變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　摘要：文章提出了一種可對無人值班變電站內(nèi)直流設備進行遠方監(jiān)控的系統(tǒng)，它利用了站內(nèi)的電話通道，可以實現(xiàn)直流設備遠方監(jiān)控、直流設備運行歷史查詢和設備運行異常的情況上報等功能。
　　關鍵詞：變電站；直流監(jiān)控系統(tǒng)
　　
　　電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設備、直流屏等設備組成。它的作用是：正常時為變電站內(nèi)的斷路器提供合閘直流電源；故障時，當廠、站用電中斷的情況下為繼電保護及自動裝置、斷路器跳閘與合閘、載波通信、發(fā)電廠直流電動機拖動的廠用機械提供工作直流電源。它的正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行。
　　
　　一、通道選擇
　　
　　目前，變電站上送調(diào)度中心的各種信息，如遙測、遙信、遙控、主要設備狀態(tài)和報警信息等，都是通過遠動通道傳輸?shù)模@些信息對實時性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道擁擠，影響調(diào)度的正常工作。所以直流設備的運行信息必須從另一個通道進行遠方傳送。目前，變電站中除遠動通道之外，還有一個電話通道，這個通道一般是作為工作人員現(xiàn)場工作時使用，以及其它輔助系統(tǒng)如安全報警系統(tǒng)必要時使用。通常此通道是處于閑置狀態(tài)，但又是必設的，所以可以用它作為直流監(jiān)控系統(tǒng)的信息通道。
　　直流監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息量少，發(fā)送時占用通道時間短。這樣，可以在工作時撥通，占用通道，結束后掛掉，和其它系統(tǒng)分時地使用通道，從而保證各個系統(tǒng)的正常運行。
　　
　　二、系統(tǒng)構成
　　
　　監(jiān)控中心計算機、監(jiān)控器均通過modem連入電話網(wǎng)。雙方modem都可以相互呼叫對方，互傳信息。系統(tǒng)包括三部分：監(jiān)控器是前置機系統(tǒng)，負責設備數(shù)據(jù)的采集、運行狀態(tài)的控制和信息的上送；監(jiān)控中心是后臺機系統(tǒng)，是基于PC機上運行的，它負責對所有變電站的監(jiān)控器發(fā)送命令，接收其運行數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)進行處理和分析；兩者之間的數(shù)據(jù)通信依靠modem和電話網(wǎng)建立。監(jiān)控中心和監(jiān)控器是一對多系統(tǒng)。
　　
　　三、監(jiān)控器設計
　　
　　（一）監(jiān)控器原理
　　監(jiān)控器是安裝在各變電站的一套系統(tǒng)，它采集各直流設備的運行狀態(tài)信息，對其進行控制，把各數(shù)據(jù)信息上送監(jiān)控中心和其它監(jiān)控單元。監(jiān)控器用工控機設計，其I／O端口作輸入和輸出使用，它可直接從直流設備上采得測量量、狀態(tài)量以及蓄電池絕緣狀態(tài)等信息，也可以對直流設備進行控制和調(diào)節(jié)，如充電機的開關機動作、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，微機控制器通過RS232或modem方式把四遙信號上送到RTU或調(diào)度中心，把所有直流設備的運行信息通過modem經(jīng)電話網(wǎng)送到設備維護人員所在的監(jiān)控中心。
　　
　　（二）監(jiān)控器軟件設計
　　監(jiān)控器軟件由四個模塊組成：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。通信模塊的作用是為數(shù)據(jù)的傳輸作好通信的準備，包括打開、關閉modem以及自動撥號的功能。軟件設置定時打開和關閉modem，這使得本系統(tǒng)可以和其它如報警系統(tǒng)分時使用電話通道。自動撥號是在直流設備發(fā)生異常事件時，自動撥通監(jiān)控中心的modem，向其發(fā)送相應報警信息。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要負責通信鏈路建立后的數(shù)據(jù)收發(fā)事務。發(fā)送的數(shù)據(jù)包括：各直流設備當時的運行信息；本監(jiān)控器存貯的24h內(nèi)固定時間歷史數(shù)據(jù)；24h內(nèi)所有報警信息。接收的數(shù)據(jù)包括監(jiān)控中心的控制和調(diào)節(jié)命令等。I／O模塊功能包括：提供監(jiān)控器的人機輸入界面，監(jiān)控器對各直流設備量的采集以及對其進行的控制。數(shù)據(jù)處理模塊是監(jiān)控器的核心模塊，它一方面把I／O模塊取得的數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)設定的時間間隔把每日的數(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)每日更新。另一方面，它把由收發(fā)模塊接收到的調(diào)控命令進行分析后，提供控制信息給I／O模塊使用。
　　
　　四、監(jiān)控中心設計
　　
　　監(jiān)控中心是一臺微機，其上運行監(jiān)控中心后臺軟件。監(jiān)控中心軟件主要包括四個部分：通信模塊，數(shù)據(jù)庫形成模塊，主控模塊以及報表打印模塊。
　　通信模塊的作用和監(jiān)控器的通信模塊功能相同，作用為撥通變電站的監(jiān)控器mo