分布式變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)

5　主機軟件的主要功能設(shè)計

5.1　數(shù)據(jù)通信功能
　　變電站內(nèi)部的線路監(jiān)控儀與主機之間的通信采用 RS 485 通信總線，通信距離可達 1 200 m，波特率可以設(shè)定為 300、600、1 200、2 400、9 600、14 400或19 200。
　　上發(fā)調(diào)度中心的通信單獨使用一個通信接口，可以配接無線電臺、擴頻通信、音頻電纜或載波等通信設(shè)備，波特率可以選為 300～19 200，規(guī)約為 MODCOM、Polling、部頒 CDT 等。
　　數(shù)據(jù)通信功能軟件通過后臺程序?qū)崿F(xiàn)。在 Visual BASIC Enterprise 版中具有 MsComm 通信控件，借助該控件可以設(shè)置 PC 機串口通信的波特率和數(shù)據(jù)格式。由于該通信控件可以引發(fā)并響應 OnComm 事件，這樣通信程序就能夠設(shè)計成事件驅(qū)動方式，從而在接收或發(fā)出數(shù)據(jù)時不影響前臺窗口程序的運行。
　　主機與線路監(jiān)控儀之間的通信采用一個單獨的模塊。當主機向線路監(jiān)控儀下發(fā)通信命令時，格式由地址和數(shù)值兩部分組成，地址部分采用 Mark 模式發(fā)送，即多機通信位1狀態(tài)；數(shù)值部分采用 Space 模式發(fā)送，即多機通信位0 狀態(tài)。當線路監(jiān)控儀向主機上報數(shù)據(jù)時，采用 Space 模式發(fā)送。這樣的通信方式可使線路監(jiān)控儀盡量少受與本儀器無關(guān)的通信數(shù)據(jù)的影響。
　　在主機接收線路監(jiān)控儀上報遙測數(shù)據(jù)的間隔中(約 200 ms)，主機通過發(fā)出“報警取數(shù)據(jù)”專用命令(例如一個字節(jié) H55)，使得有變位報警信號的監(jiān)控儀立即上報變位報警數(shù)據(jù)。即使暫時停止數(shù)據(jù)遙測時，后臺通信程序也定時向線路監(jiān)控儀發(fā)出“報警取數(shù)據(jù)”專用命令。如果由于某種干擾使計算機發(fā)生“死機”現(xiàn)象，三分鐘左右主機串口未接到“報警取數(shù)據(jù)”專用命令，則主機會自動“復位”(Reset)，重新進入監(jiān)控程序。

5.2　遙控遙調(diào)

　　變電站值班人員首先用鼠標器點擊“遙控遙調(diào)”菜單項，然后就可以在主機屏幕的電氣主接線圖上選擇相應的斷路器進行閉合或斷開的操作。每次合、斷操作時，會自動彈出遙控窗口，詢問回路密碼和操作人代碼，并提示該斷路器的線路號、線路名稱及狀態(tài)，以避免誤操作。
　　值班人員還可以在電氣主接線圖上選擇相應的有載調(diào)壓變壓器，將分接頭進行實時調(diào)整。

5.3　數(shù)據(jù)處理與記錄

　　由于電力部門管理工作中普遍采用 FoxPro 數(shù)據(jù)庫，因此在主機中所有數(shù)據(jù)記錄文件都采用 FoxPro 2.5 的“.DBF”文件形式。數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)(例如：字段數(shù)、字段名稱、字段寬度、字段類型等)已事先確定，通過 Visual BASIC 與 FoxPro 2.5 的接口，在主程序中可以直接調(diào)用、修改、增添“.DBF”文件的記錄。這些“.DBF”文件也可以直接在其它工作中使用。
　　為滿足變電站運行管理、繼電保護分析、電網(wǎng)調(diào)度中心、電網(wǎng)規(guī)劃的需要，主機軟件中主要有下列一些數(shù)據(jù)處理與記錄：
　　(1) 各條線路或者各臺主變壓器的有功功率、無功功率、電流、功率因數(shù)、有功電度、無功電度的定時記錄，并統(tǒng)計出這些數(shù)據(jù)日最大值、最小值及相應時間，由此可進行主變壓器高峰及低谷負荷時的負荷率分析。
　　(2) 各條母線電壓定時記錄，并統(tǒng)計出日最大值、最小值、平均值及相應時間，各條母線電壓越限值和相應時間，由此可計算各條母線的日、月、年電壓合格率。
　　(3) 開關(guān)變位瞬間前16個周波 (每周波10個點)的電壓、電流數(shù)據(jù)。
　　(4) 拉閘限電、斷路器故障跳閘次數(shù)的日、月、年統(tǒng)計。
　　(5) 主變壓器油溫的定時記錄和越限運行時間統(tǒng)計。
　　(6) 進行諧波分析，給出諧波分量大小及總諧波畸變率。

5.4　報表、圖形打印

　　歷史或?qū)崟r數(shù)據(jù)表格、曲線圖、立體棒圖和立體餅圖，既可以定時自動打印，也可以隨時召換打印。
　　對于統(tǒng)計報表，可以在線地修改表格格式及所聯(lián)系的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。

5.5　內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置

　　監(jiān)控系統(tǒng)的所有內(nèi)部參數(shù)都可以在主機屏幕上通過相關(guān)窗口修改、設(shè)定。主要的內(nèi)部參數(shù)包括：
　　(1) 各條線路或各臺變壓器開關(guān)量、保護信號的定義。
　　(2) 各條線路 CT 、PT 變比大小。
　　(3) 各條線路的編號、名稱、密碼。
　　(4) 各條線路24小時分時電度費率。
　　(5) 各條線路12 類模擬量越限報警信號及限值大小。
　　(6) 各條線路 24 個小時計劃負荷。通過設(shè)置24個小時分時負荷極大值和動作延遲時間，實現(xiàn)對用戶的負荷管理。此項功能也可設(shè)定為“禁用”。
　　(7) 除所測線路的斷路器外，線路監(jiān)控儀還可遙控另外一組斷路器的線路號。這樣設(shè)定以后，每一臺線路監(jiān)控儀就可以同時遙控兩組斷路器。

5.6　多媒體功能

　　利用 Windows 95 的多媒體環(huán)境，可以將一些必要的信息錄音為“.WAV”文件，然后通過調(diào)用這些文件，用語音報出主變壓器油溫、變位報警的線路名稱、線路號、變位事件名稱等內(nèi)容。
　　這樣，可以更好地提醒變電站值班人員的注意。

6　結(jié)論

　　分布式變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備通用，維護、安裝簡單，可靠性高，功能較齊全，用戶使用方便。經(jīng)河北、內(nèi)蒙、北京等地的多個變電站和廠礦配電室使用，本文所述的監(jiān)控系統(tǒng)收到了良好效果。監(jiān)控系統(tǒng)的主機軟件在增加站碼數(shù)據(jù)后，也可以擴充為電網(wǎng)調(diào)度中心的調(diào)度自動化軟件。隨著應用功能不斷開發(fā)和完善， Windows 95 環(huán)境下開發(fā)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件必將會在變電站綜合自動化中起到更大的作用。