）

电力监控系统的关键组成部分为电网调度自动化主站系统，其故障将会引起重大事故的发生，人机交互系统作为整个监控系统不可或缺的部分，保证其顺利运行具有重要意义。本文在分析电网调度自动化主站人机交互系统有关技术的基础上，设计了基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统。

多进程协同；电网调度自动化主站；人机交互系统

基于人机交互系统的重要作用，本文从系统中有关技术、系统设计、发展展现几方面对基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统进行分析与探讨。

1 电网调度自动化主站人机交互系统有关技术

多进程模型。在Windows中，每执行一次程序，系统将会自动创建进程，并且赋予该进程唯一的句柄。当有多个进程同时存在时，对于其的管理，需要借助进程管理模型，对特殊数据结构进行定义。针对基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统的设计，主进程能对数据与相关子进程进行管理。多进程的管理模型如图1所示。另外，在该系统中，还使用进程间通信技术与绘图技术等［1］。

2 基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统设计

2.1 总体的设计

在学习国外先进经验并针对实际需要进行分析的基础上，对该系统的框架进行搭建，整合、优化需求模型与现有系统模型，发挥人机交互系统在实践中的优势作用。系统的总体设计如图2所示。

图1 多进程管理模型

该系统中，每个模块都有自己的进程，多个模块进行组合成为人机交互系统，主管理进程对其进行统一管理。各个进程间使用内存与消息共享的方式实现通信。该种设计具有可靠、进程间相互独立、数据同步简单及编程调试简单等优点，具有内存大、启动慢等缺点。多进程协同的形式能提高系统的安全与可靠指数，并且相对灵活。

图2 系统总体设计

2.2 功能模块设计

2.2.1 主管理进程设计。主管理进程能对人机交互界面进行展示，包括标题、基本按钮、帮助等，在调度工作中，相关人员进行的操作能体现在主管理进程中。调度人员使用鼠标等介质能将目标执行命令反馈给主管理进程，然后主管理进程能判断在进行人机交互过程中是否需要其他进程的帮助。

2.2.2 控制台进程设计。控制台能在很大程度上为调度人员提供便利，具有时钟、菜单索引、浏览屏幕窗口等多种功能。其中的屏幕控制台能显示时间，对四个操作按钮进行双击能将系统运行中的服务列表显示出来。例如，当电网出现警报事件，对应的设备符号出现报警提示，如开关不同颜色交替闪烁表示该开关有分与合变位，遥测量红色闪烁表示存在越限报警等，控制台进程中的事故重演菜单能对事故发生时电网的运行状态进行重演，遥测数据分析菜单能将遥测数据显示出来。

2.2.3 菜单进程设计。在画面空白区域或者不存在设备信息的图元上进行鼠标点击，会自动弹出操作视图的菜单，为独立性进程。总索引能使用热点方式将画面调出，并能随时更改画面名称，全站报警确认能确认图形所在厂站的报警信息。弹出厂站能够进行对话框的选择，若该图形属于某厂站，对话框中的场站列表能够将对应的厂站筛选出来，若不存在所属厂站，会对整个责任区进行选择。

2.2.4 绘图进程设计。该系统中针对绘图进程的设计主要是对接线图进行绘制。在图形的空白处点击鼠标进行图形设置，随后会自动弹出对图形大小进行设置的界面，标准大小为1 920×1 080。绘图规范中指出，接线图需要满屏显示，为防止图形绘制后再进行调整这些不必要的麻烦，在进行绘制之前要对整体布局进行构思。在图形上画线之后双击，会自动出现创建母线的提示，需要先确定母线名称，然后选择相应的电压等级，点击即可。母线创建完成后，其会变成实线，相应标注也会显示出来。另外，系统会创建相应资源，点击母线，资源树会对资源进行自动定位。

2.2.5 事项进程的设计。将事项进程打开后，会与系统中正在运行的事项服务器自动连接。若连接成功，事项窗口中就会将系统中生成的实时事项显示出来。相关人员能查询事项进程。例如，当调度人员需要查看某天历史事项时，只要输入具体时间即可。但是，该功能只有在活动状态下的历史窗口中才能实现。事项进程能按照时间与类别的不同对主服务器收到的具体事项的时间与数量进行统计，供查询使用，并且能对所选事项进行打印。

3 基于多进程协同的电网调度自动化主站人机交互系统的发展展望

通过分析现阶段的人机交互系统能够发现，已经进行的工作包括：对多种系统框架进行比较，分析其中的优势与劣势；比较进程间使用的通信方式，对每种方式的优点与缺点进行分析，选择管道、共享内存等方式应用到不同功能中；对以往与目前的Qt开源库进行比较可知，早期版本中存在的代码漏洞已经基本被修复，并对可移植性进行优化，能更有效地显示绘图；使用分层设计进行系统整体框架搭建，使用数据库组件进行数据交互，保存、调用数据；使用多进程协同方式对多个子进程进行管理，降低系统的耦合度，从而使系统更加可靠，有效避免子模块崩溃引起整个系统的崩溃。人工交互系统具有复杂性与综合性，未来的研究主要包括：该系统使用多进程协同设计的方式实现多个进程同时运行的功能，但当存在较多进程时，会导致系统出现卡顿问题。为改善该问题，可以采用控制进程与完善主机软硬件的方式。

4 结语

在现阶段的电网调度与监控中，人机交互系统的优势十分明显，但仍然存在卡顿、原型实现的功能不完善等问题。电力行业技术人员要重视这些不足，设计出功能更加全面的人机交互系统。

［1］邵龙.浅谈基于电力调度自动化主站系统的AVC的应用［J］.中国科技博览，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

曹伟（1986-），男，本科，工程师，研究方向：调度自动化。