無人值班變電站直流信息量的上傳技術(shù)

【摘要】分析了無人值班變電站直流系統(tǒng)的信息量不能及時(shí)上傳，使直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行情況以及異常運(yùn)行情況得不到監(jiān)視，從而危及電網(wǎng)安全，指出直流系統(tǒng)信息量的及時(shí)上傳是電力系統(tǒng)不可缺少的部分。

【關(guān)鍵詞】無人變電站；直流信息量；上傳

1.引言

過去，電力系統(tǒng)的各個(gè)變電站都有人值守，可以對(duì)直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，及時(shí)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(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)推廣無人值班變電站，監(jiān)控中心能通過遠(yuǎn)動(dòng)通道獲取變電站運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)信息。直流系統(tǒng)的運(yùn)行情況得不到監(jiān)視，而直流系統(tǒng)發(fā)生異常及事故，輕者會(huì)使保護(hù)誤跳、拒跳，重者會(huì)損壞設(shè)備、人員傷亡，甚至?xí)斐呻娋W(wǎng)重大事故。因此，直流系統(tǒng)信息量的及時(shí)上傳便成為電力系統(tǒng)不可缺少的部分。

根據(jù)有關(guān)自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中關(guān)于無人值班變電站直流信息量的傳輸要求，必須傳輸?shù)倪b測(cè)量有合母電壓、控母電壓、交流輸入電壓、浮充電流；遙信量有電壓過高、電壓過低、絕緣降低、直流接地、裝置異常。可見，所要傳輸?shù)男畔⒘坎淮螅衫矛F(xiàn)有的通訊設(shè)備，在增加少量采集設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)直流信息量的上傳，既不用增加投資，又可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心監(jiān)視各變電站直流系統(tǒng)的目的。這樣，維護(hù)人員不但可以在監(jiān)控中心對(duì)直流沒備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的不正常狀態(tài)，及時(shí)處理，而不等其發(fā)展演變成事故。所以，直流信息量上傳的實(shí)現(xiàn)，可節(jié)省人力、物力，提高工作效率。

2.規(guī)約選擇

電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)多采用循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約，即中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DLT451 91循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約（標(biāo)準(zhǔn)CDT規(guī)約），將直流系統(tǒng)上傳自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊規(guī)約也采用標(biāo)準(zhǔn)CDT規(guī)約，則通訊問題得到解決。

3.通道選擇

目前，變電站上送監(jiān)控中心的各種信息，如遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、主要設(shè)備狀態(tài)和報(bào)警信息等，都是通過遠(yuǎn)動(dòng)通道傳輸?shù)?這些信息對(duì)實(shí)時(shí)性的要求很高，設(shè)計(jì)通道時(shí)比較寬敞，直流系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息量少。發(fā)送時(shí)占用通道時(shí)間短，與自動(dòng)化系統(tǒng)的聯(lián)接比較簡(jiǎn)單，所以可以用它作為直流監(jiān)控系統(tǒng)的信息通道，將直流系統(tǒng)的遙測(cè)、遙信及時(shí)的送到監(jiān)控中心。

4.系統(tǒng)組成

監(jiān)控中心主站通過自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控機(jī)、服務(wù)器、前置系統(tǒng)與遠(yuǎn)動(dòng)通道相連。變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊管理機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)通道相連。雙方通過遠(yuǎn)動(dòng)通道建立通信鏈路，這樣，監(jiān)控中心主站可以通過這個(gè)通道鏈路，采取各站監(jiān)控器的信息，及時(shí)的把每日、每站定時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和異常情況信息上報(bào)中心。

系統(tǒng)包括兩部分：變電站端為前置機(jī)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)行狀態(tài)的控制和信息的上送；調(diào)度中心為后臺(tái)機(jī)系統(tǒng)，是基于PC機(jī)上運(yùn)行的，它負(fù)責(zé)接收所有變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。兩者之間的數(shù)據(jù)通信依靠遠(yuǎn)動(dòng)通道建立，監(jiān)控中心和監(jiān)控器是一對(duì)多系統(tǒng)。

5.監(jiān)控裝置原理

5.1 監(jiān)控裝置原理

監(jiān)控裝置是安裝在各變電站的l套裝置，它采集各直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，對(duì)其進(jìn)行控制，把各數(shù)據(jù)信息上送監(jiān)控中心。

