變電站微機監(jiān)控電信網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

1、<p>　　變電站微機監(jiān)控電信網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)</p><p>　　[摘 要]社會經(jīng)濟發(fā)展對電力的需求日益增多，對電力系統(tǒng)的要求也是日益嚴格，電力系統(tǒng)是一個日夜兼程連續(xù)性的運行和工作的系統(tǒng)，而作為對電力系統(tǒng)進行監(jiān)視、控制、測量、保護的變電站也需要不斷的科技化和完善化來滿足電力系統(tǒng)的正常運行。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，變電站要在最快的時間內(nèi)檢測出故障以及處理故障，因此建立變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)是變電站發(fā)展的重

2、要方向。本文主要分析了變電站微機監(jiān)控電信網(wǎng)絡系統(tǒng)設計和系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)，希望能給電力系統(tǒng)和變電站的工作人員提供一些幫助。 </p><p>　　[關鍵詞]變電站；微機監(jiān)控系統(tǒng)；電信網(wǎng)絡系統(tǒng)；設計；實現(xiàn) </p><p>　　中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）36-0302-01 </p><p>　　變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)利用先

3、進的網(wǎng)絡電子科技計算機將變電站的測量儀表、信號系統(tǒng)等裝置進行優(yōu)化的組合和設計，從而對全站的主要設備和路線進行高效的測量、監(jiān)視和保護。它最大的優(yōu)點是可以利用遠動新技術來掌握變電站的實時信息、運行狀態(tài)和迅速地處理電力故障，有利于保障電網(wǎng)的安全可靠，減輕電力工作人員的工作壓力，提高工作效率。因此，變電站應該實行現(xiàn)代化的微機監(jiān)控系統(tǒng)管理變電站，一次的投入能夠保障電力系統(tǒng)和變電站終身受益，實現(xiàn)變電站的經(jīng)濟利益最大化。 </p>&l

4、t;p>　　1.變電站電信網(wǎng)絡系統(tǒng)設計 </p><p>　　1.1 變電站電信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的設計要求 </p><p>　　目前我國微機監(jiān)控系統(tǒng)能夠滿足信息傳輸?shù)膶崟r性，主要是通過網(wǎng)絡來實現(xiàn)的，將各個IED進行網(wǎng)絡互連，接著各個IED節(jié)點的信息可以共同分享和互換交流，可以有效地實現(xiàn)變電站與變電站之間以及變電站內(nèi)部之間的信息傳遞，這樣就達到了設備的監(jiān)視和控制[1]。不過由于社會的不斷

5、發(fā)展和變電站特殊環(huán)境的要求，變電站電信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)設計需要滿足以下的要求： </p><p>　?。?）迅速。變電站電信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)設計能夠及時迅速地傳輸現(xiàn)場的相關信息，有效地提高工作效率，保障各個工作環(huán)節(jié)的正常運行。 </p><p>　　（2）穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)的工作運行模式往往是連續(xù)不斷的，要求電信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的設計能夠保持連續(xù)性工作。如果電信網(wǎng)絡設計不合理，網(wǎng)絡非正常性的工作，嚴重影

6、響到整個變電站監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行，從而造成設備的損害和人身的傷害，因此變電站監(jiān)控系統(tǒng)的電信系統(tǒng)一定要保證穩(wěn)定性。 </p><p>　?。?）抗電磁干擾。由于變電站是處于一個強電磁干擾的環(huán)境中，經(jīng)常受到電源或跳閘等電磁的干擾，因此電信網(wǎng)絡就必須具有很好的抗電磁干擾的能力，這樣才能保障通信網(wǎng)絡以及變電站監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。 </p><p>　　1.2 變電站站內(nèi)數(shù)據(jù)通信 </p>

7、;<p>　　1.2.1 Modbus的簡介 </p><p>　　Modbus是由Modicon公司最早使用的工業(yè)控制網(wǎng)絡協(xié)議的軟通信規(guī)定中的一種，由于它具有運用靈活的特點，能滿足大多數(shù)公司發(fā)展的要求，逐漸成為一種國際標準型的通信規(guī)約。Modbus協(xié)議中的主設備查詢主要是由設備地址、功能代碼、信息數(shù)據(jù)以及檢測域四個部分組成的格式，并且該協(xié)議具有ASCII和RTU兩種傳輸模式，用戶可以根據(jù)自己的需求

8、來選擇想要的模式。 </p><p>　　1.2.2 IED設備 </p><p>　　IED主要是接受前置機通過通信口發(fā)過來的數(shù)據(jù)命令，并將這些數(shù)據(jù)命令按照一種嚴格規(guī)定的格式編成字符串，前置機在通信口處的接收緩沖區(qū)域可以再次讀到所需數(shù)據(jù)。在具體操作過程中，一定要嚴格 按照每個步驟進行。首先要創(chuàng)建一個通信模式的實例，進入串口初始化等待數(shù)據(jù)接收，并且監(jiān)聽IED設備數(shù)據(jù)是否已經(jīng)開始工作，在接到

