試論變電所統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)

阿不都熱依木

摘 要：變電所在開(kāi)展了無(wú)人值班以后，采用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于母線(xiàn)電壓的實(shí)施監(jiān)控。該文就闡述了怎樣利用網(wǎng)絡(luò)渠道來(lái)將統(tǒng)計(jì)型電壓表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸至集控站監(jiān)控中心。并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所采用的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集設(shè)備結(jié)構(gòu)、特征與性能予以了詳細(xì)介紹，并提出了一種統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)型 電壓表 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 變電所

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（c）-0008-02

變電所在采取無(wú)人化值班之后，主要是利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)對(duì)母線(xiàn)電壓進(jìn)行監(jiān)視，變電所當(dāng)中的電壓交流量是通過(guò)電壓變送器轉(zhuǎn)變成0～5 V模擬量送至RTU中，而后在遠(yuǎn)距離傳輸至調(diào)度端，通過(guò)調(diào)度端再轉(zhuǎn)換成實(shí)際電壓值。鑒于變送器的精度較差，遠(yuǎn)距離監(jiān)視所能夠看到的電壓和變電所母線(xiàn)電壓間存在著較大的誤差性。該文提出了采用網(wǎng)絡(luò)渠道來(lái)將統(tǒng)計(jì)型電壓表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸至集控站監(jiān)控中心的方法，此舉不但可實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)供電電壓的有力保障，并且也將促使變電所的電壓合格率達(dá)到考核的標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

在統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)當(dāng)中，其主要的構(gòu)成部分就包括了現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集設(shè)備EII與數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，現(xiàn)將這兩方面內(nèi)容具體分析如下[1]。

1.1 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集儀EII

這一設(shè)備通常是安裝在設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，這當(dāng)中的核心功能主要是針對(duì)統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)采集，利用透明轉(zhuǎn)發(fā)手段，借助于100 M的以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的實(shí)時(shí)傳輸。

1.2 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)

數(shù)據(jù)采集平臺(tái)主要是向現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備發(fā)送通信命令，并且對(duì)于采集設(shè)備所回送的設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行處理，并將之送入到開(kāi)放式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)之中，進(jìn)而等候設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息處理單元進(jìn)行查詢(xún)。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

首先，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集設(shè)備EII具有以下幾項(xiàng)特點(diǎn)：（1）能夠同時(shí)支持NAT地址轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)可處理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址缺乏的狀況。（2）自帶一定的防火墻能力，可避免網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的入侵破壞。（3）能夠與多臺(tái)智能設(shè)備相連接。（4）無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備當(dāng)中進(jìn)行協(xié)議解釋程序的編寫(xiě)，可支持透明轉(zhuǎn)發(fā)。（5）可應(yīng)用100 M以太網(wǎng)絡(luò)以及GPRS通信模式。（6）可采取傳輸通道熱冗余備份，系統(tǒng)性能安全、穩(wěn)定。

其次，數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的系統(tǒng)特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)架構(gòu)為C/S。（2）具備智能輔助協(xié)議解釋軟件，用戶(hù)可對(duì)協(xié)議進(jìn)行分解。（3）應(yīng)用了開(kāi)放式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)將所采集到的結(jié)果進(jìn)行輸出處理。（4）可采用熱冗余備份。（5）可采用OPC標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)接口。

3 系統(tǒng)原理

在整個(gè)統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)當(dāng)中，主要可將之分成兩部分內(nèi)容：其中一部分是變電站現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；另一部分則是遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備。但無(wú)論是哪一部分內(nèi)容均是利用以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議所互相聯(lián)通起來(lái)。變電所現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備可促使電壓表之中的相關(guān)信息內(nèi)容經(jīng)由網(wǎng)關(guān)上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中并進(jìn)行存儲(chǔ)，在局域網(wǎng)當(dāng)中任何一個(gè)工作站想要獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容時(shí)，便可利用系統(tǒng)自身所具備的IE瀏覽器來(lái)依據(jù)相應(yīng)的級(jí)別，通過(guò)登錄局域網(wǎng)Web服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)瀏覽操作[2]。

電壓表和網(wǎng)關(guān)間的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，其核心功能為對(duì)中心數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)備所發(fā)出的通信命令依據(jù)以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)譯處理，同時(shí)和電表予以串口通信，并且將電表回路數(shù)據(jù)也一同接收，通過(guò)以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行程序編譯，利用LAN再次回傳給數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)設(shè)備，進(jìn)而也就完成了依次查詢(xún)操作。在一整個(gè)通信協(xié)議當(dāng)中數(shù)據(jù)信息需經(jīng)歷由數(shù)據(jù)中心被發(fā)送到電壓測(cè)量設(shè)備過(guò)程當(dāng)中的數(shù)據(jù)編譯與解碼兩項(xiàng)操作。其整體協(xié)議內(nèi)容均需接受GOLD以及以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的兩次轉(zhuǎn)換處理。在此當(dāng)中的GOLD編碼主要為了應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備實(shí)行遠(yuǎn)端配置所新增的部分內(nèi)容，從而也能夠依據(jù)相關(guān)的具體需求來(lái)更加快捷的在IE瀏覽器當(dāng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的科學(xué)配置。

