配電站直流電源在線監測和診斷系統的應用與研究

曹發彥

摘 ?要：文章介紹了廈門供電公司配電站直流電源在線監測和診斷系統的應用，包括解決方案、主要功能。通過系統在線監測和診斷系統的建設，解決配電站直流電源的遠程監控、統一管理方面的各種問題。

關鍵詞：配電站;直流電源;在線監測和診斷系統;應用;研究

中圖分類號：TN86 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0024-02

1 ?概 ?述

配電站直流電源是配電網非常關鍵的設備，它可以給微機保護、自動化及通信相關設備、開關合分及控制提供24小時連續不間斷的可靠操作電源，其質量的好壞和性能的好壞直接影響到配網穩定運行和設備安全，是確保設備正常運行的最后一道防線。

由于監控設備的不全，配電運行人員無法準確掌握直流設備的健康狀況，長期只能被動的等著性能的惡化進而演變成為故障，電池出現開裂、漏液等現象普通，影響整個配電網的安全運行。

廈門供電公司轄區目前約有530間配電站房有直流電源，隨著電網的發展，配電站房的數量以20%的速度增長，國網《配電網運行規程》要求對站房三個月巡視一次，按照目前的運維方式，現有的運維人員遠不能滿足快速增長配電站直流電源的運維要求，而且大多數“免維護”電池使用壽命比預計的要短很多，因此加強遠方對直流電源的日常維護和監測管理更顯得極其必要。

2 ?解決方案

配電站直流電源系統包括一個中心主站和若干個工作站，主要由直流電源、通訊規約及絕緣轉換器、絕緣巡視裝置、電池視檢儀、服務器、數據庫、局域網、工作站、直流電源在線監測軟件等。直流屏子站通信規約轉換器將絕緣巡視裝置、電池巡視裝置及直流電源上傳的數據轉換成TCP協議后打包上傳給主站的通訊服務器，通訊服務器進行統一規約處理后傳至應用服務器。主站各功能服務器對收到的數據進行分析、處理和保存，通過局域網進行WEB發布，運檢人員都可以在任何局域網內的工作站進行IE瀏覽器訪問，即可查看轄區的直流電源運行情況并進行有效監控。

為加強電力子站綜合管理水平，整合管理系統，規范管理方式，實現智能化配電站直流電源在線監測綜合管理的目的，我們可以在一套網絡和軟硬件平臺下，采用統一的操作系統平臺和數據庫，建設一套綜合管理方案。拓撲圖，如圖1所示。

2.1 ?子站建設

配置通信管理機于所需監控的配電站、通信機房內。通常情況下，每個子站配置一臺通信管理機，負責該站內電源類設備的數據采集和傳輸。

系統將在每個子站內安裝一臺通信管理機。將一個站內的多臺設備按照RS485總線的方式連接在一起，所有監測對象設備與通信管理機通過同一條總線傳輸數據。

通信管理機提供了串行設備通過以太網傳輸數據的能力。同時也可以結合現場實際，靈活配置成有線網絡傳輸和無線網絡傳輸兩種傳輸方式。

監控對象包含直流屏電池巡檢數據、直流屏絕緣監控、直流屏微機監控、交流屏等四大類。

2.2 ?主站建設

監控中心主站位于監控中心內，負責實時、集中地監測轄區內各子站的電源及動力環境設備的運行狀態，是整個監控系統的核心。監控平臺由服務器和工作站兩大類組成。平臺采用C/S、B/S混合架構，支持WEB瀏覽。

服務器包括數據服務器、應用服務器、和WEB服務器。服務器系統采用Win2000操作系統，安裝直流在線監系統的管理平臺，包括IOServer（數據管理）、HisData（數據服務）和TRHD（實時歷史數據庫）三大模塊。

工作站是系統的主要人機界面，根據現場需求可配置操作員工作站、工程師工作站等，通過工作站可以查詢直流電源在線數據及運行狀態，并對異常數據進行報警，同時通過報表或曲線的形式進行匯總;管理人員還可以通過工作站進行賬號權限分配，按運維人員的崗位性質配置相應的數據統計、報表管理功能。

