基于PI技術(shù)的變電所直流系統(tǒng)均、浮充運(yùn)行監(jiān)視與異常分析*

董國(guó)平，周安仁，李也白，臧 昱

（長(zhǎng)興縣供電局，浙江 長(zhǎng)興 313100）

基于PI技術(shù)的變電所直流系統(tǒng)均、浮充運(yùn)行監(jiān)視與異常分析*

董國(guó)平，周安仁，李也白，臧 昱

（長(zhǎng)興縣供電局，浙江 長(zhǎng)興 313100）

直流系統(tǒng)作為變電站的一個(gè)組成部分，發(fā)揮著重要的作用，為變電所提供可靠的直流電源.但是從目前運(yùn)行情況來看，縣局SCADA系統(tǒng)不能夠直觀、可靠監(jiān)視直流系統(tǒng)直流充電裝置的浮充、均充轉(zhuǎn)換.基于PI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)直流充電裝置的浮充、均充轉(zhuǎn)換監(jiān)視及異常情況判斷，確保直流系統(tǒng)健康運(yùn)行.

直流系統(tǒng)；直流充電裝置；浮充、均充轉(zhuǎn)換；監(jiān)視

PI作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)又是二次應(yīng)用的開發(fā)平臺(tái)，穩(wěn)定性高，貼近生產(chǎn)管理，開發(fā)擴(kuò)展容易，基于PI系統(tǒng)的二次應(yīng)用開發(fā)對(duì)電力系統(tǒng)具有指導(dǎo)意義和較強(qiáng)的實(shí)際效益.基于PI技術(shù)的基于PI技術(shù)的變電所直流系統(tǒng)均、浮充運(yùn)行監(jiān)視與異常分析系統(tǒng)應(yīng)用PI系統(tǒng)跨平臺(tái)性能，對(duì)其采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算處理，采用VB編程實(shí)現(xiàn)靈活機(jī)動(dòng)的基準(zhǔn)曲線生成方式，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)方監(jiān)控直流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài).

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、原則主要流程圖

1.1 設(shè)計(jì)思路

采用基于PI技術(shù)的excel vba編程和datalink結(jié)合應(yīng)用來進(jìn)行編程，通過將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)電壓值進(jìn)行分析比較，實(shí)現(xiàn)變電所直流系統(tǒng)均浮充開始、結(jié)束時(shí)間的判斷，計(jì)算出均浮充持續(xù)的時(shí)間.并自動(dòng)判斷出均浮充是否正常，在主界面中提示均浮充情況，便于運(yùn)行人員一目了然地發(fā)現(xiàn)直流狀態(tài)異常的變電所

1.2 原則、原理

查看蓄電池典型的均浮充合母電壓曲線，希望通過均浮充曲線找出直流系統(tǒng)的均浮充特點(diǎn)，曲線如圖1所示：

通過上面的曲線圖可以看出均浮充時(shí)電壓曲線的特點(diǎn)，所以我們通過調(diào)用變電所合母電壓來實(shí)現(xiàn)對(duì)直流系統(tǒng)均充、浮充狀態(tài)的監(jiān)視.

1.3 主要流程圖

系統(tǒng)主要流程圖見圖2.

2 系統(tǒng)功能

2.1 主要功能

①通過變電所一個(gè)浮、均充周期一個(gè)月（三個(gè)月）內(nèi)的合母電壓曲線及分析表判斷直流系統(tǒng)的充電方式、充電時(shí)間是否正常，并及時(shí)告警.②集中查詢各變直流系統(tǒng)浮、均充情況.

2.2 系統(tǒng)介紹

登陸系統(tǒng)后我們可看到主菜單界面（見圖3）：

界面上有長(zhǎng)興供電局所轄14個(gè)110k V變電所選擇按鈕，在此畫面中我們即可集中判斷各變直流系統(tǒng)最近一次的均、浮充是否正常，解決了以往按變電所分散定期查詢，監(jiān)控人員容易遺漏的問題.如果變電所名稱變紅，則說明該變電所直流系統(tǒng)最近一次均、浮充異?；?qū)崟r(shí)合母電壓值異常，反之則正常.點(diǎn)擊變電所鏈接按鈕，就可以登入到各個(gè)變電所直流監(jiān)測(cè)主畫面，查看相應(yīng)變電所的直流均、浮充充電狀況.

從上圖可以看出龍山變顯示紅色，說明龍山變有異常，點(diǎn)擊龍山變后我們可以進(jìn)一步查看具體情況，如圖4：

從圖4我們可以直觀的分析出龍山變一直處于浮充狀態(tài)，未轉(zhuǎn)均充狀態(tài).目前已將情況上報(bào)生計(jì)部門，等待處理.因?yàn)辇埳阶円恢蔽淳?，所以我們通過煤山變進(jìn)一步介紹軟件的功能.當(dāng)我們選擇煤山變后，我們即登入變電所直流監(jiān)測(cè)主畫面（見圖5）.