在一整個(gè)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的轉(zhuǎn)發(fā)與傳輸過(guò)程之中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備所掌握的內(nèi)容十分有限，甚至對(duì)現(xiàn)場(chǎng)駁接設(shè)備通信協(xié)議完全不了解，僅是針對(duì)發(fā)給設(shè)備的數(shù)據(jù)或是由設(shè)備通信當(dāng)中所獲取到的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容采取轉(zhuǎn)發(fā)處理。從而也能夠在變電所新增終端設(shè)備之時(shí)完全不用對(duì)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備采取二次編程處理，極大地方便對(duì)統(tǒng)計(jì)型電壓表的具體應(yīng)用。

4 應(yīng)用效果

統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行了一段時(shí)間后，取得了以下幾方面的應(yīng)用成效[3]。

（1）通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的應(yīng)用，可將變電所的全部電壓做到同一界面之上，并采用數(shù)據(jù)或是棒形圖予以展示，效果直觀、清晰，可大大方便監(jiān)控人員進(jìn)行日常監(jiān)視。（2）能夠促使所統(tǒng)計(jì)到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容自動(dòng)上傳，并且還可以在遠(yuǎn)端系統(tǒng)上對(duì)于歷史電壓合格率數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢(xún)，從而可促使對(duì)系統(tǒng)的分析工作將更加便捷，大大節(jié)省因?yàn)槿斯ね党浂a(chǎn)生的額外麻煩。（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的各項(xiàng)電壓數(shù)據(jù)信息能夠?qū)崿F(xiàn)自主上傳，并生成相應(yīng)的功能性報(bào)表，并且所生成的這一報(bào)表不但可以向上級(jí)管理人員進(jìn)行匯報(bào)，同時(shí)還可確保其中的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不會(huì)被人為篡改，能夠十分有效地保障數(shù)據(jù)內(nèi)容真實(shí)、可靠。（4）所應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)其界面操作方面，電壓數(shù)據(jù)在超過(guò)限定額度之后系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)報(bào)警同時(shí)顏色也將更加警醒，從而可對(duì)相關(guān)的監(jiān)控人員起到及時(shí)提醒的作用，使之能夠更及時(shí)地做好對(duì)電壓的有效控制。

5 仍需改進(jìn)的方面

（1）穩(wěn)定性問(wèn)題，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電壓表的地址時(shí)常會(huì)出現(xiàn)丟失情況，并由此造成通信中斷。分析其中的原因主要是由于電壓表通信接口位置的模塊質(zhì)量較差，通信程序編寫(xiě)錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)而采用工業(yè)級(jí)通信模塊和改寫(xiě)了通信程序以后問(wèn)題得到了有效解決。這表明統(tǒng)計(jì)型電壓表生產(chǎn)廠(chǎng)家本身的技術(shù)水平存在著嚴(yán)重的滯后性，盡管該系統(tǒng)具有一定的通信功能，然而絕大部分用戶(hù)由于很少應(yīng)用到其通信功能，因此，對(duì)于這一方面的問(wèn)題還了解不足，因而在購(gòu)置統(tǒng)計(jì)型電壓表時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此方面問(wèn)題的關(guān)注。（2）統(tǒng)計(jì)型電壓表自身具備對(duì)數(shù)據(jù)的采集與統(tǒng)計(jì)功能，后臺(tái)可分別就兩項(xiàng)數(shù)據(jù)予以收取，在用戶(hù)一端予以顯示，然而卻不應(yīng)將之再重新予以統(tǒng)計(jì)，以免因計(jì)算誤差而造成兩項(xiàng)統(tǒng)計(jì)方式發(fā)生完全不同的結(jié)果。（3）在初步完成系統(tǒng)構(gòu)建后，還應(yīng)及時(shí)構(gòu)建起與之對(duì)應(yīng)的管理制度，確定各單位的運(yùn)行維護(hù)職責(zé)，保障系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)還需構(gòu)建起一整套的報(bào)表流程管理措施，確定出各個(gè)級(jí)別管理人員的工作職責(zé)。（4）可進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)分散式統(tǒng)計(jì)型電壓表GPRS系統(tǒng)的研究，以促進(jìn)全局電壓監(jiān)測(cè)均可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的采集，促使統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠進(jìn)一步得以完善。

6 結(jié)語(yǔ)

變電所通過(guò)應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)型電壓表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)后，可促使運(yùn)行監(jiān)控人員能夠更加實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓水平精準(zhǔn)的監(jiān)控，并且也將能夠提升全局變電所的電壓合格率，以及促進(jìn)無(wú)人值班變電所的運(yùn)行質(zhì)量與效率，并為達(dá)成真正的無(wú)人值班目標(biāo)又向前邁進(jìn)了一步。

參考文獻(xiàn)

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