Приложения
Одним из основных положений идеологии СК-11 является открытость платформы для интеграции приложений различных производителей на базе международных стандартов. Кроме того, Монитор Электрик развивает следующие пакеты собственных приложений для платформы СК-11:
- Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)
- Energy Management System (EMS)
- Distribution Management System (DMS)
- Market Management System (MMS)
- Operator Training Simulator (OTS)
- Outage Management System (OMS)
Помимо общей информационной модели и средств интеграции, платформа СК-11 предоставляет единую информационную среду исполнения и готовый набор сервисов для сетевых приложений. Это позволяет, в том числе, обеспечить непротиворечивость и сходимость по разным критериям результатов работы подсистем SCADA/EMS/DMS.
Основные общие сервисы включают:
- BB2BB, предназначенный для переноса результатов расчетов режимов на физическую модель, расчета обобщённых характеристик режима и перетоков по ветвям нулевого сопротивления;
- анализ топологии сети;
- оценку состояния PORTOS;
- расчет установившегося режима, включающий услуги серийных расчетов, в том числе расчетов утяжеления по заданным сценариям;
- универсальный контроль режимных и технологических ограничений Violation Analyzer;
- сервис скоростных серийных вычислений по заданным сценариям с возможностью обмена результатами между приложениями.
Общая клиентская среда
Для создания удобной пользовательской среды, позволяющей унифицировать человеко-машинный интерфейс и организовать эффективное использование автоматизированной системы, в составе СК-11 используются три основных пакета приложений.
Первый пакет – Multicomponent Advanced Graphical Terminal (MAG Terminal) предоставляет общий пользовательский интерфейс для всех приложений, оперирующих, в первую очередь, текущей и ретроспективной телеметрической информацией.
Второй пакет – Transmission Network Analysis Terminal (TNA Terminal) предоставляет общий пользовательский интерфейс для всех приложений сетевого анализа, оперирующих данными режима, который может быть сформирован на основе прошлой, текущей или будущей версии информационной модели и соответствующего набора режимных параметров.
Третий пакет – Model Manager включает набор средств для создания и поддержания в актуальном состоянии модели энергосистемы и всей конфигурационной информации СК-11.
TNA Terminal и MAG Terminal ориентированы на работу с произвольным числом сервисов и приложений различных производителей, выполняемых на платформе СК-11, и имеют соответствующие программные интерфейсы и средства для разработчиков (API и SDK). Это позволяет во многих случаях обеспечить единообразие человеко-машинного интерфейса АСДТУ и использовать сторонние приложения без дополнительной нагрузки на пользователя в части привыкания и запоминания особенностей приемов работы с компонентами управления и визуализации.
Violation Analyzer – единое описание режимных и технологических ограничений, централизованный контроль их нарушения
Одной из важнейших задач анализа режима электрической сети является контроль нарушения технологических ограничений, обеспечивающий проверку выполнения целого ряда условий, которые определяются как техническими характеристиками энергетического оборудования, так и требованиями по устойчивости энергосистемы.
Эта задача решается в большинстве приложений сетевого анализа (в интерактивном и фоновом режимах), а также при мониторинге режимных параметров в среде SCADA.
Сервис СК-11 Violation Analyzer позволяет сэкономить значительные средства, затрачиваемые на поддержание в актуальном состоянии независимых описаний технологических ограничений в различных автоматизированных системах и приложениях центра управления, а также значительно повысить степень автоматизации процесса контроля предельных параметров в нормальных и ремонтных режимах, с учетом сезонов, типов дней, времени суток, предшествующих схемно-режимных ситуаций. Violation Analyzer включает гибкий инструмент создания централизованной и общей для всех приложений модели ограничений, которая позволяет с использованием специального языка на основе семантики CIM охватить практически все типы сложных аналитических и неаналитических предельных параметров и условий. Централизованный сервис контроля нарушения ограничений в составе Violation Analyzer предназначен для использования всеми заинтересованными приложениями на платформе СК-11.
Оценка состояния PORTOS – основа приложений, ориентированных на поддержку принятия решений диспетчером
Поскольку работа приложений сетевого анализа, в особенности в режиме on-line, начинается с оценки состояния по данным текущей телеинформации, без обеспечения безотказной и гарантированно корректной работы этой функции невозможно перейти к использованию результатов расчетов EMS/DMS-подсистем и считать их достоверными.
