基于组态王的变电站综合自动化监控系统设计

基于组态王的变电站综合自动化监控系统设计 孙菁 (邯郸市建业工程质量监测有限公司，河北邯郸05600，)1 摘 要:针对常规变电站系统运行安全性低、电能质量可控性不高、运行维护工作量大 等问题，设计了一种基于组态王的变电站综合自动化监控系统，用于对变电站实时运 行情况进行监控。 关键词,变电站;综合自动化监控系统;组态王 中图分类号:TM63 文献标识码:A 变电站作为电力系统的重要组成部分，担负着电能传输、电 能质量监测和电能分配控制的任务。其运行情况的稳定可靠是 整个电网高质量运行的保证。 计算机技术、通信技术等先进技术的发展，使变电站实现自 ,1,动化成为可能。变电站实现自动化对简化系统结构、实现信息 共享、减少电缆数量、减小变电站占地面积和降低系统造价等方 面具有重要的意义。 1 变电站综合自动化系统 图 1 综合自动化系统硬件模块结构 变电站自动化技术是自动控制技术、信息处理技术和现代 通信技术的结合，是利用计算机系统和自动装置代替人工进行 的数字信号，供变电站综合自动化系统对电站运行情况进行监各种操作控制，提高变电站管理水平和实现各级作业自动化的 控。 一项综合性技术。变电站综合自动化是变电站自动化的一个范 2.2 开关量输入输出模块 ,2,畴。变电站综合自动化将变电站的二次设备经过功能的组合 电力系统是在受大电流 强电磁干扰的恶劣环境中运行，所 、和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术 和信号处理技术，实现对全变电站主要设备和输配电线路的自 有的输入、输出通道必须进行良好的电磁隔离，才能保证系统的动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合的 正常运行。本系统采用数字量I /O 卡 PCL)733，带有 32 路隔离双 ,3,自动化功能。 向通道，能够提供最高D C 2 500V 的隔离保护电压，并且其所有 输出通道都能提供高压保护功能。 2.3 工控机模块2 系统硬件结构 工控机模块的功能是对变电站数据库中的数据量进行实时 、逻辑判断和对历史数据及分析结果进行存储，并且为用户提 本综合自动化系统以研华工控机 IPC)610H 为硬件平台，以 供良好的人机接口。操作人员可以通过服务器电脑对系统运行情 智能传感器、开关量输入输出板卡、电源模块等为辅助设备，实 况进行监视，对运行参数进行整定，实现远距离监控功能。工控机 现变电站系统的综合自动化监控功能。系统模块硬件结构见图 采用研华公司生产的I PC)610H 工控机。此工控机专门为工业恶 1。 劣环境下工作而设计，能够很好地满足本系统的设计要求。 2.1 模拟量输入模块 模拟量模块的主要作用是隔离、规范输入电压以及完成模/ 2.4 电源模块 数转换，进而与C PU接口完成数据采集任务 。由于变电站工作现 电源采用西南自动化研究所的 WBWY)S1 微型稳压直流电 场存在着很强的干扰，而且检测点离散分布在不同的地理区域， 源，提供,24 V 的直流电，用于整个综合自动化系统的直流电源 与中央控制系统之间的通信有较远的距离，所以采用 DSP来 实 供电，保证整个系统的可靠性。 现高精度的数字信息获取和处理，然后以总线的形式完成数字 通信，并进行远距离传输。本系统将现场 TV、TA 二次侧采集到 的电压、电流信号通过模拟量输入模块转化为微型机能够识别 3 系统方案及实现 202 组态王软件具有良好数据采集功能，它适应性强、开放性 孙 菁 基于组态王的变电站综合自动化监控系统设计本刊 E-mail:bjb,sxinfo, net科技论坛 ,4, 好、易于扩展、开发周期短，可以实现对现场的实时监测与控制， 并且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要任务。因 此组态王软件是变电站综合自动化监控系统的良好选择。 3.1 总体设计方案 变电站综合自动化系统有集中式和分层分布式两种设计。 本系统采用分层式设计。这种结构节省控制室面积、电缆和安装 费用，系统可靠性高。其基本结构图见图2 。 图 3 变电站监控系统主界面 图 2 分层式变电站综合自动化系统结构图 本系统控制对象电压负荷等级为 110 kV/10 kV。各类负荷配 电变压器共 85 台，总容量为 35 MVA。主接线方式形式为内桥接 线方式;中性点直接接地方式，并且在中性点与地之间加装一组 电动隔离开关;无功补偿电容器容量为3 000 kvar;主变压器选 择有载调压方式。 图 4 报显示界面 3.2 系统实现 根据变电站综合自动化系统的功能要求及用户需求，本变 断路器动作次数、断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数 电站系统设计实现的功能主要有运行监视功能、数据采集与处 的累计数、输电线路的有功功率和无功功率、变压器的有功功率 理功能、故障报警功能、数据报表显示功能，以及实时曲线和历 和无功功率、母线电压定时记录的最大值和最小值、控制操作及 史数据记录功能。 修改整定值的记录。 系统设计过程主要由以下几步构成: (1)建立变电站综合自动化监控系统工程。 (2)为系统配置设备。下位机设备选用西门子公司的S7 )200 PLC，与工控机的通信方式采用 PPI 协议，通信端口选择COM1 。 (3)定义开发系统所需的变量。变电站系统监控的母线及各 段线路的电压和电流是连续的数字量值，定义为 I/O 实型。各种 断路器、刀闸、熔断器的状态为离散量值，定义为I/O 离散型。其 他动画连接过程需要用到的中间变量定义为内存变量。 (4)画面设计、动画连接及命令语言编写。设计变电站监控 图 5 历史趋势界面 系统实现各项功能的画面，并将画面中的图形与变量进行连接， 编写所需的命令语言。变电站监控系统主界面见图 3。 4 结语 变电站运行过程中，值班人员可以通过后台 CRT 显示屏直 本设计采用组态王软件制作变电站综合自动化系统的监控接观察到断路器、隔离开关、变压器分接头等设备的状态。