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,詳細分析監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能和實現(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,實時多任務(wù)運行,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)能就地或向遠方提供必要的運行信息,尤其是開關(guān)和保護行為的信息,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,維護檢修不方便,人機界面不友好,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)控儀進行網(wǎng)絡(luò)化組合,主機采用 IBM PC 586 兼容機或工業(yè)控制機,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 微機或工業(yè)控制機;
(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(可選項)。
這樣設(shè)計的分布式監(jiān)控系統(tǒng)維護簡單,設(shè)備通用性強,主機硬件、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)計的裝置,它以 MCS-96 系列單片機為核心,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;
(4) 繼電保護信號接點或脈沖量信號,共7路;
(5) 變壓器油溫 (可選項)。
線路監(jiān)控儀可測量幾十個運行參數(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 主機軟件的主要功能模塊
監(jiān)控系統(tǒng)的主機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,在主機軟件中可以多窗口查閱、修改變電站主變壓器、線路、保護等參數(shù)檔案。當(dāng)繼電保護動作時,可以實時彈出變位報警窗口,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、負荷管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、校時鐘、值班員名單設(shè)置等。
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