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變電站直流系統(tǒng)

作者: 時間:2012-10-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要提出了一種可對無人值班內(nèi)直流設(shè)備進行遠方監(jiān)控的系統(tǒng),它利用了站內(nèi)的電話通道,可以實現(xiàn):直流設(shè)備遠方監(jiān)控、直流設(shè)備運行歷史查詢和設(shè)備運行異常的情況上報等功能。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/200880.htm

電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏等設(shè)備組成。它的作用是:正常時為內(nèi)的斷路器提供合閘直流電源;故障時,當(dāng)廠、站用電中斷的情況下為繼電保護及自動裝置、斷路器跳閘與合閘、載波通信、發(fā)電廠直流電動機拖動的廠用機械提供工作直流電源。它的正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行。

過去,電力系統(tǒng)的各個都有人值守,可以對直流設(shè)備的運行狀態(tài)進行定期檢查,因而可以及時發(fā)現(xiàn)并處理其出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,保證變電站的安全穩(wěn)定運行。目前,電力系統(tǒng)推廣無人值班變電站,雖然調(diào)度中心可以通過遠動通道獲取變電站運行情況的實時信息,但是對于直流部分只能得到少量的重要信息(包括:遙信量——充電機交流電源故障,充電機故障,直流絕緣接地,直流電源電壓異常;遙測量——控母電壓)。它不能反映運行的詳細信息,特別是它不能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)剛剛開始出現(xiàn)異常運行的情況,直到長期的異常運行發(fā)展為故障時才上發(fā)調(diào)度,此時,事故已經(jīng)擴大。如果能在異常現(xiàn)象剛出現(xiàn)時就及時發(fā)現(xiàn)并及時處理,就可以避免異常情況擴大。所以需要設(shè)備維護人員對其進行定期檢查。此外,對直流設(shè)備運行的控制也是由維護人員進行現(xiàn)場操作的。變電站多,維護人員少,顯然無法保證按期按量完成。在這種情況下,直流監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。它的主要作用就是把各變電站的直流設(shè)備信息上送到監(jiān)控中心,供其查詢,同時監(jiān)控中心也可以向各站發(fā)送控制命令。這樣,維護人員不但可以在監(jiān)控中心對直流設(shè)備進行遠方監(jiān)控,還可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的不正常狀態(tài),及時處理,而不等其發(fā)展演變成事故。所以,直流監(jiān)控系統(tǒng)的建立,可以節(jié)省人力物力,提高工作效率。

1通道選擇

目前,變電站上送調(diào)度中心的各種信息,如遙測、遙信、遙控、主要設(shè)備狀態(tài)和報警信息等,都是通過遠動通道傳輸?shù)?,這些信息對實時性的要求很高,不希望其它信息占用而使通道擁擠,影響調(diào)度的正常工作。所以直流設(shè)備的運行信息必須從另一個通道進行遠方傳送。目前,變電站中除遠動通道之外,還有一個電話通道,這個通道一般是作為工作人員現(xiàn)場工作時使用,以及其它輔助系統(tǒng)如安全報警系統(tǒng)必要時使用。通常此通道是處于閑置狀態(tài),但又是必設(shè)的,所以可以用它作為直流監(jiān)控系統(tǒng)的信息通道。

直流監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息量少,發(fā)送時占用通道時間短。這樣,可以在工作時撥通,占用通道,結(jié)束后掛掉,和其它系統(tǒng)分時地使用通道,從而保證各個系統(tǒng)的正常運行。

2系統(tǒng)構(gòu)成

監(jiān)控中心計算機通過 modem 連入電話網(wǎng)。而監(jiān)控器也通過 modem 與電話網(wǎng)相連。雙方 modem 都可以相互呼叫對方,通過雙方 modem 和電話網(wǎng)建立通信鏈路,互傳信息。這樣,監(jiān)控中心計算機可以通過這個通信鏈路,采取各站監(jiān)控器的信息,發(fā)送控制命令,各站監(jiān)控器也可把每日定時運行數(shù)據(jù)和異常情況信息上報中心。系統(tǒng)包括3部分:監(jiān)控器是前置機系統(tǒng),負責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、運行狀態(tài)的控制和信息的上送;監(jiān)控中心是后臺機系統(tǒng),是基于 PC 機上運行的,它負責(zé)對所有變電站的監(jiān)控器發(fā)送命令,接收其運行數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)進行處理和分析;兩者之間的數(shù)據(jù)通信依靠 modem 和電話網(wǎng)建立。監(jiān)控中心和監(jiān)控器是一對多系統(tǒng)。