監(jiān)控裝置是以單片機(jī)為核心的工業(yè)控制器，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(cè)量值、狀態(tài)量以及蓄電池絕緣狀態(tài)等信息量顯示于液晶屏上，也可以對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，如充電機(jī)的開關(guān)動(dòng)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(jī)控制器通過RS232把四遙信號(hào)上送到通訊管理機(jī)，通訊管理機(jī)把所有直流設(shè)備的運(yùn)行信息通過遠(yuǎn)動(dòng)通道送到運(yùn)行監(jiān)護(hù)人員所在的監(jiān)控中心。

5.2 監(jiān)控裝置軟件

監(jiān)控裝置軟件由通信模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、I/O模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成。通信模塊的作用是為數(shù)據(jù)的傳輸作好通信的準(zhǔn)備。軟件設(shè)備是定時(shí)上傳信息，這使得本系統(tǒng)可以定時(shí)的將各種信息上傳到調(diào)度中心。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要負(fù)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)備實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，本監(jiān)控器存貯的24 h內(nèi)固定時(shí)問歷史數(shù)據(jù)，24h內(nèi)所有報(bào)警信息。

I/O模塊功能包括提供監(jiān)控裝置的人機(jī)輸入界面。監(jiān)控裝置對(duì)各直流設(shè)備量的采集以及對(duì)其進(jìn)行的控制。

數(shù)據(jù)處理模塊是監(jiān)控裝置的核心模塊，它主要是把I/O模塊取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)設(shè)定的時(shí)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)是不停的在更新。

6.監(jiān)控中心設(shè)計(jì)

監(jiān)控中心是利用現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)，其上運(yùn)行調(diào)度中心自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)軟件。監(jiān)控中心軟件主要包括通信模塊、數(shù)據(jù)庫形成模塊、主控模塊以及報(bào)表打印模塊。

通信模塊的作用和監(jiān)控裝置的通信模塊功能相同，作用為與各個(gè)變電站建立通信鏈路，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，建立通信的鏈路即可。

數(shù)據(jù)處理模塊的作用：一是形成各站的直流設(shè)備的信息庫；二是把每日采集來的各站的日數(shù)據(jù)整理入庫.形成所有變電站直流設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)庫。用戶以根據(jù)實(shí)際情況，靈活地建立各個(gè)變電站及站內(nèi)所有直流設(shè)備的數(shù)據(jù)庫，靈活地維護(hù)所有站內(nèi)信息，維護(hù)后此系統(tǒng)自動(dòng)存庫，靈活性強(qiáng)并且操作簡(jiǎn)單方便。此外，各變電站監(jiān)控器每日定時(shí)把日數(shù)據(jù)上送監(jiān)控中心，后者在接收后根據(jù)各站名存人各自數(shù)據(jù)庫中，形成歷史庫，供報(bào)表打印系統(tǒng)查詢時(shí)使用。

主控軟件提供人機(jī)界面，是基于Windows 2000操作系統(tǒng)的操作界面，用鼠標(biāo)和鍵盤對(duì)屏幕上的圖形進(jìn)行操作。只要用鼠標(biāo)點(diǎn)取設(shè)備元件所對(duì)應(yīng)的圖元，就可以查詢此設(shè)備。也可以用鍵盤輸入設(shè)備的參數(shù)達(dá)到對(duì)沒備運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)方了解的目的。維護(hù)人員對(duì)運(yùn)行站內(nèi)沒備的查詢和控制可以通過鼠標(biāo)和鍵盤實(shí)現(xiàn)。當(dāng)通信模塊建立通信鏈路后，它可以打開遠(yuǎn)方送來的數(shù)據(jù)信息，顯示在屏幕上，并把這些數(shù)據(jù)交數(shù)據(jù)處理模塊處理，它是本系統(tǒng)的核心。報(bào)表打印模塊根據(jù)工作的需要，對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊保存的歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，制作日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和其它報(bào)表以及作出相應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線，供分析和查詢使用。

7.結(jié)束語

通過上述功能，在少增加設(shè)備的情況下，設(shè)備維護(hù)人員就可以在監(jiān)控中心對(duì)各變電站直流設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視，免去了對(duì)各個(gè)變電站的現(xiàn)場(chǎng)定檢，特別是在直流設(shè)備發(fā)生運(yùn)行異常時(shí)，運(yùn)行維護(hù)人員能及時(shí)收到報(bào)警信號(hào)，及時(shí)處理。直流信息量的上傳，減少了工作量，提高了工作效率，達(dá)到減員增效的目的。

參考文獻(xiàn)

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