組態軟件在電力監控系統中應用

金陽

（國網湖南省電力有限公司水電分公司 湖南長沙 410000）

1 引言

隨著社會經濟的快速發展，用電量逐漸增加，在電力系統運行中，要求加強系統監督管理，對電力負荷進行實時監控，保證用電合理性。在電力系統監控管理中，如果采用人工監測方式，已無法滿足供電部門管理實際需要，亟需采用先進的組態軟件保證電力系統監控質量。因此，對組態軟件在電力監控系統中的應用方式進行深入研究迫在眉睫。

2 監控組態的概念

隨著集散控制系統的逐漸發展，“組態”這一概念越來越清晰，隨著計算機技術的發展以及普及，多數組態軟件逐漸涌現。組態軟件的發展與計算機網絡技術密切相關，現如今，在監控組態方面，已形成完善的國際標準協議，有利于促進組態軟件的推廣和應用。另外，總線技術越來越成熟，也在一定程度上促進了組態軟件的應用。組態是一種獨特的網絡技術，在電力系統中，通過促進模擬方式朝向數字方式轉變，能夠保證電流以及信息可以在同一根雙線電纜上傳輸。

3 電力監控系統組態軟件的構成

組態軟件包的功能比較強大，具有友好用戶界面，軟件使用者不需要編寫代碼，即可形成實際所需應用軟件，通用性較強，不僅能夠提升系統應用的穩定性以及可靠性，同時系統集成化能力比較強。組態軟件是由基本配置以及應用軟件所組成的，其中，前者能夠為系統提供完善的配置信息，而后者的作用比較多，比如生成數據庫、報表等等。通常情況下，在組態軟件中，軟件功能是由實時數據庫、歷史數據庫、圖形界面以及報表所組成的。

4 組態軟件在電力監控系統中應用實例

4.1 監控系統硬件組成

本文以某配電系統作為研究對象，在該系統中，配電智能化監控系統是由工業控制設備、卡件控制箱、負載以及開關柜所組成的，如圖1所示。其中，在低壓配電柜中，需要安裝現場電能測量儀器，在各個監控主機之間，可以采用RS485接口，對于連接介質，可采用雙絞線形式，另外，在數據鏈路層中，需要應用MODBUS通信協議。在系統監控管理過程中，可對系統主回路應用現成總線技術，采用人機界面對主機進行監控管理，做好數字信息采集以及管理，提升系統的可控性和智能化水平。

圖1 系統結構框圖

4.2 監視界面

系統界面為人機交互界面，用戶通過界面即可了解一次接線、二次接線的監視結果，所有操作均可以在界面上進行操作。另外，系統還具有遠地顯示功能，可以對報表、分析圖、地理圖、信息窗等實現準確顯示。另外，對于圖形系統，也采用人機接口，即交互界面制作平臺。該系統的運行速度快速便捷，并且具有多窗口、多字體、支持多種縮放、支持掃描圖像顯示等功能。

4.3 數據處理

4.3.1 遙測處理

在遙測處理過程中，可實現越限檢查，并根據檢查結果產生報警。另外，通過遙測處理，還可以對電壓是否處于正常狀態進行統計，對電壓合格率以及電流變化率進行準確計算等等。在各類計算中，根據計算結果均可產生相應的報警。

4.3.2 遙信處理

遙信處理可以實現變位報警，對斷路器的開啟和閉合次數進行統計，對SOR進行有效處理、顯示和打印。

4.3.3 電度脈沖處理

在電度處理過程中，對于脈沖量，要求做好定期統計，一般統計周期為5min、15min、1h、每日、每日月、每年等，在統計過程中，要求充分考慮實際情況，避免造成誤差累計。在系統實際應用中，如果系統停運，則可以恢復電度累計值。

4.4 報表

在系統運行中，可實現實時數據報表以及歷史數據報表，在該功能的實現過程中，需要應用組態軟件所提供的報表控件以及相關函數。其中，實時數據報表可以反應出電力系統運行過程中的各項數據信息，同時還可以對各類數據做好詳細記錄，進而對生產運行情況的分析提供可靠依據。另外，歷史數據報表可以反映出電力系統運行歷史所產生的各類信息數據。在該系統的實際應用中，對于歷史數據能夠保持一年，在一年后即可自動刪除，對于歷史數據進行分析，即可查詢系統運行中各類變量數據。

4.5 用電分析

4.5.1 計量點統計

在電力系統的電量統計中，統計內容包括電量、脈沖值、電能量數據轉換等等。另外，還可以對費率以及時段電壓進行分析，具體包括電壓合格率、電壓最值的發生時間。除此以外，在該功能的實現中，還可以對電流進行統計分析，具體包括電流最值的發生時間。

4.5.2 用電分析

在用電分析中，需要對用電量進行排序和查詢，通過對指定區域的出線用電量進行排序，即可據此確定用戶報警定值。在系統應用中，可以對電表進行統計，并根據用電量進行排序，以此為依據對電力用戶的用電量進行考察。對于各類報表，可通過顯示界面顯示。

4.5.3 需量分析

在需量分析過程中，對于歷史用電量，可以采用加權統計方式，根據統計結果，可確定出下一個時間段預計用電量，比如每周用電量、每月用電量、每季用電量、每年用電量等等。另外，還可以根據電力用戶的用電計劃，確定各個部門預計用電計劃，然后以此為依據進行用電分析。

4.6 報警記錄及事故追憶

在系統運行過程中，如果某一些量的值超過所規定的界限范圍，就會發生系統報警。一旦系統發生報警，系統就會自動產生警告信號，此時，某一量的值已經超過了一定的界限，可對系統操作人員起到提示作用。操作人員可以根據實際情況設置報警值，并對報警的上下限值進行更改，同時，對于報警和事故信息，還可以進行自動化記錄。在組態軟件中，系統的保存方式有兩種：①將數據保存至相關文件中，文件名可設置為數據儲存日期；②采用WINDOWS的ODBC，講數據自動保存到各個數據庫中。

該系統應用第二種數據保存方式，如果需要對某一報警時間進行查詢，通過日期查詢方式即可，具體方式如下：①建立組態軟件與數據庫之間的通訊條件，構建ACCESS數據庫，根據實測參量作為一個字段，并構造一個表，表格的名稱可以隨意選取；②確定控制面板中的ODBC數據源，添加一個基于驅動程序ACCES-SDriver的數據源，系統命名可以為Alan；③記錄，再次回歸至組態軟件的開發環境中，并選擇“事件”選項編寫；④調用Alarm。

4.7 權限管理

在組態軟件的應用中，通過應用組態軟件的優先級以及安全區的雙重保護策略，可以對用戶、控件、圖形等設置不同的優先級，進而建立健全權限管理體系。在權限管理體系中，包含三個等級，不同等級的管理權限有一定的區別，具體包括系統管理員、工程師以及操作人員。

5 結語

綜上所述，本文主要結合實例，對組態軟件在電力監控系統中的應用方式進行了詳細探究。組態軟件具有了良好的通用性，并且可靠性較高，通過將其應用于電力監控中，能夠促進電力系統商品化發展，促進電力系統自動化管理水平的提高。