用于開發(fā)、部署和實(shí)施電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種用于開發(fā)電力工業(yè)的移動(dòng)應(yīng)用的框架，以及使用該框架開發(fā)、部署和實(shí)施的移動(dòng)應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]用于電力系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的開發(fā)人員經(jīng)常的任務(wù)是創(chuàng)建程序來監(jiān)視該系統(tǒng)，并在發(fā)生故障的情況下加快電源的恢復(fù)。該計(jì)算機(jī)應(yīng)用還必須保持能量效率和時(shí)刻保存。當(dāng)編碼新程序時(shí)，開發(fā)者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)自己重復(fù)為每個(gè)新程序創(chuàng)建應(yīng)用基本框架。
[0003]為公共事業(yè)公司開發(fā)的監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用適于防止故障事件并在故障事件確實(shí)發(fā)生時(shí)迅速恢復(fù)供電，以防止電力用戶的服務(wù)中斷。然而，即使使用了現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，電源服務(wù)技術(shù)人員通常難以精確定位故障或設(shè)備的準(zhǔn)確位置而不移動(dòng)到公用設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)控制中心(NCC)或與至公用設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)控制中心(NCC)通信。
[0004]該NCC通常具有若干大屏幕，示出了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的實(shí)時(shí)單線圖。單線圖顯示網(wǎng)絡(luò)上的元件，如電源，負(fù)載，和裝置，例如變壓器、斷路器、開關(guān)設(shè)備、繼電器、開關(guān)和傳感器。在配電網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備需要檢修或維護(hù)的情況下，NCC將生成服務(wù)票據(jù)并將票據(jù)分配給合適的公共設(shè)施人員。
[0005]當(dāng)公共設(shè)施人員在遠(yuǎn)離NCC的位置執(zhí)行維護(hù)時(shí)，公共設(shè)施人員聯(lián)系NCC以確定這些設(shè)備是否離線、通電，或者需要維護(hù)。另外，公共設(shè)施人員呼叫控制室，以便在進(jìn)行維護(hù)之前停用設(shè)備，或者一旦維護(hù)完成激活設(shè)備。公共設(shè)施人員不會(huì)自動(dòng)或直接留意網(wǎng)絡(luò)上需要服務(wù)的設(shè)備的狀態(tài)或位置。
[0006]公用事業(yè)公司面臨的另一個(gè)困難是響應(yīng)于變化的預(yù)測或?qū)嶋H負(fù)載曲線值、環(huán)境條件和電網(wǎng)上的相鄰設(shè)備而頻繁更換設(shè)備，例如故障電流指示器(FCI)和電網(wǎng)上的其他傳感器。為了克服上述問題，具有不可修正參數(shù)的現(xiàn)有設(shè)備經(jīng)常替換為具有所需但也不可修改的參數(shù)的新設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—種用于開發(fā)用于監(jiān)測電力系統(tǒng)操作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的框架具有一組模塊，其可組合來創(chuàng)建所述計(jì)算機(jī)應(yīng)用并安裝在移動(dòng)設(shè)備上。每個(gè)模塊具有選自下列功能中的至少一種的相關(guān)聯(lián)的功能:安全管理、檔案管理、系統(tǒng)配置、設(shè)備級視圖、事件視圖、數(shù)據(jù)訪問、后臺(tái)服務(wù)、定位/GIS、數(shù)據(jù)服務(wù)、以及應(yīng)用編程接口，所述模塊中的每一個(gè)模塊可與模塊中的另一模塊組合，以開發(fā)用于監(jiān)測電力系統(tǒng)的操作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用。
[0008]—種用于實(shí)現(xiàn)安裝在配電系統(tǒng)中的傳感器的操作的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，從網(wǎng)關(guān)服務(wù)器訪問傳感器的操作數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)服務(wù)器收集和存儲(chǔ)用于至少一個(gè)子站的數(shù)據(jù)。傳感器的操作數(shù)據(jù)是使用代表傳感器的標(biāo)識(shí)號訪問的。該計(jì)算機(jī)應(yīng)用安裝在移動(dòng)設(shè)備上，移動(dòng)設(shè)備具有與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器雙向通信，并且計(jì)算機(jī)應(yīng)用能夠接收配置輸入以實(shí)現(xiàn)傳感器的操作值。該移動(dòng)設(shè)備發(fā)送接收的配置輸入到網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，并且網(wǎng)關(guān)服務(wù)器更新傳感器的配置。
[0009]—種用于監(jiān)測安裝在配電系統(tǒng)中的設(shè)備的狀態(tài)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用安裝在移動(dòng)設(shè)備上，移動(dòng)設(shè)備與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器雙向通信。移動(dòng)設(shè)備從網(wǎng)關(guān)服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，并且網(wǎng)關(guān)服務(wù)器發(fā)送請求的數(shù)據(jù)到安裝在移動(dòng)設(shè)備上的計(jì)算機(jī)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)應(yīng)用準(zhǔn)備用于呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指示進(jìn)行監(jiān)測的配電系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)。
