浦東機(jī)場中心變電站SCADA系統(tǒng)的解決方案

1、浦東機(jī)場中心變電站SCADA系統(tǒng)的解決方案 上海機(jī)場集團(tuán)運(yùn)行管理公司戴 闖 摘 要 浦東機(jī)場中心變電站SCADA系統(tǒng)按照國際流行的分布智能、松散組態(tài)的思路，采用工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)，將變電站功能單元聯(lián)結(jié)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。本文主要通過對(duì)系統(tǒng)的分析，介紹SCADA系統(tǒng)在變電站綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 SCADA 變電站 監(jiān)控 自動(dòng)化一、前言 浦東國際機(jī)場一期工程是上海市“九五”期間最大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，根據(jù)一期用電負(fù)荷的大小和分布，我們在機(jī)場內(nèi)規(guī)劃設(shè)置了三個(gè)35kV等級(jí)的中心變電站，分別為航飛站、航翔站和航空站。其中，航空站由電力部門建設(shè)并管理，本文所述內(nèi)容不包括該變電站

2、。機(jī)場建設(shè)的航飛站、航翔站結(jié)構(gòu)形式基本一致，均裝設(shè)三臺(tái)主變壓器，配備三路35kV電纜進(jìn)線，并在10kV側(cè)構(gòu)成三電源單母線六分段的結(jié)線形式，段與段之間通過斷路器形成環(huán)狀聯(lián)絡(luò)，以減輕上級(jí)電網(wǎng)計(jì)劃停電和故障停電的影響。見圖一。(例圖)略 圖一 浦東機(jī)場中心變電站高壓系統(tǒng)示意圖 隨著微機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)水平得到了迅速提高。變電站運(yùn)行管理方式在短短幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了從人工值守到無人值守的改變，變電站二次控制系統(tǒng)組成方式從單機(jī)硬件互聯(lián)發(fā)展到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方式，特別是近年提出的變電站綜合自動(dòng)化的概念得到了廣泛認(rèn)可。變電站綜合自動(dòng)化作為計(jì)算機(jī)綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)（SCA

3、DA）在電力系統(tǒng)中的代表性應(yīng)用，隨著用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，已逐步發(fā)展成為變電站控制系統(tǒng)組成方式的主流。機(jī)場的供電系統(tǒng)是機(jī)場正常運(yùn)轉(zhuǎn)的命脈，可靠性要求極高，因而變電站綜合自動(dòng)化的實(shí)施意義不言而喻。為此，我們在充分研究分析國內(nèi)外一些SCADA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上，提出浦東機(jī)場35kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成方案，并以此為基礎(chǔ)編寫了招標(biāo)技術(shù)文件。經(jīng)過國際招標(biāo)，我們選擇美國GE-FANUC公司作為SCADA系統(tǒng)的供貨商。二、變電站SCADA系統(tǒng)概述 1、SCADA系統(tǒng)主要構(gòu)成 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)作為生產(chǎn)過程

4、和事物管理自動(dòng)化最為有效的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)之一，主要包含兩個(gè)層次的含義：一是分布式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，也就是通常所說的下位機(jī)；另一個(gè)是數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)，即上位機(jī)HMI（Human Machine Interface）系統(tǒng)。下位機(jī)一般意義上通常指硬件層上的，即各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如各種RTU、FTU、PLC及各種智能控制設(shè)備等。這些智能采集設(shè)備與生產(chǎn)過程和事物管理的設(shè)備或儀表相結(jié)合，實(shí)時(shí)感知設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)，并將這些狀態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過特定數(shù)字通信或數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳遞到上位機(jī)系統(tǒng)中；在必要的時(shí)候，這些智能系統(tǒng)也可以向設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。 上位機(jī)系統(tǒng)在接受下位機(jī)送傳的信息后，以

5、適當(dāng)?shù)男问饺缏曇簟D形、圖象等方式顯示給用戶，以達(dá)到監(jiān)視的目的，同時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，告知用戶設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)（報(bào)警、正?；驁?bào)警恢復(fù)），這些處理后的數(shù)據(jù)可能會(huì)保存到數(shù)據(jù)庫中，也可能通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)讲煌谋O(jiān)控平臺(tái)上，上位機(jī)系統(tǒng)還可以接受操作人員的指示，將控制信號(hào)發(fā)送到下位機(jī)中，以達(dá)到控制的目的。2、SCADA系統(tǒng)的功能要求 SCADA系統(tǒng)，從傳統(tǒng)用戶的角度來講，主要解決三個(gè)問題：(1) 設(shè)備各種參數(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和控制信息的發(fā)送 這部分涉及兩個(gè)含義：一是怎樣采集設(shè)備參數(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)？它通常由智能設(shè)備生產(chǎn)廠家解決，及作為下位機(jī)在市場中出售，并提供可編程的通訊協(xié)議和協(xié)議處理芯片；二是設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)如何傳

