1、山东电网能量管理系统(EMS)人机界面规范一、总则1、 电网能量管理系统(EMS)是电网调度运行的重要支持系统,信息丰富、繁杂。为将这些信息能够条理清晰、规范标准地展现给广大系统用户,使 EMS 系统充分发挥潜力,特制定本规范。2、 本规范适用于山东省、地电网能量管理系统人机交互界面。3、 人机交互界面应分类合理、层次清晰,简洁明了,满足调度运行人员对电网一次设备、自动化系统的监视、操作和分析的需要。二、人机界面图形类型 1、 人机界面涉及的主要信息(1) 电网地理位置信息、电网结线信息、电网运行状态信息、电网设备参数。(2) 自动化系统配置信息、自动化设备运行状态信息。(3) EMS 系统应
2、用功能的运行控制、结果分析及展示等。2、 人机界面的画面类型EMS 系统的人机界面主要通过如下画面类型实现人机信息交互:(1)索引图:主索引图、子索引图。(2)线图:网络潮流图、厂/站单线图、EMS 系统配置图等。(3)表格图:各种发电功率、厂/站母线电压监视、各种负荷功率监视(厂/站负荷、区/县用电负荷、区/县供电负荷、地区用电负荷、地区供电负荷等) 、断面潮流、厂/站功率平衡值、电网频率、通道通信状态等。(4)曲线图:各种发电功率(发电总加、单机发电) 、厂/站母线电压、各种负荷功率(厂/站负荷、区/县用电负荷、区/县供电负荷、地区用电负荷、地区供电负荷等) 、外网联络线断面潮流、厂/站功
3、率平衡值、厂/站母线功率平衡值、电网频率等。(5)其他图形:饼图 、棒图、可视化电压图、可视化潮流图等。三、图形绘制规范 1、 通用规则(1) 电压等级及其对应的颜色 参照“中华人民共和国国家标准 GB 1192089”,结合山东电网的实际情况,规定电压等级及其对应的颜色如下:正常带电电压(kV)颜色 RGB 值 备注交流 10 鲜黄 255,255, 0交流 13.820 , 27.5 绿 10, 250, 10交流 35 暗绿宝石 00, 206, 209交流 110 印度红 205,92,92交流 220 白 255, 255, 255交流 500 橙黄 255, 180, 10交流 1
4、000 中蓝 65, 1 05, 225设备停电均显示深灰色(RGB:110,110,110) 。直流 褐色 139,69,19 背景色:各种图形的背景色统一采用 RGB 值(0,72,108) 。(2)数据工程单位EMS 系统数据(包括遥测、计算数据)的显示单位为国际通用单位。名称 单位频率 Hz有功功率 MW无功功率 MVar电压 kV电流 A温度 C(3)显示数据精度 电网频率保留到小数点后 3 位。 电压、功率因数保留到小数点后 2 位。 电网一次设备的功率(P/Q) 、电流、温度等保留到小数点后1 位。 在画面上为各数据设置足够的显示区域,保证数据显示完整。(4)数据的正负及显示模式
5、: 线路、变压器、负荷功率和电流出母线为正,进母线为负。 发电机发出功率为正,吸收功率为负。 在厂/站单线图、网络潮流图上用实心箭头表示功率正负方向。(5)设备名字标识 变电站名,显示 “站” ,如“站” ;电厂名,显示“厂”如“厂” ; 母线、发电机标识原则为“#母线编号” 、 “#发电机编号”(如 1 号母线、2 号母线、旁路母线标识为#1 、#2、#4) 。母线分段用罗马数字(、.)表示段号,如 1 号母线段、段,表示为#1、#2。 变压器有主变、联变、备变之分,按“#数字变压器分类”形式命名,如 #1 主变、#1 联变。 线路出现序号时,都用罗马数字 I、II 代替,如“郭集 I”;线
6、路“XX 线”不显示 “线” ,直接显示“XX ”。(6)画面字体字号 图中的静态文字统一采用宋体,静态数字及字母为 Times New Roman 体。 字号:标题推荐 2836 号,数据显示推荐 1220 号,其他根据需要自选。(7)画面布局图形的基本布局自上而下一般宜分四个显示区,不同图形可进行裁减。 装饰区:在画面上方或左上角,含公司图标、名称、EMS系统名称等装饰信息。 标题区: 在装饰区下,画面标题建议具有立体效果,标题本身作为返回总索引热键,标题采用仿宋 2836 号字。 热点区:在标题区的正下方,返回按钮和索引热键放置在热点区左边,分页热键放置在热点区中部,图例标识或单位放置在