3監(jiān)控器設(shè)計

3.1監(jiān)控器原理

監(jiān)控器是安裝在各變電站的一套系統(tǒng),它采集各直流設(shè)備的運行狀態(tài)信息,對其進行控制,把各數(shù)據(jù)信息上送監(jiān)控中心和其它監(jiān)控單元。

監(jiān)控器用工控機設(shè)計,其 I/O 端口作輸入和輸出使用,它可直接從直流設(shè)備上采得測量量、狀態(tài)量以及蓄電池絕緣狀態(tài)等信息,也可以對直流設(shè)備進行控制和調(diào)節(jié),如充電機的開關(guān)機動作、均充浮充改變、均浮充電壓的改變以及饋線的合斷等。另一方面,微機控制器通過 RS232 或 modem 方式把四遙信號上送到 RTU 或調(diào)度中心,把所有直流設(shè)備的運行信息通過 modem 經(jīng)電話網(wǎng)送到設(shè)備維護人員所在的監(jiān)控中心。

3.2監(jiān)控器軟件設(shè)計

監(jiān)控器軟件由4個模塊組成:通信模塊,數(shù)據(jù)收發(fā)模塊,I/O 模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。

通信模塊的作用是為數(shù)據(jù)的傳輸作好通信的準(zhǔn)備,包括打開、關(guān)閉 modem 以及自動撥號的功能。軟件設(shè)置定時打開和關(guān)閉 modem,這使得本系統(tǒng)可以和其它如報警系統(tǒng)分時使用電話通道。自動撥號是在直流設(shè)備發(fā)生異常事件時,自動撥通監(jiān)控中心的 modem,向其發(fā)送相應(yīng)報警信息。

數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要負責(zé)通信鏈路建立后的數(shù)據(jù)收發(fā)事務(wù)。發(fā)送的數(shù)據(jù)包括:各直流設(shè)備當(dāng)時的運行信息;本監(jiān)控器存貯的24 h內(nèi)固定時間歷史數(shù)據(jù);24 h內(nèi)所有報警信息。接收的數(shù)據(jù)包括監(jiān)控中心的控制和調(diào)節(jié)命令等。

I/O模塊功能包括:提供監(jiān)控器的人機輸入界面,監(jiān)控器對各直流設(shè)備量的采集以及對其進行的控制。

數(shù)據(jù)處理模塊是監(jiān)控器的核心模塊,它一方面把 I/O 模塊取得的數(shù)據(jù)進行處理,根據(jù)設(shè)定的時間間隔把每日的數(shù)據(jù)存入庫中,以待數(shù)據(jù)收發(fā)模塊上送監(jiān)控中心。這些數(shù)據(jù)每日更新。另一方面,它把由收發(fā)模塊接收到的調(diào)控命令進行分析后,提供控制信息給 I/O 模塊使用。

4監(jiān)控中心設(shè)計

監(jiān)控中心是一臺微機,其上運行監(jiān)控中心后臺軟件。

監(jiān)控中心軟件主要包括4個要提出了一種可對無人值班變電站內(nèi)直流設(shè)備進行遠方監(jiān)控的系統(tǒng),它利用了站內(nèi)的電話通道,可以實現(xiàn):直流設(shè)備遠方監(jiān)控、直流設(shè)備運行歷史查詢和設(shè)備運行異常的情況上報等功能。電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏等設(shè)備組成。它的作用是:正常時為變電站內(nèi)的斷路器提供合閘直流電源;故障時,當(dāng)廠、站部分:通信模塊,數(shù)據(jù)庫形成模塊,主控模塊以及報表打印模塊。

通信模塊的作用和監(jiān)控器的通信模塊功能相同,作用為撥通變電站的監(jiān)控器 modem,建立通信鏈路,向下發(fā)送控制命令信息,此外它也可以被對方叫通,接收其上傳的信息。此模塊用 Visual Basic 5.0 開發(fā),它僅僅根據(jù)通信的要求,撥通 modem,建立通信的鏈路即可??伤途唧w數(shù)據(jù)則與其無關(guān),由主控軟件部分負責(zé)處理。


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