6、遞到上位機(jī)系統(tǒng)處理？目前上位機(jī)通常通過標(biāo)準(zhǔn)串口或IO卡運(yùn)行專用的上層采集模塊，從下位機(jī)中實(shí)時(shí)地采集設(shè)備各種參數(shù)的數(shù)據(jù)和發(fā)送控制信息；解決問題效率的高低表現(xiàn)在采樣周期的長短上，目前上位機(jī)系統(tǒng)可以達(dá)到平均毫秒級(jí)的采樣周期。 (2) 各種參數(shù)狀態(tài)表達(dá)和報(bào)警處理 報(bào)警作為監(jiān)控的一個(gè)重要目的，是所有上位機(jī)系統(tǒng)必須解決的問題。如果說各種圖形、圖象、動(dòng)畫、聲音等方式用于表達(dá)設(shè)備的各種參數(shù)運(yùn)行狀態(tài)是必不可少的話，那么若上位機(jī)系統(tǒng)不能有效處理設(shè)備的報(bào)警狀態(tài)，所有的表現(xiàn)形式都是多余的。評(píng)價(jià)上位機(jī)系統(tǒng)可靠性和高效性的一個(gè)重要指標(biāo)是看它能否不遺漏地處理多點(diǎn)同時(shí)報(bào)警。(3) 事故追憶和趨勢分析 監(jiān)控的另外一個(gè)目的是評(píng)價(jià)

7、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和預(yù)測系統(tǒng)可能發(fā)生的事故。在發(fā)生事故時(shí)能快速地找到事故的原因，并找到令設(shè)備恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳方法。從這個(gè)意義出發(fā)，實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)的保留和系統(tǒng)操作情況記錄就變得非常重要。因而評(píng)價(jià)一個(gè)SCADA系統(tǒng)，其功能強(qiáng)弱最為重要的指標(biāo)之一就是對(duì)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)記錄和查詢的準(zhǔn)確和高效上面。3、變電站綜合自動(dòng)化 上位機(jī)與下位機(jī)結(jié)合的SCADA系統(tǒng)，作為操作員平臺(tái)和中央監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)成熟應(yīng)用到電力系統(tǒng)配電網(wǎng)，變電站綜合自動(dòng)化就是其中的典型代表。通過SCADA系統(tǒng)，管理人員可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站進(jìn)行遙測（模擬量輸入）、遙信（數(shù)字量輸入）、遙控（數(shù)字量輸出）及遙調(diào)（模擬量輸出）的功能，顯著地提高了監(jiān)控效率。 什么

8、是變電站SCADA系統(tǒng)？概括地講，就是集保護(hù)、測量、控制、遠(yuǎn)傳等功能為一體，采用微機(jī)化產(chǎn)品，并充分利用微機(jī)的數(shù)字通信的優(yōu)勢將變電站的二次設(shè)備(包括測量、信號(hào)、控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)經(jīng)過功能組合而形成的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、功能化的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。它不僅取代了常規(guī)的儀表盤、柜，以及一些中央信號(hào)裝置，節(jié)省了變電站的占地面積，節(jié)省了電纜的投資，而且只需通過SCADA監(jiān)控軟件就可以對(duì)整個(gè)變電站實(shí)施自動(dòng)控制。當(dāng)操作人員進(jìn)入變電站時(shí)，可以從綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控軟件上了解變電站當(dāng)前的運(yùn)行情況和歷史記錄。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控軟件通過密碼實(shí)現(xiàn)多權(quán)限多級(jí)管理，一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測表、特殊

9、功能顯示圖、SOE等圖表，系統(tǒng)管理員可以修改軟件配置、各級(jí)權(quán)限范圍、各種圖表，操作員和監(jiān)督員同時(shí)認(rèn)可才能進(jìn)行遙控操作。登入登出過程、執(zhí)行操作后軟件都會(huì)詳細(xì)記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據(jù)設(shè)定自動(dòng)記錄所需的四遙量并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成曲線、棒圖等。三、系統(tǒng)解決方案 1、系統(tǒng)組成浦東機(jī)場中心變電站SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控和測量范圍包括主變壓器、35KV高壓柜、10KV高壓柜、所用變、直流電源、UPS不間斷電源和電容器柜。整個(gè)SCADA系統(tǒng)由航飛站微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)、航翔站微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)以及機(jī)場35kV變電站管理系統(tǒng)組成。 航飛站、航翔站的控制室內(nèi)各設(shè)微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)一套，變電站所有的保護(hù)、控制、監(jiān)