7、热点区右边即标题的右下区。 数据显示区:画面中部,使用宋体 1220 号字。2、 索引图:(1) 构图原则 使 EMS 系统所有画面进行有效、合理分类和排序。 使 EMS 用户能用最少的操作步骤调出最常用的画面。(2) 索引图分类索引图可以对人机界面的各个图形进行有效索引,分地理型(例图 1)和表格型(例图 2)两种方式,分主索引图和子索引图。主索引图推荐使用地理索引图(如:厂站单线地理索引图、厂站负荷曲线地理索引图、厂站电压曲线地理索引图等) ,子索引图推荐使用表格型索引图。(3) 画面布局图形的基本布局自上而下宜分三个显示区:装饰区标题区数据显示区:索引信息宋体 1220 号。(4) 画面
8、信息 地理索引图应在正确的地理位置显示厂/站名称和厂/ 站符(厂/站符:变电站用圆圈、发电厂用长方块) 。 地理索引图中的厂/站符要与厂/站的事故总信号关联,厂/站发生事故时,厂/站符应能闪烁报警。 索引图要定义相应的画面调阅热点,如厂站单线地理索引图中,厂/站名对应的热点调出厂/站单线图;厂站电压曲线地理索引图中,厂/站名对应的热点调出厂/ 站电压曲线等。 主索引图的右下方应具有子索引图热键列表,作为其他画面的入口,子索引列表中需要包含电压曲线索引、负荷曲线索引、电网潮流、RTU 工况等,电压曲线索引使用可视化电压地理信息图,负荷曲线索引和潮流图采用地理图方式。3、 网络潮流图(1) 画面布
9、局图形的基本布局自上而下宜分四个显示区:装饰区标题区数据显示区:索引信息字号 1216 号。图例区:在画面右下方,字号 12 号。(2)画面层次电网潮流图应具有多层(如两层) ,每层可以放置某些电压等级的潮流图(如第一层含 220kV 及以上电压等级的潮流图,第二层含 110kV 及以下电压等级的潮流图)且多层图间可选择转换前景、背景显示。(3)画面信息 实时网络潮流图应显示厂/站表示符(厂/ 站符:变电站用圆圈、发电厂用长方块) 、线路潮流 P,厂/ 站高压母线电压,变电站总负荷、电厂总发电。 潮流图中的显示量(数字、方向)应能够根据需要做旋转 (0 ) 。 实时网络潮流图上的厂/站表示符与
10、事故总信号关联,厂站事故时,能实时闪烁报警。 实时网络潮流图上所有设备应具备动态拓扑着色功能,正常带电时按电压等级的颜色实线显示,停电热备用灰色实线显示,停电检修用灰色虚线显示。 实时网络潮流图要定义相应的画面调阅热点:厂/站名对应的热点调出厂/站单线图;当同一画面作成多幅图时,需设置热点制导在几幅画面间方便调阅。 元件潮流动态方向的标识(潮流量值取相电流 I,方向取有功功率的方向):元件带正常负荷时,动态标识不显示,达到预警限值开始有跑动,且越限越多跑动越快。4、 厂站单线图。(1) 画面布局 总体布局:厂站单线图整体布局要求对称协调,长宽比例为4:3。图形左右分为两部分,左边是较高电压等级
11、的间隔,右边是较低电压等级的间隔;上下分为二或三部分,上部是较高电压等级的间隔,下部是较低电压等级的间隔,中部为变压器。左右排列优先,一个厂站单线图应尽可能布置在一屏内。如:只有两个电压等级的厂站,根据情况可以采用上下结构:高电压等级在上,低电压等级在下;或左右结构:高电压等级在左,低电压等级在右。有三个电压等级的厂站,根据情况可以采用高中电压等级在上左上右、低电压等级在下的布局;如果中等级出线间隔较多,布局有困难,可以采用高低电压等级在上左 上右、中电压等级在下的布局。 母线的放置:母线水平放置,图形上半部分的母线从上而下放置旁路母线、2 母线、1 母线,图形下半部分的母线从上而下放置1 母
