分布式变电站电力监控系统

文　摘　探讨变电站电力监控系统的总体结构方案，详细分析监控系统软件的功能和实现过程。监控系统以分布式线路监控仪为基础，应用软件基于 Windows 95 环境，有全新的图形操作界面，实时多任务运行，符合变电站综合自动化和电网调度自动化的要求。
关键词　变电站　监控系统　变电站综合自动化　电网调度自动化
　　变电站电力监控系统能就地或向远方提供必要的运行信息，尤其是开关和保护行为的信息，使值班人员和系统调度人员把握安全控制、事故处理的主动性，同时可以提高电网的运行管理水平，减少变电、配电损失，提高供电质量。
　　随着电力工业装备技术的发展和运行管理水平的提高，国内不少变电站或厂矿配电室配置了电力监控系统，但这些监控系统一般为集中柜式，可靠性较差，维护检修不方便，人机界面不友好，数据处理能力差。因此，有必要开发新型的分布式变电站监控系统，更好地完善变电站综合自动化和电网调度自动化的功能。

1　分布式电力监控系统的基本结构

　　分布式电力监控系统将电力线路监控仪进行网络化组合，主机采用 IBM PC 586 兼容机或工业控制机，其基本结构如图1所示。

图1　分布式监控系统的基本结构
分布式监控系统的设备主要有：

　　(1)数台线路监控仪；
　　(2) 一台 IBM PC 586 微机或工业控制机；
　　(3) 一个网络通信接口；
　　(4) 一个调制解调器；
　　(5) 一台打印机(可选项)。
　　这样设计的分布式监控系统维护简单，设备通用性强，主机硬件、软件资源可以充分利用，并且易于与电网调度中心连接。

2　线路监控仪

　　面向线路或变压器的分布式电力线路监控仪是针对电网三相监视、测量和控制而设计的装置，它以 MCS-96 系列单片机为核心，采用液晶显示、全金属封装的结构，基本尺寸为 290×190×110 mm3，安装、维护类似电度表，使用相当方便。
　　线路监控仪的输入量为：
　　(1) 母线 PT 二次侧三相交流电压(100 V)；
　　(2) 线路 CT 二次侧两相或三相交流电流(5A)；
　　(3) 断路器位置接点；
　　(4) 继电保护信号接点或脉冲量信号，共7路；
　　(5) 变压器油温 (可选项)。
　　线路监控仪可测量几十个运行参数，具有条件控制输出、谐波分析、故障录波等功能。它可以分散安装到对应线路或变压器的开关柜上，然后用通信电缆连接到主机上；此外，也可以将它们集中安装到仪表柜上，将各条线路或各台变压器的输入量引到该柜上，并且用通信电缆连接到主机上。
　　每台线路监控仪有各自的组号和回路号，其内部参数既可由监控仪面板设置，也可通过主机软件设置。

3　监控系统的软件环境

　　线路监控仪采用 C 语言编制程序，主机采用中文 Windows 95 操作环境，用 Visual BASIC 4.0 语言编制程序，用 FoxPro 2.5 的数据库文件形式。

4　主机软件的主要功能模块

　　监控系统的主机软件以变电站电气主接线图为主界面，在主接线图上定时显示变电站各母线电压、各条线路或各台变压器的有功功率、无功功率、电流、有功电度、全站总有功功率、总无功功率、主变压器油温、电网频率等数据，以及断路器闭合或断开状态。利用 Windows 95 多任务操作系统的特点，在主机软件中可以多窗口查阅、修改变电站主变压器、线路、保护等参数档案。当继电保护动作时，可以实时弹出变位报警窗口，显示出变位的线路名称、变位事件名称、变位时间及变位瞬间的线路功率等内容。所有这些功能主要由以下的模块实现：
　　(1) 通信模块。
　　(2) 遥测遥信模块。
　　(3) 遥控遥调模块。
　　(4) 图形模块。
　　(5) 运行状况模块。它包括最大与最小值显示、谐波处理、越限与变位事件记录三个子模块。
　　(6) 系统设计模块。它主要包括下列子模块：光字牌设置、事件设置、电度表参数设置、负荷管理、系统参数设置、校时钟、值班员名单设置等。