10、視、測量和報(bào)警功能均通過微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)來完成，并通過網(wǎng)絡(luò)與機(jī)場35kV變電站管理系統(tǒng)通訊。 各控制保護(hù)單元分設(shè)在每個(gè)開關(guān)柜上，所有的控制、保護(hù)、測量、報(bào)警等信號(hào)均在就地單元內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后，傳輸至前置處理機(jī)。各就地單元即使故障，仍可獨(dú)立完成本柜的監(jiān)測保護(hù)功能，其監(jiān)測的信息可反映在開關(guān)柜的面板上。在調(diào)試階段和故障狀態(tài)時(shí)，操作人員也可通過就地/遠(yuǎn)方選擇開關(guān)切到就地操作位置，根據(jù)面板上的指示實(shí)現(xiàn)本開關(guān)柜的手動(dòng)操作。 機(jī)場35kV變電站管理系統(tǒng)設(shè)于航翔站中心控制室內(nèi)，用于監(jiān)測航飛站、航翔站以及航空站范圍內(nèi)10kV變電所的主要電氣信號(hào)。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在實(shí)際應(yīng)用中，浦東機(jī)場變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是一

11、個(gè)由多層網(wǎng)絡(luò)組成的分層分布式SCADA系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)從上到下依次可分為：系統(tǒng)管理站，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控工作站，工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)網(wǎng)，保護(hù)、控制單元。 在整個(gè)系統(tǒng)中，最上層上位機(jī)系統(tǒng)是由九臺(tái)工業(yè)級(jí)微機(jī)組成，互相之間通過Ethernet連接。第二層是二臺(tái)PLC，通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)與上層連接。最下一層的下位機(jī)系統(tǒng)是由PLC和微電腦型繼電保護(hù)裝置通過Modbus連接而構(gòu)成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下： 圖二 (例圖)略浦東機(jī)場中心變電站SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖中，A為機(jī)場35kV變電站管理系統(tǒng)，B為航飛站微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)，C為航翔站微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)，D代表就地保護(hù)單元。A1、A2為操作員站，A3為工程師站，B1

12、、B2、C1、C2為微機(jī)保護(hù)控制系統(tǒng)主機(jī)，B3、C3為工作站，J為繼電保護(hù)裝置。 整個(gè)系統(tǒng)在硬件配置上采用了分層分布式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上接入的每一設(shè)備都具有自己特定的功能，某一設(shè)備故障只影響局部功能，各計(jì)算機(jī)都直接接入網(wǎng)絡(luò)，可獲得高速通訊和共享資源的能力；系統(tǒng)主機(jī)A1A2、B1B2、C1C2均采用可靠性高的雙主機(jī)冗余配置、熱備用的工作方式。上述結(jié)構(gòu)再加上采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，使整個(gè)系統(tǒng)具備了組態(tài)靈活、人機(jī)界面友好、使用方便、功能齊全、維護(hù)簡便的特點(diǎn)。3、系統(tǒng)功能 (1) 服務(wù)管理功能。主要是對(duì)用戶帳戶和組帳戶以及打印機(jī)進(jìn)行管理，從而確保每一個(gè)用戶都能以適當(dāng)?shù)纳矸莸顷懙骄W(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)中，訪問相應(yīng)

13、的網(wǎng)絡(luò)資源，方便地連接和使用打印資源，并監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)事件和資源，備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫的管理。 (2) 運(yùn)行監(jiān)視功能。主要包括變電站正常運(yùn)行時(shí)的各種信息和事故狀態(tài)下的自動(dòng)報(bào)警。SCADA系統(tǒng)能對(duì)設(shè)備異常和事故進(jìn)行分類，設(shè)定等級(jí)，當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)推出相應(yīng)畫面，事故時(shí)，屏顯事故設(shè)備閃光并發(fā)出聲音報(bào)警直至運(yùn)行人員確認(rèn)?？煞奖愕卦O(shè)置每個(gè)測量點(diǎn)的越限值、極限值，越限時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并推出相應(yīng)畫面。SCADA系統(tǒng)還具有事故順序記錄，對(duì)斷路器、隔離開關(guān)和繼電保護(hù)按動(dòng)作發(fā)生次序進(jìn)行排列，產(chǎn)生事件順序報(bào)告，分辨率為ms級(jí)。 (3) 遠(yuǎn)動(dòng)功能。由于計(jì)算機(jī)從EtherNet網(wǎng)絡(luò)上直接獲得站內(nèi)全部運(yùn)行數(shù)據(jù)，當(dāng)有遙控

