分布式變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)

文　摘　探討變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)方案，詳細(xì)分析監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能和實(shí)現(xiàn)過程。監(jiān)控系統(tǒng)以分布式線路監(jiān)控儀為基礎(chǔ)，應(yīng)用軟件基于 Windows 95 環(huán)境，有全新的圖形操作界面，實(shí)時多任務(wù)運(yùn)行，符合變電站綜合自動化和電網(wǎng)調(diào)度自動化的要求。
關(guān)鍵詞　變電站　監(jiān)控系統(tǒng)　變電站綜合自動化　電網(wǎng)調(diào)度自動化
　　變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)能就地或向遠(yuǎn)方提供必要的運(yùn)行信息，尤其是開關(guān)和保護(hù)行為的信息，使值班人員和系統(tǒng)調(diào)度人員把握安全控制、事故處理的主動性，同時可以提高電網(wǎng)的運(yùn)行管理水平，減少變電、配電損失，提高供電質(zhì)量。
　　隨著電力工業(yè)裝備技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)行管理水平的提高，國內(nèi)不少變電站或廠礦配電室配置了電力監(jiān)控系統(tǒng)，但這些監(jiān)控系統(tǒng)一般為集中柜式，可靠性較差，維護(hù)檢修不方便，人機(jī)界面不友好，數(shù)據(jù)處理能力差。因此，有必要開發(fā)新型的分布式變電站監(jiān)控系統(tǒng)，更好地完善變電站綜合自動化和電網(wǎng)調(diào)度自動化的功能。

1　分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)將電力線路監(jiān)控儀進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化組合，主機(jī)采用 IBM PC 586 兼容機(jī)或工業(yè)控制機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　分布式監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
分布式監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備主要有：

　　(1)數(shù)臺線路監(jiān)控儀；
　　(2) 一臺 IBM PC 586 微機(jī)或工業(yè)控制機(jī)；
　　(3) 一個網(wǎng)絡(luò)通信接口；
　　(4) 一個調(diào)制解調(diào)器；
　　(5) 一臺打印機(jī)(可選項(xiàng))。
　　這樣設(shè)計(jì)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)簡單，設(shè)備通用性強(qiáng)，主機(jī)硬件、軟件資源可以充分利用，并且易于與電網(wǎng)調(diào)度中心連接。

2　線路監(jiān)控儀

　　面向線路或變壓器的分布式電力線路監(jiān)控儀是針對電網(wǎng)三相監(jiān)視、測量和控制而設(shè)計(jì)的裝置，它以 MCS-96 系列單片機(jī)為核心，采用液晶顯示、全金屬封裝的結(jié)構(gòu)，基本尺寸為 290×190×110 mm3，安裝、維護(hù)類似電度表，使用相當(dāng)方便。
　　線路監(jiān)控儀的輸入量為：
　　(1) 母線 PT 二次側(cè)三相交流電壓(100 V)；
　　(2) 線路 CT 二次側(cè)兩相或三相交流電流(5A)；
　　(3) 斷路器位置接點(diǎn)；
　　(4) 繼電保護(hù)信號接點(diǎn)或脈沖量信號，共7路；
　　(5) 變壓器油溫 (可選項(xiàng))。
　　線路監(jiān)控儀可測量幾十個運(yùn)行參數(shù)，具有條件控制輸出、諧波分析、故障錄波等功能。它可以分散安裝到對應(yīng)線路或變壓器的開關(guān)柜上，然后用通信電纜連接到主機(jī)上；此外，也可以將它們集中安裝到儀表柜上，將各條線路或各臺變壓器的輸入量引到該柜上，并且用通信電纜連接到主機(jī)上。
　　每臺線路監(jiān)控儀有各自的組號和回路號，其內(nèi)部參數(shù)既可由監(jiān)控儀面板設(shè)置，也可通過主機(jī)軟件設(shè)置。

3　監(jiān)控系統(tǒng)的軟件環(huán)境

　　線路監(jiān)控儀采用 C 語言編制程序，主機(jī)采用中文 Windows 95 操作環(huán)境，用 Visual BASIC 4.0 語言編制程序，用 FoxPro 2.5 的數(shù)據(jù)庫文件形式。

4　主機(jī)軟件的主要功能模塊

　　監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)軟件以變電站電氣主接線圖為主界面，在主接線圖上定時顯示變電站各母線電壓、各條線路或各臺變壓器的有功功率、無功功率、電流、有功電度、全站總有功功率、總無功功率、主變壓器油溫、電網(wǎng)頻率等數(shù)據(jù)，以及斷路器閉合或斷開狀態(tài)。利用 Windows 95 多任務(wù)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，在主機(jī)軟件中可以多窗口查閱、修改變電站主變壓器、線路、保護(hù)等參數(shù)檔案。當(dāng)繼電保護(hù)動作時，可以實(shí)時彈出變位報(bào)警窗口，顯示出變位的線路名稱、變位事件名稱、變位時間及變位瞬間的線路功率等內(nèi)容。所有這些功能主要由以下的模塊實(shí)現(xiàn)：
　　(1) 通信模塊。
　　(2) 遙測遙信模塊。
　　(3) 遙控遙調(diào)模塊。
　　(4) 圖形模塊。
　　(5) 運(yùn)行狀況模塊。它包括最大與最小值顯示、諧波處理、越限與變位事件記錄三個子模塊。
　　(6) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊。它主要包括下列子模塊：光字牌設(shè)置、事件設(shè)置、電度表參數(shù)設(shè)置、負(fù)荷管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、校時鐘、值班員名單設(shè)置等。