变电站直流监控系统论文
变电站直流监控系统论文 过去,电力系统的各个变电站都有人值守,可以对直流设备的运行状态进 行定期检查,因而可以及时发现并处理其出现的异常现象,保证变电站的安全稳 定运行。目前,电力系统推广无人值班变电站,虽然调度中心可以通过远动通道 获取变电站运行情况的实时信息,但是对于直流部分只能得到少量的重要信息 (包括:遥信量――充电机交流电源故障,充电机故障,直流绝缘接地,直流电 源电压异常;遥测量――控母电压)。它不能反映直流系统运行的详细信息,特 别是它不能发现系统刚刚开始出现异常运行的情况,直到长期的异常运行发展为 故障时才上发调度,此时,事故已经扩大。如果能在异常现象刚出现时就及时发 现并及时处理,就可以避免异常情况扩大。所以需要设备维护人员对其进行定期 检查。此外,对直流设备运行的控制也是由维护人员进行现场操作的。变电站多, 维护人员少,显然无法保证按期按量完成。在这种情况下,直流监控系统应运而 生。它的主要作用就是把各变电站的直流设备信息上送到监控中心,供其查询, 同时监控中心也可以向各站发送控制命令。这样,维护人员不但可以在监控中心 对直流设备进行远方监控,还可以及时发现设备运行的不正常状态,及时处理, 而不等其发展演变成事故。所以,直流监控系统的建立,可以节省人力物力,提 高工作效率。
1通道选择 目前,变电站上送调度中心的各种信息,如遥测、遥信、遥控、主要设备 状态和报警信息等,都是通过远动通道传输的,这些信息对实时性的要求很高, 不希望其它信息占用而使通道拥挤,影响调度的正常工作。所以直流设备的运行 信息必须从另一个通道进行远方传送。目前,变电站中除远动通道之外,还有一 个电话通道,这个通道一般是作为工作人员现场工作时使用,以及其它辅助系统 如安全报警系统必要时使用。通常此通道是处于闲置状态,但又是必设的,所以 可以用它作为直流监控系统的信息通道。
直流监控系统的数据信息量少,发送时占用通道时间短。这样,可以在工 作时拨通,占用通道,结束后挂掉,和其它系统分时地使用通道,从而保证各个 系统的正常运行。
2系统构成 监控中心计算机通过modem连入电话网。而监控器也通过modem与电话网相连。双方modem都可以相互呼叫对方,通过双方modem和电话网建立通信链路, 互传信息。这样,监控中心计算机可以通过这个通信链路,采取各站监控器的信 息,发送控制命令,各站监控器也可把每日定时运行数据和异常情况信息上报中 心。系统包括3部分:监控器是前置机系统,负责设备数据的采集、运行状态的 控制和信息的上送;
监控中心是后台机系统,是基于PC机上运行的,它负责对 所有变电站的监控器发送命令,接收其运行数据以及对数据进行处理和分析;
两 者之间的数据通信依靠modem和电话网建立。监控中心和监控器是一对多系统。
3监控器设计 3.1监控器原理 监控器是安装在各变电站的一套系统,它采集各直流设备的运行状态信息, 对其进行控制,把各数据信息上送监控中心和其它监控单元。
监控器用工控机设计,其I/O端口作输入和输出使用,它可直接从直流设 备上采得测量量、状态量以及蓄电池绝缘状态等信息,也可以对直流设备进行控 制和调节,如充电机的开关机动作、均充浮充改变、均浮充电压的改变以及馈线 的合断等。另一方面,微机控制器通过RS232或modem方式把四遥信号上送到 RTU或调度中心,把所有直流设备的运行信息通过modem经电话网送到设备维护 人员所在的监控中心。
3.2监控器软件设计 监控器软件由4个模块组成:通信模块,数据收发模块,I/O模块和数据 处理模块。
通信模块的作用是为数据的传输作好通信的准备,包括打开、关闭modem 以及自动拨号的功能。软件设置定时打开和关闭modem,这使得本系统可以和其 它如报警系统分时使用电话通道。自动拨号是在直流设备发生异常事件时,自动 拨通监控中心的modem,向其发送相应报警信息。
数据收发模块主要负责通信链路建立后的数据收发事务。发送的数据包 括:各直流设备当时的运行信息;
本监控器存贮的24h内固定时间历史数据;
24h 内所有报警信息。接收的数据包括监控中心的控制和调节命令等。
I/O模块功能包括:提供监控器的人机输入界面,监控器对各直流设备量的采集以及对其进行的控制。
数据处理模块是监控器的核心模块,它一方面把I/O模块取得的数据进行 处理,根据设定的时间间隔把每日的数据存入库中,以待数据收发模块上送监控 中心。这些数据每日更新。另一方面,它把由收发模块接收到的调控命令进行分 析后,提供控制信息给I/O模块使用。
4监控中心设计 监控中心是一台微机,其上运行监控中心后台软件。
监控中心软件主要包括4个部分:通信模块,数据库形成模块,主控模块 以及报表打印模块。
通信模块的作用和监控器的通信模块功能相同,作用为拨通变电站的监控 器modem,建立通信链路,向下发送控制命令信息,此外它也可以被对方叫通, 接收其上传的信息。此模块用VisualBasic5.0开发,它仅仅根据通信的要求,拨通 modem,建立通信的链路即可。可送具体数据则与其无关,由主控软件部分负责 处理。
数据处理模块两个作用;
一是形成各站的直流设备的信息库;
二是把每日 采集来的各站的日数据整理入库,形成所有变电站直流设备的历史数据库。用户 可以根据实际情况,灵活地建立各个变电站及站内所有直流设备的数据库,灵活 地维护所有站内信息,维护后此系统自动存库,灵活性强并且操作简单方便。此 外,各变电站监控器每日定时把日数据上送监控中心,后者在接收后根据各站名 存入各自数据库中,形成历史库,供报表打印系统查询时使用。
主控软件提供人机界面,是基于Windows95操作系统的操作界面,用鼠标 和键盘对屏幕上的图形进行操作。只要用鼠标点取设备元件所对应的图元,就可 以查询和控制此设备,也可以用键盘输入设备的参数达到对设备运行参数远方调 节的目的。维护人员对运行站内设备的查询和控制可以通过鼠标和键盘实现。当 通信模块建立通信链路后,它可以打开远方送来的数据信息,显示在屏幕上,并 把这些数据交数据处理模块处理。另外它也把操作者的控制命令以数据包的形式 向远方发送。它是本系统的核心。
报表打印模块根据工作的需要,对数据处理模块保存的历史数据库进行查 询,制作日报表、月报表和其它报表以及作出相应的数据曲线,供分析和查询使用。
5结束语 直流监控系统由深圳供电局和深圳奥特讯公司合作开发,目前已投入运行。
通过此系统,直流设备维护人员就可以在监控中心对各变电站直流设备运行状态 进行远方监控,免去了对各个变电站的现场定检,特别是在直流设备发生运行异 常时,运行维护人员能及时收到报警信号,及时处理。总之,直流监控系统的运 行,减少了工作量,提高了工作效率,达到减员增效的目的。