14、操作時(shí)，工作站結(jié)合全站的情況作出判斷是否允許操作并作出相應(yīng)的提示和動(dòng)作。 (4) 運(yùn)行管理功能。系統(tǒng)可進(jìn)行自診斷、在線統(tǒng)計(jì)計(jì)算和制表打印，按用戶要求繪制各種圖表，定時(shí)記錄變電站運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，采集脈沖電量，按不同時(shí)段進(jìn)行電量累加和統(tǒng)計(jì)，最后將其制表打印。 (5) 繼保功能。繼電保護(hù)系統(tǒng)采用GE-MULTILIN微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器，結(jié)合了控制、計(jì)量、數(shù)據(jù)采集、通訊及繼電保護(hù)功能。其中DFP100主要實(shí)現(xiàn)進(jìn)線保護(hù)、母線保護(hù)、饋線保護(hù)、斷路器保護(hù)、電容器保護(hù)等，其保護(hù)和控制功能包括定時(shí)限過電流保護(hù)、定向過電流保護(hù)、三相過流保護(hù)和對(duì)地過流保護(hù)、負(fù)序過流保護(hù)、低電壓和過電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、斷路器故障

15、保護(hù)等；其監(jiān)視和測量功能主要包括故障檢測、斷路器工作正常檢查、電量計(jì)量（含電壓、電流、有功功率、無功功率及頻率等）、200個(gè)事件記錄、波形記錄、自檢功能。745主要實(shí)現(xiàn)變壓器保護(hù)和控制功能，包括百分比差動(dòng)、不制動(dòng)差動(dòng)、自適應(yīng)諧波制動(dòng)、自適應(yīng)時(shí)間過流、頻率過低、過勵(lì)磁、接地故障制動(dòng)以及多相、中性點(diǎn)和接地過流等；其監(jiān)視和測量的內(nèi)容包括變壓器的所有電流值(相，中性點(diǎn)，所有對(duì)稱電流)、THD和各次諧波(最多可達(dá)21次)、要求值、負(fù)荷率、諧波分析、分接頭位置、環(huán)境溫度、波形捕捉和記錄等。 四、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 1、系統(tǒng)硬件設(shè)備 (1) PLC近年來，PLC(可編程序控制器)已經(jīng)從單一的邏輯控制功能迅速發(fā)展到現(xiàn)

16、今的通訊、邏輯智能控制功能兼?zhèn)涞臓顩r，并以其編程簡潔(梯形圖)、靈活方便、可靠性高、工作穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化控制領(lǐng)域。因此在浦東機(jī)場變電站SCADA系統(tǒng)中，選用二臺(tái)GE-FANUC的9030PLC作為前置機(jī)來完成數(shù)據(jù)采集控制、與下位繼保通訊和上位監(jiān)控工作站通訊等功能。其主要完成功能如下： 利用PLC的模擬量點(diǎn)采集處理母線電壓、有功功率、無功功率、直流母線電壓等信號(hào)。 利用PLC的開關(guān)量輸入點(diǎn)采集站內(nèi)一次運(yùn)行方式的斷路器、刀閘、接地閘刀位置信號(hào)和各種異常信號(hào)、直流屏信號(hào)等。 利用PLC的開關(guān)量輸出點(diǎn)電流的通斷控制斷路器的合閘、跳閘，以達(dá)到對(duì)線路進(jìn)行遙控的目的。 利用PLC的通

17、訊功能與繼保通訊，讀取保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、電流、主變油溫、有載開關(guān)分接頭位置、變壓器瓦斯等信號(hào)。 PLC中的程序分為以下幾個(gè)功能塊，一是通訊功能塊，其次是邏輯控制塊，三是有載開關(guān)自動(dòng)調(diào)壓功能塊和直流屏控制功能塊，所有功能塊均是用PLC梯形圖設(shè)計(jì)。 (2) 繼電保護(hù)裝置 浦東機(jī)場中心變電站下位機(jī)系統(tǒng)采用的是GEMUTILIN的微機(jī)型數(shù)字保護(hù)單元。通過預(yù)先設(shè)定各種保護(hù)定值和參數(shù)，它不僅能完成前述的各種保護(hù)功能，而且還能測量包括35kV、0kV的母線三相電壓、零序電壓和頻率；線路和母聯(lián)電流、有功功率和無功功率；變壓器高壓側(cè)電流、有功功率和無功功率、有功和無功電量以及變壓器油溫、有載調(diào)壓器分接頭位置等信號(hào)。