12、线、2 母线、旁母线。 出线间隔:出线间隔应放在母线外侧(有旁母的可以放在旁母与母线之间) ,分段间隔、变压器连接的高、中、低压侧间隔以及变压器都放在中部位置;出线间隔上下保持对齐,垂直于母线;与母线的连接点应用实心园点标识出来。 厂站名、厂站信息、图例标识(量测数值单位)等集中放置于画面的右中下合适的位置。(2) 电气元件及标识 厂站单线图应显示母线(包括主母线、旁路母线) ,馈线(包括线路、变压器、发电机)及其开关、母线刀闸、出线刀闸和出线接地刀闸,旁路、母联、母线分段开关及其母线刀闸、电容器组、所用变压器、变压器中性点接地刀闸、母线 PT 等。 对于非主要电气设备用户可根据需要自选,如线
13、路侧避雷器、阻波器、结合滤波器、耦合电容器、带电显示器可不必反映;消弧线圈、开关接地刀闸、母线接地刀闸、母线 PT 接地刀闸等可自选。 变压器出线应与母线保持垂直,各变压器按编号从左至右排列,中间至少保留一个间隔间距以便于显示量测。 各间隔按开关编号从左至右依次排列或根据现场实际次序安排,间隔尺寸一致,开关编号置于开关符右侧,与元件符平行。 间隔的母线刀闸:左侧 1 刀闸右侧 2 刀闸。含义非常明确的刀闸可以不用编号标识,含义不够明确的刀闸必须用简洁编号标识,刀闸的开口方向做到整齐划一,一般按出母线方向开口。 母线间隔出线类型标识(可选):网间联络线以等值电流源符号标识,负荷以三角图符标识,一
14、般出线不加标识符,参见厂站单线图例图。(3) 量测信息画面显示的量测信息: 变压器高压侧:P、 Q、Ia、 (Cos可选) ; 变压器中压侧:P、 Q、Ia、 (Cos可选) ; 变压器低压侧:P、 Q、Ia、 (Cos可选) ; 变压器分接头位置、温度; 线路: P、Q、Ia、 (Cos可选); 母联和分段:Ia、 (Ib 、Ic 可选); 母线电压:220kV 及以上:Uab110kV: Uab, (Ua 、Ub、Uc、Ubc 可选)35kV 和 10kV:Ua、Ub 、Uc 、Uab、 (3Uo 可选) ; 电容器:Q、 (Ia、Ib、Ic 可选) 厂站信息如总有功、总无功、功率因数、母
15、线负荷平衡值、直流屏电压等。(4) 图元符号 开关采用竖长方形(长 15pixel 宽 10 pixel) ,加上引脚长为25 pixel,开关状态合为实心,分为空心,颜色与电压等级一致。 刀闸推荐采用闸刀符表示,刀闸长度 15 pixel,加上引脚 25 pixel,刀闸状态合为连接,分为打开,颜色与电压等级一致。 小车开关刀闸用双箭头表示。刀闸状态合为双箭头与连线一致,分为双箭头顺时针变方向 90 度。 出线和设备间联络线用细线,线宽 1pixel;母线加粗,线宽4pixel。 画面中采用的元件符号应符合 GB4728-85 电气图用图形符号标准。 标示牌内容包括:检修、热备用、冷备用、
16、“禁止合闸,线路有人工作” “禁止合闸,有人工作” 、 “禁止分闸”等常用标示牌;挂牌、摘牌操作应设置权限密码,并在事项中有记录可查询;在单线图间隔均能进行挂牌,挂牌应美观简洁,牌的大小可以进行缩放;或通过浮动提示的方式显示标示牌内容。(2) 画面颜色 厂站单线图底色符合通用规则的要求,电气设备和静态文字按电压等级颜色分类标识。 动态数据分色显示:质量 数据显示颜色 RGB 值有功 绿色:0,255,0无功 青蓝色:51,204,204电流 黄色:255,255,0功率因数 灰绿色:0,170,0电压 与电压等级同色频率 绿色:0,255,0档位 绿色:0,255,0变压器抽头 青蓝色:51,
17、204,204温度 黄色:255,255,0 档位和温度要标明“档位:”和“温度:” ,其他数据可不用标明数据类型。 量测质量标识质量 数据显示颜色 RGB 值远动退出 黑色:255,255,255越有效上限 红色:255,0,0越有效下限 红色:255,0,0越变化率限 红色:255,0,0坏数据 黑色:255,255,255怀疑数据 橙红色:233,103,23 置入值 中紫色:147,112,219替代值 橄榄绿:128,128,0越严重告警上限 粉红色:255,0,200越严重告警下限 粉红色:255,0,200越一般告警上限 浅粉红色:255,130,220越一般告警下限 浅粉红色:
