分布式變電站電力監控系統

文　摘　探討變電站電力監控系統的總體結構方案，詳細分析監控系統軟件的功能和實現過程。監控系統以分布式線路監控儀為基礎，應用軟件基于 Windows 95 環境，有全新的圖形操作界面，實時多任務運行，符合變電站綜合自動化和電網調度自動化的要求。
關鍵詞　變電站　監控系統　變電站綜合自動化　電網調度自動化
　　變電站電力監控系統能就地或向遠方提供必要的運行信息，尤其是開關和保護行為的信息，使值班人員和系統調度人員把握安全控制、事故處理的主動性，同時可以提高電網的運行管理水平，減少變電、配電損失，提高供電質量。
　　隨著電力工業裝備技術的發展和運行管理水平的提高，國內不少變電站或廠礦配電室配置了電力監控系統，但這些監控系統一般為集中柜式，可靠性較差，維護檢修不方便，人機界面不友好，數據處理能力差。因此，有必要開發新型的分布式變電站監控系統，更好地完善變電站綜合自動化和電網調度自動化的功能。

1　分布式電力監控系統的基本結構

　　分布式電力監控系統將電力線路監控儀進行網絡化組合，主機采用 IBM PC 586 兼容機或工業控制機，其基本結構如圖1所示。

圖1　分布式監控系統的基本結構
分布式監控系統的設備主要有：

　　(1)數臺線路監控儀；
　　(2) 一臺 IBM PC 586 微機或工業控制機；
　　(3) 一個網絡通信接口；
　　(4) 一個調制解調器；
　　(5) 一臺打印機(可選項)。
　　這樣設計的分布式監控系統維護簡單，設備通用性強，主機硬件、軟件資源可以充分利用，并且易于與電網調度中心連接。

2　線路監控儀

　　面向線路或變壓器的分布式電力線路監控儀是針對電網三相監視、測量和控制而設計的裝置，它以 MCS-96 系列單片機為核心，采用液晶顯示、全金屬封裝的結構，基本尺寸為 290×190×110 mm3，安裝、維護類似電度表，使用相當方便。
　　線路監控儀的輸入量為：
　　(1) 母線 PT 二次側三相交流電壓(100 V)；
　　(2) 線路 CT 二次側兩相或三相交流電流(5A)；
　　(3) 斷路器位置接點；
　　(4) 繼電保護信號接點或脈沖量信號，共7路；
　　(5) 變壓器油溫 (可選項)。
　　線路監控儀可測量幾十個運行參數，具有條件控制輸出、諧波分析、故障錄波等功能。它可以分散安裝到對應線路或變壓器的開關柜上，然后用通信電纜連接到主機上；此外，也可以將它們集中安裝到儀表柜上，將各條線路或各臺變壓器的輸入量引到該柜上，并且用通信電纜連接到主機上。
　　每臺線路監控儀有各自的組號和回路號，其內部參數既可由監控儀面板設置，也可通過主機軟件設置。

3　監控系統的軟件環境

　　線路監控儀采用 C 語言編制程序，主機采用中文 Windows 95 操作環境，用 Visual BASIC 4.0 語言編制程序，用 FoxPro 2.5 的數據庫文件形式。

4　主機軟件的主要功能模塊

　　監控系統的主機軟件以變電站電氣主接線圖為主界面，在主接線圖上定時顯示變電站各母線電壓、各條線路或各臺變壓器的有功功率、無功功率、電流、有功電度、全站總有功功率、總無功功率、主變壓器油溫、電網頻率等數據，以及斷路器閉合或斷開狀態。利用 Windows 95 多任務操作系統的特點，在主機軟件中可以多窗口查閱、修改變電站主變壓器、線路、保護等參數檔案。當繼電保護動作時，可以實時彈出變位報警窗口，顯示出變位的線路名稱、變位事件名稱、變位時間及變位瞬間的線路功率等內容。所有這些功能主要由以下的模塊實現：
　　(1) 通信模塊。
　　(2) 遙測遙信模塊。
　　(3) 遙控遙調模塊。
　　(4) 圖形模塊。
　　(5) 運行狀況模塊。它包括最大與最小值顯示、諧波處理、越限與變位事件記錄三個子模塊。
　　(6) 系統設計模塊。它主要包括下列子模塊：光字牌設置、事件設置、電度表參數設置、負荷管理、系統參數設置、校時鐘、值班員名單設置等。