3 ?主要功能

3.1 ?組態化人機界面

在線監測和診斷系統采用“即畫即用”的組態設計方式，界面華麗友好，操作簡單。并可根據用戶喜好，靈活配置和指定各種完整的系統、設備運行畫面，實時、形象的呈現監控對象的運行狀態。

用戶可以通過畫圖工具包快捷、方便的開發定制圖形視圖應用;系統組態提供幾百種豐富的工業圖形元素;系統組態支持幾百種過度色和漸變色調色板;組態仿“AutoCAD”效果，圖形可任意組合或打散;強大的后臺C#語言支持功能，不同與其他組態軟件僅支持腳本語言。

3.2 ?事故報警

當系統有告警事件發生時，系統具有彈出事故報警窗口、顯示當前的告警事件的功能。同時，系統可啟用聲音或語音報警通知運行人員有報警事件發生。系統也支持故障點狀態閃爍報警功能，方便運行人員快速定位報警點位置，采取相關解決措施。

3.3 ?推畫面

對于存在故障或缺陷的直流電源子站，運維人員可以設定專門的工作站，系統可以實時報警，并通過該子站進行推送，畫面可以詳細記錄故障信息情況。

3.4 ?曲線報表

系統支持遙測量、電度量的歷史數據以曲線方式進行查看，使運行人員更直觀的看出各種數據的變化趨勢，便于分析定位問題。系統也支持鼠標拖動模式下的數據實時縮放功能，并具備刻度自動調整、曲線合并、雙擊放大、歷史比對等多種圖形功能。

系統支持多種類型的報表制作查詢，包括日報、周報、旬報、月報、年報、季報、自定義時段月報、年報表等。支持將報表輸出至打印機、導出為EXCEl、WORD、PDF等格式的文檔。

3.5 ?統計管理

在線監測和診斷系統支持對遙測量、遙信數據進行歸類統計。遙測可進行任意時間段內的最大值、最小值、最值出現時間、平均值、合格率、越限次數、越限時間等類型的統計;遙信主要是針對開關量從合到分次數、從分到合次數、合位時間、分位時間、充電次數的統計。

3.6 ?數據查詢

在線監測和診斷系統人機界面提供數據查詢功能，可以即時通過工作站的WEB瀏覽器查看實時數據庫、歷史數據庫的各種數據報表、數據曲線。

實時數據查詢主要以數據表格、數據圖形（包括曲線圖）的形式進行顯示，同時為便于數據處理，還可以通過人機界面導出成OFFICE電子表格的格式（EXCEL文件）。

歷史數據查詢以電子表格和曲線圖的形式，支持時標信息顯示。曲線圖以不同的顏色顯示相鄰三天的數據;歷史數據還支持越限報警的功能。

數據查詢還可以通過打印機進行輸出。在線監測和診斷系統數據查詢方式通俗易懂，Windows人機界面，運維人員可以非常方便查詢實時數據和歷史數據。

3.7 ?設備管理

在線監測和診斷系統提供設備管理服務，運維人員可以根據現場設備的情況，在系統進行相應的增減或刪除設備。

3.8 ?權限管理

在線監測和診斷系統提供可靠的安全管理機制。按照供電公司運維人員不同的崗位職責配置相應的權限，不同的人員配置不同的操作權限，同時登入的賬號還可以與工作站的IP地址、物理地址進行捆綁，操作人員只能在特定的工作站進行登入。人員級別可分為：高級權限管理員、專責、班組技術員、通用查詢賬號。

操作員的登入系統，需要配置相應的賬號和密碼認證。系統對每一個重要操作均可形成操作記錄。

4 ?結 ?語

廈門供電公司通過配電站直流電源在線監測和診斷系統的建設，運維人員能夠有效監控蓄電池的實時運行狀況，及時發現和解決設備缺陷，將故障排除在萌芽狀態。同時技術人員在班組對直流系統進行監測并實現網絡共享，減少了現場工作次數，節約大量人力、物力，效益十分可觀。

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