【附圖說明】
[0010]在附圖中，示出了結(jié)構(gòu)實(shí)施例，其將在下文中與詳細(xì)描述一起提供，描述了一種用于開發(fā)、部署和實(shí)施電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的框架的典型實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，部件可設(shè)計(jì)為多個(gè)部件，或者多個(gè)部件可設(shè)計(jì)為單個(gè)部件。
[0011]此外，在附圖和下面的說明中，在整個(gè)附圖和書面描述中，相同的部件分別用相同的附圖標(biāo)記表示。附圖并未按比例畫出，而放大了特定元件的比例以便于說明。
[0012]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的開放軟件框架的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步示出了具有模塊的開放軟件框架，該模塊存在于系統(tǒng)的客戶端和服務(wù)器端；
[0013]圖2示出了網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、本地?cái)?shù)據(jù)采集服務(wù)器和移動(dòng)設(shè)備之間的通信；
[0014]圖3是具有LDAS和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器兩者的組合服務(wù)器的示例；
[0015]圖4是開放軟件框架的數(shù)據(jù)對象結(jié)構(gòu)的高等級類圖；
[0016]圖5a是開放軟件框架的數(shù)據(jù)對象結(jié)構(gòu)的詳細(xì)項(xiàng)目等級類圖；
[0017]圖5b是圖5a的延續(xù)圖；
[0018]圖5c是圖5a和圖5b的延續(xù)圖；
[0019]圖6a是開放軟件框架的數(shù)據(jù)對象結(jié)構(gòu)的詳細(xì)項(xiàng)目等級類圖的另一示例；
[0020]圖6b是圖6a的延續(xù)圖；
[0021]圖6c是圖6a和6b的延續(xù)圖；
[0022]圖6d是圖6c的延續(xù)圖；
[0023]圖7是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的常見列表視圖屏幕；
[0024]圖8示出了高等級狀態(tài)、條形圖，并將其定位到電力系統(tǒng)上的設(shè)備的對象狀態(tài)的視圖；
[0025]圖9是測量、狀態(tài)記錄、以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用從監(jiān)測的電力系統(tǒng)接收的制圖值的數(shù)據(jù)項(xiàng)目視圖；
[0026]圖10示出了與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器通信的短距離無線傳感器以及具有安裝在其上的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的移動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
[0027]圖11示出了與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器通信的長距離無線傳感器以及具有安裝在其上的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的移動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
[0028]圖12示出了與RTU/中繼器上的集成本地服務(wù)器通信的短距離無線傳感器的結(jié)構(gòu)；
[0029]圖13示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的應(yīng)用列表；
[0030]圖14示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的FCI配置頁面；
[0031]圖15示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的電力質(zhì)量頁面；
[0032]圖16示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的波形觀測儀；
[0033]圖17示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的定位功能；
[0034]圖18示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的登錄和認(rèn)證頁面；
[0035]圖19示出了一種結(jié)構(gòu)，其用于在FDIR/VVC系統(tǒng)、OPC服務(wù)器、OPC客戶、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和具有安裝在其上的本發(fā)明計(jì)算機(jī)應(yīng)用的移動(dòng)設(shè)備之間通信；
[0036]圖20示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的選擇頁面，其分解為示例性業(yè)務(wù)單元；
[0037]圖21示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的應(yīng)用列表；
[0038]圖22示出了監(jiān)測的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的FDIR結(jié)構(gòu)和單線圖；
[0039]圖23示出了實(shí)時(shí)VVC控制值和選擇的變量的趨勢；
[0040]圖24示出了 CVR控制下的系統(tǒng)的電壓值和趨勢；
