周麗華

姜堰供電公司，江蘇 姜堰 225500

1 測(cè)控裝置整體的概述

測(cè)控裝置從整體結(jié)構(gòu)上分，可以分成兩個(gè)基本的組成部分，即上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)。上下位機(jī)間的數(shù)據(jù)是通過單/雙以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，選擇該通信方式是因?yàn)橐蕴W(wǎng)比較便宜且容易安裝，直接利用每個(gè)工作站網(wǎng)卡上的BNC-T型連接器，就可以將電纜從一個(gè)工作站連接到另一個(gè)工作站，完成網(wǎng)絡(luò)傳輸控制任務(wù)。

測(cè)控裝置在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中承擔(dān)了測(cè)量、控制任務(wù)，在高壓、超高壓變電站內(nèi)由于通信量大等原因，一般采用以太網(wǎng)通信，現(xiàn)有的保護(hù)設(shè)備一般不具備以太網(wǎng)接口，為使保護(hù)能與變電站層進(jìn)行通信，測(cè)控裝置必須具有保護(hù)與變電站層的監(jiān)控裝置之間的通信轉(zhuǎn)發(fā)及規(guī)約轉(zhuǎn)換功能，圖1即為測(cè)控裝置在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)圖。測(cè)控裝置對(duì)本間隔的一次系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量、控制，對(duì)保護(hù)等其它設(shè)備進(jìn)行通信轉(zhuǎn)發(fā)不同間隔的測(cè)控裝置可通過以太網(wǎng)或RS232或LVDS進(jìn)行通信。

圖1 測(cè)控裝置在變電站綜自系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)圖

由于不同的變電站的規(guī)模、結(jié)構(gòu)等不一樣，對(duì)測(cè)控裝置的功能結(jié)構(gòu)要求也各有區(qū)別，為使測(cè)控裝置能夠針對(duì)不同的變電站進(jìn)行靈活配置，提高兼容性，在新裝置的設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)。

上位機(jī)位于機(jī)房，而下位機(jī)位于離機(jī)房10m～100m的現(xiàn)場(chǎng)，因?yàn)楸緶y(cè)控裝置主要適用于110kV以下的變電站，它的安全距離是10m。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)變電站的無人值守，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸選用了單/雙以太網(wǎng)進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了裝置的遙信功能。

下位機(jī)即測(cè)控裝置的現(xiàn)場(chǎng)部分，它的主要任務(wù)是對(duì)變電站機(jī)組可配置的開關(guān)量、脈沖量、編碼信號(hào)、電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、有功電能、無功電能等數(shù)據(jù)的采集、量化、比較、分析。然后根據(jù)比較分析的結(jié)果，將控制命令下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)接收到命令作出相應(yīng)的動(dòng)作。從而實(shí)現(xiàn)了裝置的遙測(cè)、遙控、以及遙調(diào)功能。

上下位機(jī)間的數(shù)據(jù)是通過單/雙以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，選擇該通信方式是因?yàn)橐蕴W(wǎng)比較便宜且容易安裝，直接利用每個(gè)工作站網(wǎng)卡上的BNC-T型連接器，就可以將電纜從一個(gè)工作站連接到另一個(gè)工作站，完成網(wǎng)絡(luò)傳輸控制任務(wù)。本裝置在設(shè)計(jì)時(shí)選用了單網(wǎng)以及雙網(wǎng)兩種工作方式，裝置在選擇單網(wǎng)時(shí)，可以選擇的A口或者B口與外部相連接，IP地址的四位都可整定。裝置在選擇雙網(wǎng)時(shí)，當(dāng)A網(wǎng)出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到備以太網(wǎng)B口。若B網(wǎng)再出現(xiàn)問題，裝置會(huì)自動(dòng)再切換到A網(wǎng)。

上位機(jī)的軟件平臺(tái)是基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)的，在選用LabVIEW這種實(shí)現(xiàn)方式是因?yàn)镹I公司提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件LabVIEW，不僅能輕松方便地完成與各種軟硬件的連接，更能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力，設(shè)置數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)的方式，并將結(jié)果顯示給用戶，它能夠讓更多人參與到軟件開發(fā)和儀器設(shè)計(jì)中去。LabVIEW不僅提供了完全與傳統(tǒng)的基于文本的編程語言所不同的圖形化編程方式，使得編程過程變得更加直觀與方便，同時(shí)還通過自帶的Mathscript兼容了文本的編程語言，使得用戶可以兼容已有的算法，或者根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇合適的編程方式。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的處理、比較、分析、計(jì)算及顯示采用的是LabVIEW自帶的數(shù)據(jù)處理庫LabSQL。同時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)采用了LabVIEW自帶的存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)程序，且LabVIEW所設(shè)計(jì)的程序可以選擇所存儲(chǔ)文件的格式，這樣大大節(jié)省了需要熟悉編程環(huán)境和語法所需要的大量的時(shí)間。因此，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)起來比較簡單。

2 現(xiàn)有測(cè)控裝置的功能及不足

現(xiàn)有數(shù)字式測(cè)控裝置作為分布式的遙測(cè)、遙信和遙控單元，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）對(duì)模擬量（電氣量、非電氣量）進(jìn)行采集，并求取其電壓、電流的幅值、相位等，求取有功、無功功率，系統(tǒng)運(yùn)行頻率等，且能實(shí)現(xiàn)越限上報(bào)；

2）實(shí)現(xiàn)間隔內(nèi)一次設(shè)備各開關(guān)和刀閘的狀態(tài)遙信功能，所有狀態(tài)輸入可以作為單獨(dú)的遙信輸入，也可作為SOE事件輸入，同時(shí)還可將隔離開關(guān)、斷路器輸入狀態(tài)作為遙控條件，用于控制斷路器；

3）隔離開關(guān)及隔離開關(guān)控制電源。對(duì)間隔內(nèi)被控?cái)嗦菲骷案綦x開關(guān)等的開、合狀態(tài)進(jìn)行可編程遙控操作，實(shí)現(xiàn)防誤操作閉鎖；

4）設(shè)置有隔離開關(guān)和斷路器的“遠(yuǎn)方控制投入”開關(guān)端子，以便就地操作時(shí)，閉鎖由監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳來的操作命令。

3 結(jié)論

本文主要介紹了新型的測(cè)控裝置在變電站中所起的作用以及具體位置，分析了上位機(jī)以及下位機(jī)的具體功能，并做了具體的分析，同時(shí)就現(xiàn)有的變電站的測(cè)控裝置提出了一些建議。

[1]徐禮葆.開放式數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的討論[J].繼電器，2004，32(6)：40-43.

[2]于永源，楊綺雯.電力系統(tǒng)分析[M].2版.北京：中國電力出版社，2004.

[3]丁書文.電力系統(tǒng)微機(jī)型自動(dòng)裝置[M].1版.北京：中國電力出版社，2005.

[4]高翔，張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006(23)：11-13.

[5]周長久.國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化變電站技術(shù)[J].云南電業(yè)，2006(11).

[6]丁書文，黃訓(xùn)誠，胡啟宙.變電站綜合自動(dòng)化原理及應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，1991(6)：112-115.