9、有握手圖示的IED設備信號時，就可以將現(xiàn)場的所需的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行上傳并且放入事先設置好的內(nèi)存緩沖區(qū)，待存放完畢后即可按發(fā)送按鈕，在接收到相關的遙控信號時，需要將上位機的命令傳入到下位機[2]。 </p><p>　　1.3 變電站站外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 </p><p>　　變電站之間的自動化系統(tǒng)通信協(xié)議往往不是統(tǒng)一的。例如在110kV變電站內(nèi)部系統(tǒng)采用的是中央配電室，而企業(yè)內(nèi)部的發(fā)電廠系統(tǒng)則是通

10、過在TCP/IP上來制定屬于自己的的協(xié)議，這就擾亂整個變電站系統(tǒng)通訊的正常運行，增加了不同系統(tǒng)設備在工作間互相操作的困難，因此必須使用嚴格統(tǒng)一的協(xié)議使不同協(xié)議電站的站外數(shù)據(jù)進行互相聯(lián)合和整合，從而便于電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析和判斷。 </p><p>　　2.變電站微機監(jiān)控電信網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件的實現(xiàn) </p><p>　　2.1 圖元類生成 </p><p>　　圖元類是

11、監(jiān)控系統(tǒng)的核心和基礎，圖元類中裝置了關于位置、顏色、填充、復制、刪除等等屬性和方法，有利于不同類型的設備來表現(xiàn)不同的監(jiān)控參數(shù)[3]。 </p><p>　　在建立圖元基類時，我們必須從VCL組件庫中找出我們自己所需要的類，并且根據(jù)自己所想要的功能建立新的屬性，從而形成一個我們所需要的新圖元類；在繪算圖元時只需要運用所提供的虛函數(shù)就可以有效的完成系統(tǒng)監(jiān)控功能。例如在某些函數(shù)匯算時，當我們用正負法的方法繪制圓弧時，就

12、可以摒棄之前傳統(tǒng)的方式進行繪圖，這樣能提高繪圖的速度和效率；在圖元類操作菜單中會出現(xiàn)鎖定操作、移動元件、調(diào)整元件大小等簡單有效的操作方法，通過這些圖元操作能夠使用戶輕松的完成相關系統(tǒng)接線圖的變換工作；如果用戶需要進行復制、刪除、移動圖元等操作，只需要將鼠標點中并激活所需要的元件即可。 </p><p>　　2.2 實時數(shù)據(jù)實現(xiàn) </p><p>　　實時數(shù)據(jù)類主要是將圖元對象以某種動態(tài)靈活

13、的形式進行分析電力設備在工作中的具體情況，它由監(jiān)控信息計算、報警類信息顯示、平滑的曲線和潮流趨勢圖四個部分組成[4]。監(jiān)控信息計算是對變電站主監(jiān)控室內(nèi)的三相電流、電壓、功率參數(shù)等主要部件進行準確實時的監(jiān)控和測量。在某項參數(shù)有所超標的時候我們通過數(shù)據(jù)分析來尋找合適的方案對其保護，實現(xiàn)“四遙”功能；報警類信息顯示包含事故報警和預告報警兩種方式，并且根據(jù)不同的報警方式進行不同顏色、文字、聲音的設置和區(qū)分，有利于工作人員迅速的分辨事故的類型和尋

14、找解決事故的方案；采用平滑的曲線繪制數(shù)據(jù)圖能有效地消除誤差，滿足監(jiān)控系統(tǒng)界面展現(xiàn)的所有需求；潮流趨勢圖能非常直觀的展現(xiàn)各廠站吸收功率的大小、輸電路徑及系統(tǒng)走向等等方面，為電站內(nèi)電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全提供了有效的保障。 </p><p>　　2.3 數(shù)據(jù)庫完成 </p><p>　　數(shù)據(jù)庫的類型需要根據(jù)信息化的分類進行相關的設置，在電力系統(tǒng)的工業(yè)流程中主要有實時信息和管理信息兩種[5]，數(shù)據(jù)庫的設

15、置也應該根據(jù)信息的性質(zhì)分為實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。在實時數(shù)據(jù)庫中，主要收集和存儲生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)，為日后的生產(chǎn)方案和問題提供有效的實時數(shù)據(jù)參考；在歷史數(shù)據(jù)庫中，主要是關于質(zhì)量監(jiān)控、計劃表、公司運營模式、經(jīng)營方針等管理系統(tǒng)。 </p><p><b>　　總結(jié) </b></p><p>　　綜上所述，變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)能對電力系統(tǒng)進行有效的監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、測量、信息

16、傳輸?shù)?，使變電站的運行更加的安全穩(wěn)定，減少和縮短停電的時間，保障人們的生活節(jié)奏正常進行，滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的運行模式。因此變電站工作人員要積極學習微機監(jiān)控系統(tǒng)設計的原理和實際的操作技能，從而促進電力系統(tǒng)走向更加科技化、安全化、可靠化的持續(xù)發(fā)展的道路。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 劉晗，劉皓，潘向華等.基于KVM ove

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