1、变电站微机监控电信网络系统的设计与实现摘 要社会经济发展对电力的需求日益增多，对电力系统的要求也是日益严格，电力系统是一个日夜兼程连续性的运行和工作的系统，而作为对电力系统进行监视、控制、测量、保护的变电站也需要不断的科技化和完善化来满足电力系统的正常运行。当电力系统出现故障时，变电站要在最快的时间内检测出故障以及处理故障，因此建立变电站微机监控系统是变电站发展的重要方向。本文主要分析了变电站微机监控电信网络系统设计和系统软件的实现，希望能给电力系统和变电站的工作人员提供一些帮助。 关键词变电站；微机监控系统；电信网络系统；设计；实现 中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-
2、914X（2015）36-0302-01 变电站微机监控系统利用先进的网络电子科技计算机将变电站的测量仪表、信号系统等装置进行优化的组合和设计，从而对全站的主要设备和路线进行高效的测量、监视和保护。它最大的优点是可以利用远动新技术来掌握变电站的实时信息、运行状态和迅速地处理电力故障，有利于保障电网的安全可靠，减轻电力工作人员的工作压力，提高工作效率。因此，变电站应该实行现代化的微机监控系统管理变电站，一次的投入能够保障电力系统和变电站终身受益，实现变电站的经济利益最大化。 1.变电站电信网络系统设计 1.1 变电站电信网络监控系统的设计要求 目前我国微机监控系统能够满足信息传输的实时性，主要是
3、通过网络来实现的，将各个 IED 进行网络互连，接着各个 IED 节点的信息可以共同分享和互换交流，可以有效地实现变电站与变电站之间以及变电站内部之间的信息传递，这样就达到了设备的监视和控制1。不过由于社会的不断发展和变电站特殊环境的要求，变电站电信网络监控系统设计需要满足以下的要求： （1）迅速。变电站电信网络监控系统设计能够及时迅速地传输现场的相关信息，有效地提高工作效率，保障各个工作环节的正常运行。 （2）稳定性。电力系统的工作运行模式往往是连续不断的，要求电信网络监控系统的设计能够保持连续性工作。如果电信网络设计不合理，网络非正常性的工作，严重影响到整个变电站监控系统的正常运行，从而造
4、成设备的损害和人身的伤害，因此变电站监控系统的电信系统一定要保证稳定性。 （3）抗电磁干扰。由于变电站是处于一个强电磁干扰的环境中，经常受到电源或跳闸等电磁的干扰，因此电信网络就必须具有很好的抗电磁干扰的能力，这样才能保障通信网络以及变电站监控系统的正常运行。1.2 变电站站内数据通信 1.2.1 Modbus 的简介 Modbus 是由 Modicon 公司最早使用的工业控制网络协议的软通信规定中的一种，由于它具有运用灵活的特点，能满足大多数公司发展的要求，逐渐成为一种国际标准型的通信规约。Modbus 协议中的主设备查询主要是由设备地址、功能代码、信息数据以及检测域四个部分组成的格式，并且
5、该协议具有 ASCII 和 RTU 两种传输模式，用户可以根据自己的需求来选择想要的模式。 1.2.2 IED 设备 IED 主要是接受前置机通过通信口发过来的数据命令，并将这些数据命令按照一种严格规定的格式编成字符串，前置机在通信口处的接收缓冲区域可以再次读到所需数据。在具体操作过程中，一定要严格 按照每个步骤进行。首先要创建一个通信模式的实例，进入串口初始化等待数据接收，并且监听 IED 设备数据是否已经开始工作，在接到有握手图示的 IED 设备信号时，就可以将现场的所需的运行状态数据进行上传并且放入事先设置好的内存缓冲区，待存放完毕后即可按发送按钮，在接收到相关的遥控信号时，需要将上位机