[0041]圖25示出了定位功能，其使用移動(dòng)設(shè)備的GPS功能和GIS數(shù)據(jù)來確定移動(dòng)設(shè)備的位置、電力系統(tǒng)上的期望點(diǎn)或設(shè)備的位置，并確定移動(dòng)設(shè)備位置和期望端點(diǎn)之間的移動(dòng)方向；
[0042]圖26示出了電容器組容量的配置頁面；
[0043]圖27示出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的登錄屏幕；
[0044]圖28示出了用于在數(shù)據(jù)聚合服務(wù)器、資產(chǎn)健康監(jiān)視系統(tǒng)和移動(dòng)設(shè)備之間通信的系統(tǒng)拓?fù)洌?br>[0045]圖29示出了移動(dòng)設(shè)備、資產(chǎn)健康計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的功能以及資產(chǎn)健康數(shù)據(jù)服務(wù)器之間的雙向通信的邏輯視圖，移動(dòng)設(shè)備具有安裝在其上的資產(chǎn)健康計(jì)算機(jī)應(yīng)用，資產(chǎn)健康計(jì)算機(jī)應(yīng)用和所示的數(shù)據(jù)服務(wù)器利用公共認(rèn)證和安全模塊；
[0046]圖30示出了在終端用戶菜單選擇后的資產(chǎn)健康計(jì)算機(jī)應(yīng)用的示例性的一系列屏蒂;
[0047]圖31示出了用于監(jiān)測的所選資產(chǎn)的細(xì)節(jié)和圖表視圖；
[0048]圖32是所選資產(chǎn)的部件以及每個(gè)部件的顏色編碼的報(bào)警狀態(tài)的示意圖；
[0049]圖33更詳細(xì)示出了定位功能，例如地圖上的設(shè)備和裝置的狀態(tài)以及設(shè)備位置之間的空間關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0050]參考圖1，示出了具有安裝在其上的計(jì)算機(jī)應(yīng)用100的移動(dòng)設(shè)備10。該移動(dòng)設(shè)備10實(shí)施為蘋果手機(jī)(iPhone)、智能電話、平板、電子閱讀器、數(shù)字照相機(jī)、手機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，iPod Touch或能夠執(zhí)行本發(fā)明的定制電子設(shè)備。可選地，移動(dòng)設(shè)備10可以被實(shí)施為車輛中的導(dǎo)航系統(tǒng)或另一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0051]在圖1所示的示例性實(shí)施例中，移動(dòng)設(shè)備10為智能電話，其具有安裝于其上的移動(dòng)應(yīng)用或“移動(dòng)app”。該移動(dòng)設(shè)備10具有操作系統(tǒng)如1S、Windows、安卓(Android)、webos、塞班(Symbian)或能夠執(zhí)行安裝在其上的計(jì)算機(jī)應(yīng)用100的功能的另一操作系統(tǒng)。開放軟件框架20用于創(chuàng)建、部署和實(shí)施計(jì)算機(jī)應(yīng)用100，并具有模塊22、24、26、28、32、34、36、38，它們用C#、JAVA、Objective-C或設(shè)備10的操作系統(tǒng)支持的其他編程語言編寫。
[0052]電力系統(tǒng)移動(dòng)應(yīng)用的開放軟件框架
[0053]開放軟件框架20運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)上或能夠執(zhí)行本發(fā)明的另一操作系統(tǒng)。開放軟件框架20安裝在PC、服務(wù)器、膝上型計(jì)算機(jī)、平板或者執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的另一機(jī)器。開放軟件框架20為用戶提供工具來構(gòu)建計(jì)算機(jī)應(yīng)用100，而無需具有編寫計(jì)算機(jī)代碼的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)。另外，開放軟件框架20提供可重復(fù)使用的模板來創(chuàng)建應(yīng)用，使得開發(fā)人員不必專注于已經(jīng)由其他開發(fā)人員解決的較小問題。
[0054]對于電力工業(yè)的各種各樣的商業(yè)目的，開放軟件框架20提供通用模板來創(chuàng)建新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用100。用戶可以通過在開放軟件框架20內(nèi)配置所需功能以開發(fā)計(jì)算機(jī)應(yīng)用100，使得預(yù)置的人機(jī)接口(HMI)以及提供數(shù)據(jù)源的識(shí)別和位置到計(jì)算機(jī)應(yīng)用100或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)16。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，開放軟件框架20允許指向、點(diǎn)擊、拖動(dòng)、和刪除圖標(biāo)，每個(gè)圖標(biāo)代表模塊22、24、26、28、32、34、36、38、軟件組件、或用于與一個(gè)或多個(gè)其他模塊22、24、26、28、32、34、36、38結(jié)合以構(gòu)建計(jì)算機(jī)應(yīng)用100的子組件。完整的計(jì)算機(jī)應(yīng)用是從因特網(wǎng)、網(wǎng)頁(web)服務(wù)、或移動(dòng)應(yīng)用商店下載到設(shè)備上，諸如蘋果公司的App Store?、Android市場或其它應(yīng)用程序分配平臺(tái)，或者使用CD-ROM、存儲(chǔ)卡、記憶棒或其它介質(zhì)傳輸至移動(dòng)設(shè)備10。
[0056]開放軟件框架20存在于如圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的客戶端和服務(wù)器兩側(cè)上?？蛻舳藗?cè)包括但不限于移動(dòng)設(shè)備10，其執(zhí)行使用開放軟件框架20構(gòu)建的計(jì)算機(jī)應(yīng)用100。服務(wù)器端具有網(wǎng)頁服務(wù)16或入口，其傳輸開放軟件框架20的模塊22、24、26、28、32、34、3