該界面顯示的是110k V煤山變電所直流數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)狀態(tài).主要分為2個(gè)部分，現(xiàn)介紹各個(gè)部分的功能.①在左上角我們能看到該變電所實(shí)時(shí)的直流合母電壓數(shù)值、當(dāng)前充電狀態(tài)、指示燈.正常情況下，合母電壓值介于（浮充單節(jié)2.23V～2.28V整組120.42V～123.12V、均充單節(jié)2.30V～2.35V整組124.2V～126.9V）120V～128V之間，此時(shí)指示燈圖標(biāo)為綠色.當(dāng)合母電壓異常，即大于128V或小于120V時(shí)，或充電狀態(tài)異常時(shí)，右側(cè)指示燈圖標(biāo)顯示紅色，提示運(yùn)行人員該直流系統(tǒng)異常.②右側(cè)及下方為直流系統(tǒng)狀態(tài)分析區(qū)域，包括直流分析表及合母電壓曲線圖.

第一，選擇上方的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按鈕，圖表自動(dòng)顯示當(dāng)前日期前3個(gè)月的合母電壓曲線圖，并且實(shí)時(shí)刷新數(shù)據(jù)和圖形（每十分鐘更新一次），監(jiān)測(cè)當(dāng)前狀態(tài)，顯示浮充、均充、異常三個(gè)狀態(tài).如果要想查看歷史數(shù)據(jù)選擇開始日期及結(jié)束時(shí)間，然后點(diǎn)擊Enter按鈕即可（圖6為歷史曲線圖）.

第二，當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)環(huán)境下，選擇直流分析按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一份當(dāng)前日期至前60天的直流分析表（見圖7），主要反映的是均浮充轉(zhuǎn)換的時(shí)間點(diǎn)，已經(jīng)持續(xù)的時(shí)間，并根據(jù)這些值判定近2個(gè)月內(nèi)變電所均浮充是否處于正常狀態(tài)：當(dāng)浮充時(shí)間小于25天或大于35天，均充時(shí)間小于2.5小時(shí)或大于10小時(shí)，即均浮充時(shí)間過長(zhǎng)或過短，則提示運(yùn)行人員，給我們節(jié)省了大量時(shí)間.

3 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

基于PI技術(shù)的變電所直流系統(tǒng)均、浮充運(yùn)行監(jiān)視與異常分析系統(tǒng)在長(zhǎng)興縣供電局的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)SACDA系統(tǒng)監(jiān)視直流系統(tǒng)均、浮充存在的幾個(gè)難點(diǎn)：①解決了目前縣級(jí)調(diào)度SCADA系統(tǒng)中不能集中快速與準(zhǔn)確判斷直流系統(tǒng)均、浮充狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行、監(jiān)視人員節(jié)省大量的尋找與判斷時(shí)間；②填補(bǔ)了目前縣級(jí)調(diào)度SCADA系統(tǒng)中不能集中查詢與直觀分析的空白.

PI數(shù)據(jù)庫(kù)作為一項(xiàng)成熟、先進(jìn)的信息技術(shù)，集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、圖形顯示、報(bào)表分析等多種功能于一體，在工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用，性能卓越、效果顯著，但在電力行業(yè)特別是供電企業(yè)中的使用還處于起步階段，本項(xiàng)目利用PI系統(tǒng)的優(yōu)異性能，充分挖掘其豐富的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，解決了變電運(yùn)行、調(diào)度監(jiān)控中遇到的幾個(gè)難題.應(yīng)用實(shí)例證明，該系統(tǒng)運(yùn)行可靠、適應(yīng)性強(qiáng).自2009年9月底該項(xiàng)目推出之后，得到了上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，相關(guān)變電運(yùn)行人員、監(jiān)控人員在使用該軟件后一致認(rèn)為該軟件非常實(shí)用，對(duì)均浮充的分析判斷非?？旖?，在運(yùn)行期間及時(shí)發(fā)現(xiàn)了110k V大云變、煤山變蓄電池均充時(shí)間過長(zhǎng)的問題，避免造成蓄電池壽命下降或損壞的發(fā)生.

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［3］陳杰，劉云仙.蓄電池組在線檢測(cè)系統(tǒng)的研制［J］.杭州應(yīng)用工程技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000（1）.

［4］邵啟湖.直流操作電源監(jiān)控系統(tǒng)的研究［D］.湖南大學(xué)，2005.

［5］屈鵬宇.變電站直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置的研究［D］.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

［6］吳建成.基于工挖機(jī)的直流系統(tǒng)研究與開發(fā)［D］.河海大學(xué)，2006.

［7］彭智娟.數(shù)字化變電站直流屏電源監(jiān)控系統(tǒng)［D］.山東科技大學(xué)，2005.

TM769

A

1009-1734（2011）S0-0274-04

2011-09-10

董國(guó)平，助理工程師，華北電力大學(xué)在職研究生，從事調(diào)度自動(dòng)化研究.