В 2011 году Монитор Электрик совместно с автором ПК КОСМОС Прихно В.Л. начал активную разработку программы оценки состояния режимов энергосистем следующего поколения, получившую название PORTOS.
Новая программа базируется на опробованных алгоритмах КОСМОС, доказавших свою эффективность в условиях применения в энергосистемах России и стран СНГ, и полностью переведенных на новую информационно-технологическую платформу и семантику CIM. Дополнительно к базовым алгоритмам PORTOS поддерживает ряд новых функций, включая учет псевдозамеров по заданным районам на основе данных выбранного базового режима, учет замеров с коммутационных аппаратов (по ветвям с нулевым сопротивлением), динамическую подстройку коэффициента доверия (веса) измерений по кодам качества и накопленному коэффициенту доверия. Дорожная карта развития нового продукта на ближайшие 2-3 года включает еще порядка 20 дополнительных функций и алгоритмов для повышения вероятности сходимости и корректности расчетов, включая функцию оценки состояния коммутационных аппаратов, адаптацию базовых режимов (включая экспоненциальный фильтр с настраиваемой постоянной времени) и расчет доверительных интервалов оцененного режима.
Пакет SCADA СК-11
SCADA СК-11 – это новое поколение систем дистанционного управления и сбора данных для предприятий и объектов электроэнергетики. В новом пакете дальнейшее развитие получила технология непрерывной оси времени, которая на уровне ядра хранения и представления данных делает невидимой границу между слоем реального (текущего) времени и данными за прошлое и будущее, обеспечивая для клиентов (пользователей/приложений) «бесшовное» скольжение по оси времени при работе с информацией. В рамках одного приложения или формы представления диспетчерской информации можно легко совмещать традиционную телеметрическую информацию и данные синхронных векторных измерений. Работа SCADA на общей с сетевыми приложениями информационной модели позволяет использовать единые справочники и сервисы для контроля технологических ограничений, топологического анализа, предварительной проверки корректности планируемых управляющих воздействий, включая проверки допустимости операций в сценариях телеуправления. Единое пространство измерений в иерархии центров управления и информационный лифт модели данных позволяют автоматизировать процесс настройки и поддержания в актуальном состоянии межуровневого обмена оперативной, плановой и отчетной информацией.
В SCADA СК-11 применена группа инновационных подходов к пользовательскому интерфейсу (UI), разработанных на основе многолетнего опыта наших специалистов по UI, с использованием возможностей современных информационных технологий:
Многопоточный UI, обеспечивающий максимально эффективное задействование вычислительных ресурсов многопроцессорных и многоядерных систем без блокирования работы всего пакета приложений при выполнении отдельных функций.
Немодальность. Максимальный уход от модальных диалогов и блокировок частей UI.
Динамический UI. Работа с данными в режиме drag-and-drop. Например, возможен перенос значения с формы на другую форму или на рабочий стол, или на график.
Управление контентом на видеостене с любого рабочего места, включая совместное управление с разграничением ответственности.
Поддержка коллективной работы. Область UI для размещения снимков участков схем или других форм с комментариями, доступная для просмотра группе пользователей.
Навигация с использованием связей в информационной модели для осуществления переходов как между технологическими схемами, так и любыми объектами, которые могут быть визуализированы. Например, возможен переход с шины, представленной на однолинейной схеме, на график изменения напряжения на ней.
Обобщенный визуальный анализ. Уменьшение количества статических цифровых индикаторов загромождающих форму. Градиентная и островная визуализация, построение карты изменения анализируемого параметра.
Установка переносных «приборов», отображающих цифровую или графическую информацию о параметрах узла сети с возможностью фиксации размера и положения или перемещения и масштабирования вместе со схемой.
Приближение инструментов к контенту для оптимизации их номенклатуры и обеспечения независимого управления каждой формой.
Минимизация настроек. Любая дополнительная настройка – это перекладывание ответственности на пользователя.
От агрегированного к детальному. Новая система событий, настраиваемые сводки с развитыми возможностями фильтрации, приоритетов, визуализации. Агрегация информации о событиях для упрощения восприятия.
Интерактивный web-интерфейс и интерфейс для мобильных устройств.
Возможность исследования. Интерфейс пользователя построен таким образом, чтобы не накладывать ненужных ограничений в части возможностей по работе с данными информационной модели и результатами работы приложений. Пользователь имеет достаточную свободу, чтобы решить свои задачи разными способами и выбрать наиболее удобный.