6、的命令传入到下位机2。 1.3 变电站站外数据转换 变电站之间的自动化系统通信协议往往不是统一的。例如在 110kV变电站内部系统采用的是中央配电室，而企业内部的发电厂系统则是通过在 TCP/IP 上来制定属于自己的的协议，这就扰乱整个变电站系统通讯的正常运行，增加了不同系统设备在工作间互相操作的困难，因此必须使用严格统一的协议使不同协议电站的站外数据进行互相联合和整合，从而便于电站系统数据的统一分析和判断。 2.变电站微机监控电信网络系统软件的实现 2.1 图元类生成 图元类是监控系统的核心和基础，图元类中装置了关于位置、颜色、填充、复制、删除等等属性和方法，有利于不同类型的设备来表现不同的
7、监控参数3。 在建立图元基类时，我们必须从 VCL 组件库中找出我们自己所需要的类，并且根据自己所想要的功能建立新的属性，从而形成一个我们所需要的新图元类；在绘算图元时只需要运用所提供的虚函数就可以有效的完成系统监控功能。例如在某些函数汇算时，当我们用正负法的方法绘制圆弧时，就可以摒弃之前传统的方式进行绘图，这样能提高绘图的速度和效率；在图元类操作菜单中会出现锁定操作、移动元件、调整元件大小等简单有效的操作方法，通过这些图元操作能够使用户轻松的完成相关系统接线图的变换工作；如果用户需要进行复制、删除、移动图元等操作，只需要将鼠标点中并激活所需要的元件即可。 2.2 实时数据实现 实时数据类主要
8、是将图元对象以某种动态灵活的形式进行分析电力设备在工作中的具体情况，它由监控信息计算、报警类信息显示、平滑的曲线和潮流趋势图四个部分组成4。监控信息计算是对变电站主监控室内的三相电流、电压、功率参数等主要部件进行准确实时的监控和测量。在某项参数有所超标的时候我们通过数据分析来寻找合适的方案对其保护，实现“四遥”功能；报警类信息显示包含事故报警和预告报警两种方式，并且根据不同的报警方式进行不同颜色、文字、声音的设置和区分，有利于工作人员迅速的分辨事故的类型和寻找解决事故的方案；采用平滑的曲线绘制数据图能有效地消除误差，满足监控系统界面展现的所有需求；潮流趋势图能非常直观的展现各厂站吸收功率的大小
9、、输电路径及系统走向等等方面，为电站内电网的稳定、安全提供了有效的保障。 2.3 数据库完成 数据库的类型需要根据信息化的分类进行相关的设置，在电力系统的工业流程中主要有实时信息和管理信息两种5，数据库的设置也应该根据信息的性质分为实时数据库和历史数据库。在实时数据库中，主要收集和存储生产过程中的实时数据，为日后的生产方案和问题提供有效的实时数据参考；在历史数据库中，主要是关于质量监控、计划表、公司运营模式、经营方针等管理系统。 总结 综上所述，变电站微机监控系统能对电力系统进行有效的监控、数据分析、测量、信息传输等，使变电站的运行更加的安全稳定，减少和缩短停电的时间，保障人们的生活节奏正常进
10、行，满足现代化电力系统的运行模式。因此变电站工作人员要积极学习微机监控系统设计的原理和实际的操作技能，从而促进电力系统走向更加科技化、安全化、可靠化的持续发展的道路。 参考文献 1 刘晗，刘皓，潘向华等.基于 KVM over IP 技术的变电站微机监控系统移动工程师站J.电力自动化设备，2008，28（9）：101-103. 2 唐雯.变电站微机监控系统的设计与实现D.湖南大学，2008， （23）：105-106. 3 梁能.发电厂及变电站微机监控系统的网络体系结构设计J.科技风，2008， （23）：35-36. 4 李光琪.分布式变电站微机监控系统的设计与实现D.东北大学，2007. （25）：35-36. 5 王志刚.综合自动化变电站微机监控系统的应用J.山西建筑，2002，28（1）：157-158. 6 邢攀生.直流采样集中式变电站微机监控系统设计探讨J.攀枝花学院学报，2004，21（4）：94-97.
