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變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
摘 要 提出了一種可對無人值班變電站內(nèi)直流設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控的系統(tǒng)，它利用了站內(nèi)的電話通道，可以實(shí)現(xiàn)：直流設(shè)備遠(yuǎn)方監(jiān)控、直流設(shè)備運(yùn)行歷史查詢和設(shè)備運(yùn)行異常的情況上報(bào)等功能。電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏等設(shè)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(dāng)廠、站用電中斷的情況下為繼電保護(hù)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(jī)拖動的廠用機(jī)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(yùn)行。
過去，電力系統(tǒng)的各個變電站都有人值守，可以對直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，因而可以及時發(fā)現(xiàn)并處理其出現(xiàn)的異�，F(xiàn)象，保證變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)推廣無人值班變電站，雖然調(diào)度中心可以通過遠(yuǎn)動通道獲取變電站運(yùn)行情況的實(shí)時信息，但是對于直流部分只能得到少量的重要信息(包括：遙信量——充電機(jī)交流電源故障，充電機(jī)故障，直流絕緣接地，直流電源電壓異常；遙測量——控母電壓)。它不能反映直流系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，特別是它不能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)剛剛開始出現(xiàn)異常運(yùn)行的情況，直到長期的異常運(yùn)行發(fā)展為故障時才上發(fā)調(diào)度，此時，事故已經(jīng)擴(kuò)大。如果能在異常現(xiàn)象剛出現(xiàn)時就及時發(fā)現(xiàn)并及時處理，就可以避免異常情況擴(kuò)大。所以需要設(shè)備維護(hù)人員對其進(jìn)行定期檢查。此外，對直流設(shè)備運(yùn)行的控制也是由維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場操作的。變電站多，維護(hù)人員少，顯然無法保證按期按量完成。在這種情況下，直流監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它的主要作用就是把各變電站的直流設(shè)備信息上送到監(jiān)控中心，供其查詢，同時監(jiān)控中心也可以向各站發(fā)送控制命令。這樣，維護(hù)人員不但可以在監(jiān)控中心對直流設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，還可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的不正常狀態(tài)，及時處理，而不等其發(fā)展演變成事故。所以，直流監(jiān)控系統(tǒng)的建立，可以節(jié)省人力物力，提高工作效率。
1 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(shè)備狀態(tài)和報(bào)警信息等，都是通過遠(yuǎn)動通道傳輸?shù)�，這些信息對實(shí)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(shè)備的運(yùn)行信息必須從另一個通道進(jìn)行遠(yuǎn)方傳送。目前，變電站中除遠(yuǎn)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(bào)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(shè)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(jié)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(yùn)行。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過 modem 連入電話網(wǎng)。而監(jiān)控器也通過 modem 與電話網(wǎng)相連。雙方 modem 都可以相互呼叫對方，通過雙方 modem 和電話網(wǎng)建立通信鏈路，互傳信息。這樣，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)可以通過這個通信鏈路，采取各站監(jiān)控器的信息，發(fā)送控制命令，各站監(jiān)控器也可把每日定時運(yùn)行數(shù)據(jù)和異常情況信息上報(bào)中心。系統(tǒng)包括3部分：監(jiān)控器是前置機(jī)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)行狀態(tài)的控制和信息的上送；監(jiān)控中心是后臺機(jī)系統(tǒng)，是基于 PC 機(jī)上運(yùn)行的，它負(fù)責(zé)對所有變電站的監(jiān)控器發(fā)送命令，接收其運(yùn)行數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)進(jìn)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)。
3 監(jiān)控器設(shè)計(jì)
3.1 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(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，對其進(jìn)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(jī)設(shè)計(jì)，其 I／O 端口作輸入和輸出使用，它可直接從直流設(shè)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(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，如充電機(jī)的開關(guān)機(jī)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(jī)控制器通過 RS232 或 modem 方式把四遙信號上送到&n
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