摘要：在传统电力系统中，变电站的各部分都需要工作人员来值守，同时还得需要大量的工作人员对变电站直流设备进行定期检查，从而对直流进行有效的监控、及时发现异常现象、及时处理维修，以确保变电站的全天候安全、稳定运行。现阶段，笔者所处的大庆电业局大力推广无人值班变电站的发展，但是所取得的效果也微乎其微，如调度中心虽然可以获取变电站的实时运行信息，但是有关直流监控的信息却非常少，并且所获取有关直流监控的信息不是直流系统运行的详细信息，不能反映出系统刚刚起步运行时的异常情况，直到异常现象发展成为严重故障时才反映到调度中心，此时，故障已经比较严重。所以，变电站无人值班系统也不是非常科学合理，如果变电系统刚出现异常状况时就能够及时发现和处理，就可以避免异常现象的升级，就可以在不影响供电稳定的情况下修复。在此背景下，直流监控系统应运而生，该监控系统的推广与应用有效解决了这一问题，可以对变电站运行设备实行全天候监控，有效地节省了人力、物力，提高了设备的运行效率。
关键词：变电站；直流；监控；系统
引言
电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是:正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源；故障时，在厂、站用电中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通信、发电厂直流电动机拖动的厂用机械提供工作直流电源。它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。
1通道选择
目前，变电站上送调度中心的各种信息，如遥测、遥信、遥控、主要设备状态和报警信息等，都是通过远动通道传输的，这些信息对实时性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道拥挤，影响调度的正常工作。所以直流设备的运行信息必须从另一个通道进行远方传送。目前，变电站中除远动通道之外，还有一个电话通道，这个通道一般是作为工作人员现场工作时使用，以及其它辅助系统如安全报警系统必要时使用。通常此通道是处于闲置状态，但又是必设的，所以可以用它作为直流监控系统的信息通道。直流监控系统的数据信息量少，发送时占用通道时间短。这样，可以在工作时拨通，占用通道，结束后挂掉，和其它系统分时地使用通道，从而保证各个系统的正常运行。
2变电站直流监控系统的构成
该监控系统主要由两个主要部分构成，即监控器、监控中心。监控器主要负责系统各个设备数据的采集，以及对变电站设备实时监控、信息的上传。监控中心主要负责向前台运行的监控器发送相关的命令信号，接收前台传输的信息数据，并及时对信息数据进行处理、分析。二者之间主要通过 modem 和电话网来进行连接。同时，监控中心与监控器都是一对多的系统，二者都可以随时和 modem 以及电话网相联系，保证双方都能呼叫对方，保证信息传递的准确、快速。
3监控器设计
3.1监控器原理
监控器是安装在各变电站的一套系统，它采集各直流设备的运行状态信息，对其进行控制，把各数据信息上送监控中心和其它监控单元。监控器用工控机设计，其I／O端口作输入和输出使用，它可直接从直流设备上采得测量量、状态量以及蓄电池绝缘状态等信息，也可以对直流设备进行控制和调节，如充电机的开关机动作、均充浮充改变、均浮充电压的改变以及馈线的合断等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面，微机控制器通过RS232或modem方式把四遥信号上送到 RTU或调度中心，把所有直流设备的运行信息通过modem经电话网送到设备维护人员所在的监控中心。
3.2监控器软件设计
监控器软件由4个模块组成：通信模块，数据收发模块，I／O模块和数据处理模块。通信模块的作用是为数据的传输作好通信的准备，包括打开、关闭modem以及自动拨号的功能。软件设置定时打开和关闭 modem，这使得本系统可以和其它如报警系统分时使用电话通道。自动拨号是在直流设备发生异常事件时，自动拨通监控中心的 modem，向其发送相应报警信息。数据收发模块主要负责通信链路建立后的数据收发事务。发送的数据包括：各直流设备当时的运行信息；本监控器存贮的24h内固定时间历史数据；24h内所有报警信息。接收的数据包括监控中心的控制和调节命令等。I／O模块功能包括：提供监控器的人机输入界面，监控器对各直流设备量的采集以及对其进行的控制。数据处理模块是监控器的核心模块，它一方面把I／O模块取得的数据进行处理，根据设定的时间间隔把每日的数据存入库中，以待数据收发模块上送监控中心。这些数据每日更新。另一方面，它把由收发模块接收到的调控命令进行分析后，提供控制信息给I／O模块使用。
4监控中心设计
监控中心是一台微机，其上运行监控中心后台软件。监控中心软件主要包括4个部分：通信模块，数据库形成模块，主控模块以及报表打印模块。通信模块的作用和监控器的通信模块功能相同，作用为拨通变电站的监控器modem，建立通信链路，向下发送控制命令信息，此外它也可以被对方叫通，接收其上传的信息。此模块用VisualBasic5.0开发，它仅仅根据通信的要求，拨通modem，建立通信的链路即可。可送具体数据则与其无关，由主控软件部分负责处理。数据处理模块两个作用；一是形成各站的直流设备的信息库；二是把每日采集来的各站的日数据整理入库，形成所有变电站直流设备的历史数据库。用户可以根据实际情况，灵活地建立各个变电站及站内所有直流设备的数据库，灵活地维护所有站内信息，维护后此系统自动存库，灵活性强并且操作简单方便。此外，各变电站监控器每日定时把日数据上送监控中心，后者在接收后根据各站名存入各自数据库中，形成历史库，供报表打印系统查询时使用。主控软件提供人机界面，是基于Windows操作系统的操作界面，用鼠标和键盘对屏幕上的图形进行操作。只要用鼠标点取设备元件所对应的图元，就可以查询和控制此设备，也可以用键盘输入设备的参数达到对设备运行参数远方调节的目的。维护人员对运行站内设备的查询和控制可以通过鼠标和键盘实现。当通信模块建立通信链路后，它可以打开远方送来的数据信息，显示在屏幕上，并把这些数据交数据处理模块处理。另外它也把操作者的控制命令以数据包的形式向远方发送。它是本系统的核心。报表打印模块根据工作的需要，对数据处理模块保存的历史数据库进行查询，制作日报表、月报表和其它报表以及作出相应的数据曲线，供分析和查询使用。
结束语
变电站直流监控系统的推广与应用，有效实现了工作人员对变电设备进行远方监控，提高了对变电站设备监控的效率，同时有效地降低了工作人员现场定期检查的频率。当变电站设备出现异常情况时，工作人员就可以马上接到报警信号，对异常现象进行有效的处理，降低损失，提高电网运行的安全性、可靠性。
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论文作者:刘杰,杨帅,李海亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：变电站论文; 模块论文; 监控器论文; 设备论文; 信息论文; 数据论文; 中心论文; 《电力设备》2018年第30期论文;