当系 系统，并对监控系统的硬件设备进行了选型，设计出了一种智能 统出现非正常甚至故障时，监控系统主接线图的相应位置会发 化程度高、技术先进、可靠性高的变电站综合自动化监控系统。 出闪烁和蜂鸣器报警信号。 该系统可以实现远程监视与控制，并且在无人值班时具有一定 报表显示界面见图 4。报表显示主要是方便操作人员对1 天 的自动运行能力，对提高电力系统稳定运行和输送电能质量具 或 1 月的变电站电压、电流、功率等参数进行汇总和对比，进而 有积极的作用。 对变电站的运行情况做出进一步的评估。 参考文献历史趋势界面见图 5。 ,1, 张亚妮. 浅谈变电站综合自动化 ,J,. 科技创新导报，2010 历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，主要包括 (4):103. ,2, 张建，薛兴强，张羽歆.变电站综合自动化系统,J,.煤炭技 术，2010，29(9):42)43. 203 科技情报开发与经济2011 年 第 21 卷 第 10 期 SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT, ECONOM Y 文章编号:1005-6033(2011)10)0204-04 收稿日期:2011)0223) 太原市开化沙河河道治理规划设计 乔红刚 (太原市水利勘测设计院，山西太原03000，)2 摘 要:根据太原市开化沙河治理现状，经过水文、地质、水力和结构计算，提出了具体 的治理方案，以期提高河道的防洪标准。 关键词,河道治理;水文计算;水力计算;稳定计算;太原市开化沙河 中图分类号:TV85 文献标识码:A 太原市晋源区开化沙河治理工程位于太原市河西南部，属依据国家《防洪标准》(GB5020 1—94)和《太原市城市总体规于风峪沙河支流，发源于庙前山，汇入风峪沙河。流域面 积8.3 划》中的规划防洪标准及《太原市晋源区开化沙河治理工程可行性 2km，全长约 7.9 km，其中山区河长 5.8 km，平均纵坡5 .7,，山口 研究报告》，确定开化沙河治理工程的防洪标准为100 年一遇 。 至风峪沙河入口处长约 2.1 km，平均纵坡 1.7,。流域内为砂页岩 2.2 洪水计算土石山区和山前少量黄土台丘区，植被较差。 该河道为无资料地区，洪水采用《山西省暴雨洪水计算实用 手册》(山西省水利厅 1991 年 6 月)(以下简称《手册》)中经验公 式法进行计算，并采用推理公式法进行校核。表1 为经验公式法 1 课题的提出 洪峰流量计算表、表 为推理公式洪水计算表2 。 开化沙河属季节性山洪河道，该流域上游水保工程少，山地 表 1 经验公式法洪峰流量计算表坡降较陡，洪水流速快，含沙量高，冲刷力强，破坏力大，多处堤防 损坏严重，河道行洪存在安全隐患，生态环境遭到破坏。开化沙河 HL/ B/ F/ Q/1，1% p Cαnf N p p p 流域内人文景观丰富，包括有中国最早的蒙山大佛，有开化寺、千 32 (m/s)km km km /mm 层塔遗址等多处景观，此外开化沙河还承担着太原化肥厂、太原一 0.33 0.81 0.062 0.13 0.71 77.5 7.9 1.1 8.3 108 电厂等大型企业的安全度汛任务。无论是从防洪安全角度考虑， 表 2 推理公式洪水计算表 还是从美化环境的角度考虑，开化沙河河道治理工程迫在眉睫。 造峰雨频率 P/% Q(/ m/s)Τ/h m3 1 95 1.45 2 水文计算 3通过计算，由经验公式法计算的洪峰流量为108 m/s，由推 3理公式法计算的洪峰流量为 95 m/s，误差率为 12,，符合《手册》 2.1 防洪标准 ???????????????? ,3, 陈道达. 变电站综合自动化系统中图形组态软件的应用与 第一作者简介:孙 菁，女，1974 年生，1997年毕业于河 北 研究,D,.厦门:厦门大学，2009. 科技大学，助理工程师，邯郸市建业工程质量监测有限公司，河 ,4, 林小朗.基于组态王的 110 kV 变电站综合自动化系统的研 北省邯郸市，056001. (责任编辑:薛培荣)究,D,.上海:上海交通大学，2007. The Designof Substation’s Integrated Automatic Monitoring System Basedon Kingview SUN Jing ABSTRACT:In allusion to the problems existingin conventiona l substation system such asoperationa lower l reliability， lower controllability of power , qualit and yheavier workload of operation and maintenanc., thise ，paperetc designs an integrated automatic monitoring system based on Kingview, whichis used for monitoring realthe )time operation the of substation. KEY WORDS:substatio;n integrated automatic monitoring ;syste Kingviewm 204 file:///D|/我的资料/Desktop/新建文本文 档.txt Appliance Error (configuration_error) Your request could not be processed because of a configuration error: "Could not connect to LDAP server." For assistance, contact your network support team. file:///D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52