变电站直流监控系统的实现分析_变电站监控系统技术

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变电站直流监控系统的实现分析

摘要:本文分析了建立变电站直流监控系统的意义,介绍了该系统的通道选择及系统构成, 探讨了监控器的原理, 对监控器的设计及监控中心的设计进行了说明, 以提高人们对变电站直流监控系统的认识,从而推广该系统的应用。

关键词:变电站, 监控系统,监控器, 设计 1.建立变电站直流监控系统的意义

电力系统中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：正常时为电厂和变电站内的断路器提供合闸直流电源；故障时，当电厂和变电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。

在有人值班的变电站，值班运行人员可对直流设备运行状态进行定期检查，基本能发现并处理其出现的异常现象。但当前电力系统推广无人值班变电站，在原管理模式下，运行维护人员获得直流系统运行的详细信息，特别是不能发现系统刚开始启动时出现的异常情况，只有当异常发展为故障时才上传调度，而此时事故已扩大。因此，如何提前发现异常情况，避免异常情况发展为故障显得很重要。

通过直流在线监控系统这一技术手段可解决这一问题。该系统的主要作用就是把各变电站的直流设备信息上传到监控中心供其查询，同时调度监控中心也可以向各站发送控制命令。这样，维护人员不但可以在监控中心对直流设备进行远方监控，还可以及时发现设备运行的不正常状态并及时处理，而不等其发展演变成事故。该系统的建立，可以节省人力物力，提高维护效率。

2.变电站直流监控系统通道选择

从目前变电站调度中心获取信息的途径来看，主要都是通过远动通道实现的，但是变电站上诸如遥动、遥测、遥控等等在内的一些信息都要求高效且真实可靠，如果它们也同样通过远动通道，那么必将会让其他的信息流通占据通道，甚至在数据传输较多的时候引起通道的堵塞，最终影响到电力调度工作的正常进行。因此，直流设备的相关信息的传送应该从另一个通道实现。

2.系统构成系统包括 3 部分: 监控器是前置机系统, 负责设备数据的采集、运行状态的控制和信息的上送;监控中心是后台机系统, 是基于 PC 机上运行的, 它负责对所有变电站的监控器发送命令, 接收其运行数据以及对数据进行处理和分析;两者之间的数据通信依靠 modem 和电话网建立。监控中心和监控器是一对多系统。

监控中心和监控器都可以通过modem与话网相连接，这样双方能够方便的呼叫对方，并且进行信息的互传，信息的发送、命令的传输，每一个监控器都可以将数据信息情况汇报给监控中心。通过这样的系统构成，监控器是主要负责的是相关电力运行数据的采集工作和并保证信息的上传。而监控中心则主要负责发送命令并且接受数据和对已经接收的数据做分析和处理。

3.系统监控器设计

监控器在变电站系统中主要是完成对直流设备的运行状态信息的收集过程，并且将这些数据传送到其他的相关监控单元。监控器采用的是工控制机设计，这样能够直接的从设备上获得各种状态的信息数据，并且及时的对设备进行调节和控制。

监控器软件主要由通信、IO、数据收发和数据处理四大模块组成。通信模块主要是通过打开和关闭modem功能与报警系统联通，而当一旦发生任何紧急情况或者异常情况的时候可以通过监控中心完成自动拨号，并且向瓶套发送预警信息。

IO模块主要是实现人机监控界面的转换与输入，实现对各种直流设备信息的采集以及控制。数据收发模块是当各种设备已经连通之后的后期操作系统，这个系统负责是对网链上的信息数据的收发，对24小时之内的各种历史数据和报警信息的调节和命令记录。

数据处理模块属于监控软件中的核心，以为内所有的转换以及信息的收集都是为了要将这些数据进行处理最终解决问题。它能够根据事先的设定将那些已经存入数据库的相关信息放入数据库中，并等待将这些信息发送到监控中心，保证数据的更新速度。从另一方面来说，它对于接收到的数据的调控命令的分析也能够提供给IO模块使用。

4.系统监控中心的设计

监控中心主要是通过一台微型计算机实现的，而通过这一系统主要链接通信、数据库形成、主控以及报表打印四大模块。监控中心的通信模块设计和监控器的通信模块设计的主要功能是想通的，都是通过建立好的通信链，实现命令的下达，接受传送的信息。数据库模块主要是将每天采集到的信息数据整理归档的过程，对于一旦出现问题的设备或者环节能够在这个数据库中找到问题的缘由，并且能够及时的将这些问题得以解决。主控模块是监控中心的核心模块，是借助Windows操作系统，采用键盘和鼠标对其进行控制，实现信息的发送和远方信息的显示，并且能够通过系统对数据进行简单处理之后，将数据发送。当工作需要，可以通过报表打印模块将所需要的一些历史数据以及月报表、季度报表甚至是日报表打印，通过曲线数据信息图供专业人员分析。

5.系统应用效果分析.1 直流电池效率提高

直流在线监控的应用,改变了以往需要到现场,用电池巡检仪或万用表测量电池输出电压的落后方法。传统测量电池电压只是用电表测电池在浮充状态下的电池端电压，即电池在浮充状态下的化学电势。即使是一个容量较小的电池，在浮充状态下其端电压也可能是正常的，通过在浮充状态下测量电池电压来判断电池好坏的方法并不可靠。而直流在线监控系统实时监视电池充放电时电池电流及端电压的变化，通过主站OPEN3000强大的分析功能，可以从容量分析电池的优势，从而判断电池的性能。

5.2 核对性放电效率和准确性提高

为了检验其运行中蓄电池实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流进，恒流放电。原先在放电试验过程中，维护人员定时记录放电电池的电压。由于传统的人工记录并不可能做到记录时间准确，特别是记录数据的事后分析，人工绘制放电曲线就显得非常麻烦。在不能完全依赖人工的前提下，系统实现核对性放电操作的实时记录要求。

6.总结

通过此系统,直流设备维护人员就可以在监控中心对各变电站直流设备运行状态进行远方监控,免去了对各个变电站的现场定检,特别是在直流设备发生运行异常时,运行维护人员能及时收到报警信号,并及时处理。总之,直流监控系统的运行,减少了工作量,提高了工作效率,达到减员增效的目的。

参考文献

[1]高凌宇.变电站直流监控系统的实现[J].中国科技财富,2011（10）.[2]吴晖,梁青云.基于GPRS技术的变电站直流设备监控系统[J].电力自动化设备,2009（5）.