18、因此通過繼保的通訊端口能將上述信號(hào)傳送至上位PLC。而PLC讀到這些信號(hào)后不僅在控制中應(yīng)用到這些信號(hào)而且通過網(wǎng)絡(luò)將這些信號(hào)傳送至上位機(jī)系統(tǒng)。2、系統(tǒng)通訊 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)越來越多地采用現(xiàn)場總線（Fieldbus，Profibus，CAN，Modbus，Geniusbus等）作為站內(nèi)通信網(wǎng)，將變電站內(nèi)的所有裝置與監(jiān)控系統(tǒng)連接起來。本系統(tǒng)中我們采用Modbus作為站內(nèi)通訊網(wǎng)，解決PLC和繼電保護(hù)單元之間的通訊問題。繼電保護(hù)裝置和PLC通訊的Modbus協(xié)議采用半雙工主從方式，每一個(gè)字包括位起始位、位數(shù)據(jù)位、位停止位和位校驗(yàn)位，通訊速率為19200。在應(yīng)用中，為防止網(wǎng)絡(luò)競爭而必須保證每一個(gè)從機(jī)有

19、一個(gè)獨(dú)一無二的地址，范圍從1至254。當(dāng)主機(jī)發(fā)出指令時(shí)，相應(yīng)的從機(jī)作出相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)主機(jī)發(fā)出一個(gè)地址為的指令時(shí)，表明此指令是一廣播指令，各從機(jī)只須執(zhí)行而無須作出回應(yīng)。 因此在實(shí)際應(yīng)用中，PLC作為主機(jī)而繼保單元作為從機(jī)，PLC發(fā)出要采集的數(shù)據(jù)的指令，各個(gè)從機(jī)響應(yīng)主機(jī)的指令，將各自采集的數(shù)據(jù)分別傳送給主機(jī)，而PLC則將各從機(jī)傳上的數(shù)據(jù)匯總通過網(wǎng)絡(luò)傳送給上位機(jī)系統(tǒng)。 3、人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn) 在系統(tǒng)中最重要的部分即人機(jī)界面部分。在Microsoft公司的Windows環(huán)境中，存在兩種形式的多任務(wù)機(jī)制：一種是協(xié)作式多任務(wù)，另一種是搶先式多任務(wù)。在協(xié)作式多任務(wù)環(huán)境下，操作系統(tǒng)將系統(tǒng)的控制權(quán)移交給應(yīng)用程序使其

20、運(yùn)行，當(dāng)應(yīng)用程序運(yùn)行結(jié)束后，再將控制權(quán)交回給操作系統(tǒng)，然后再移交給下一個(gè)應(yīng)用程序。一旦某個(gè)應(yīng)用程序出錯(cuò)，就會(huì)抓牢系統(tǒng)的控制權(quán)不放，而不理會(huì)其他應(yīng)用程序甚至操作系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)掛起來。因此，這種多任務(wù)機(jī)制對(duì)于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)這種可靠性和實(shí)時(shí)性要求很高的任務(wù)來說是不合適的。而在搶先式多任務(wù)環(huán)境下，操作系統(tǒng)一般采用微內(nèi)核設(shè)計(jì)，基于時(shí)間片的輪轉(zhuǎn)來調(diào)度多個(gè)任務(wù)的執(zhí)行。系統(tǒng)的微內(nèi)核始終保持對(duì)系統(tǒng)的控制。它給應(yīng)用程序分配時(shí)間片段使其運(yùn)行，在指定時(shí)間結(jié)束之際，微內(nèi)核搶先運(yùn)行進(jìn)程并將控制移交給下一進(jìn)程。搶先式多任務(wù)克服了協(xié)作式多任務(wù)過于依賴應(yīng)用程序的弱點(diǎn)，提供了一個(gè)可靠的運(yùn)行環(huán)境。 Windows NT .0是Microsoft公司推出的新一代操作系統(tǒng)，采用微內(nèi)核設(shè)計(jì)，支持搶先式多任務(wù)而且是基于進(jìn)程（process）的多任務(wù)和基于線程（thread）的多任務(wù)系統(tǒng)。另外，Windows NT的時(shí)間片劃分得比較小，這樣就可以較為充分地利用系統(tǒng)的資源，能滿足變電站綜合自動(dòng)化實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用。因此，我們選用WONDOWS NT4.0作為系統(tǒng)的操作平臺(tái)。人機(jī)界面的應(yīng)用程序采用現(xiàn)有的成熟的圖控開發(fā)軟件Cimplicity并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)而成。編程人員借助Mic