18、255,130,220 出线的量测信息应放置在出线的顶端;母线电压应放置在母线的顶端。 变压器各侧量测信息应放置变压器相应的开关域出线侧;变压器的温度置于变压器编号下方;抽头位置置于变压器相应电压等级侧。(3) 字号 变电站名称用 36 号,字体颜色与变电站电压等级一致;线路名称、母线、变压器名称用 12 号字,开关、刀闸等标号用 12 号字,字体颜色与变电站电压等级一致;量测采用 12 号字。(4) 动态功能 电气元件正常带电时显示相应电压等级颜色实线,停电热备用灰色实线,停电检修用灰色虚线。 元件潮流动态方向的标识(潮流量值取相电流 I,方向取有功功率的方向):元件带正常负荷时,动态标识不
19、显示,达到预警限值开始有跑动,且越限越多跑动越快。 厂站有事故发生时应能自动将发生事故的厂站一次接线图推出到显示器最前端,并以红色闪烁的方式显示发生跳闸的开关。(5) 调图热键 电站单线图应定义相应的画面调阅热点:变电站名对应的热点返回总索引画面; 线路名对应的热点调出线路对策厂/ 站单线图;当同一画面作成多幅图时,需设置热点制导在几幅画面间方便调阅。5、 曲线的要求(1)布局曲线图从上而下宜细分为五个显示区: 装饰区 标题区 热点区 曲线显示区:曲线显示区置于热点区的下方,是整幅画面的主体部分。 数据区:曲线的统计数据一般要放置在曲线的右边或下边,并且均匀分布。(2)画面信息 标题仿宋 28
20、36 号,以白色(RGB:255,255,255)为主前景色,形成立体效果。 曲线的基本要求是:横坐标为时间,纵坐标为电气量;应能显示计划曲线、历史日曲线和实时曲线等多条曲线;有数值的形式显示当前实时值、当日与左日最大和最小值及其发生的时间。 最大纵坐标值可以自动动态调整。 计划曲线灰绿色(R: 0 G:170 B:0) 、历史昨日曲线黄色(R:255 G:255 B:0) 、实时曲线红色(R: 255 G: 0 B:0) ,其他曲线颜色自选。 曲线具有通过浮动提示的方式显示曲线上鼠标选择点的数值。 具有曲线的图例标识,如线的颜色与曲线名称、纵横数值单位等。 需设置热点制导在相关曲线画面间方便
21、调阅(返总索引(含在标题名中) 、上级索引、多页索引等, 具有立体按钮效果)。6、 表格图形(1) 布局图形的基本布局自上而下宜分四个显示区: 装饰区:(可选) 标题区 热点区 数据显示区(2) 画面信息 表格内容广泛,可包括电压表格,各厂站功率,联络线潮流,各区、县功率总加等。 标题宋体 2836 号,以白色(RGB:255,255,255)为主前景色,形成立体效果。 热键:热键包含返总索引、上级索引(含在标题名中) 、多页索引等,具有立体按钮效果。 数据显示区有明显的表格线,数据字号 1420 号。 背景色符合通用规则。7、 其他图形 可视化电压地理信息图:在厂站地理图上以颜色深浅表示电压
22、高低,高电压区用橘红色,低电压区用深篮色,用色度深浅标识电压的相对高低。 变电站通讯状况示意图:便于运行人员监视主站与分站通讯状况,及时发现异常现象。当主站与分站通讯异常时,点亮相应变电站的光字牌,发出报警音。 棒图、饼图形象直观,但表达的信息量相对不大,建议在EMS 界面中适量采用即可。 实时报警窗口须独立于事项窗口。新报警的产生时,系统应自动弹出报警窗口,并伴有声、光提示告警。报警项确认后,报警窗口可按用户要求或隐或显。事项窗口包含全部报警记录、事件记录、SOE 记录等,可按用户要求按时间、类型等显示事项内容(如预告信号、事故信号、开关动作、保护动作、遥测越限等) ,方便用户快速定位事项信息。四、附则1、 本规范在 2007 年及以后建设的省、市电网能量管理系统(EMS)中实行。2、 本规范的解释权属山东电力调度中心。例图 1:例图 2:例图 3例图 4例图 5例图 6例图 7例图 8(为了清楚,电网潮流图从一张大图中个切片作为参考)