电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是:正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源;故障时,当厂、站用电间断的条件下为继电防护及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通讯、发电厂直流电动机拖动的厂用机械提供工作直流电源。它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。
过去,电力系统的每个变电站都有人值守,可以对直流设备的运行状态进行定期检验,因此可以抓紧时间发现并处理其出现的非正常现象,保障变电站的清洁安全运行。当前,电力系统推广无人值班变电站,尽管调动中心可以经过远动通道获取变电站运态势况的实时信息,可是对于直流部分只能获得少许的重要信息(囊括:遥信量——充电机交流电源故障,充电机故障,直流绝缘接地,直流电源电压非正常;遥测量——控母电压)。它不能反映直流系统运行的具体信息,尤其是它不能发现系统刚一开始出现非正常运行的状况,直到长时间的非正常运行发展为故障时才上发调动,此时,事故已经是增大。若是能在非正常现象刚出现时就抓紧时间发现并抓紧时间处理,即可免于非正常状况增大。所以需要设备维持人员对其进行定期检验。除此之外,对直流设备运行的控制也是由维持人员进行现场操作的。变电站多,维持人员少,显然没有办法保障按期按量完成。在这种条件下,直流监控系统应运而生。它的主要作用就是把各变电站的直流设备信息上送到监控中心,供其查询,同时监控中心也可以向各站发送控制下令。这样,维持人员不光可以在监控中心对直流设备进行远方监控,还可能抓紧时间发现设备运行的不正常状态,抓紧时间处理,而不等其发展演变成事故。所以,直流监控系统的创建,可以节约人力物力,增强工作效率。
1通道选择
当前,变电站上送调动中心的各式各样信息,如遥测、遥信、遥控、主要设备状态和报警信息等,全都是经过远动通道传导的,这些信息对实时性的要求很高,不希望其他的信息占用而使通道拥挤,影响调动的正常工作。所以直流设备的运行信息必需从另一个通道进行远方传递。当前,变电站中除远动通道之外,还有一个电话通道,这个通道一般是作为工作人员现场工作时使用,以及其他的辅助系统如安全报警系统必须时使用。通常此通道是处于闲置状态,但又是必设的,所以可用它作为直流监控系统的信息通道。
直流监控系统的数据信息量少,发送时占用通道时间短。这样,可以在工作时拨通,占用通道,结束后挂掉,和其他的系统分时地使用通道,进而保障每个系统的正常工作。
2系统构成
监控中心计算机经过 modem 连入电话网。而监控器也经过 modem 与电话网相连。双方 modem 均可彼此呼唤对方,经过双方 modem 和电话网创建通讯链路,互传信息。这样,监控中心计算机可以经过这个通讯链路,采取各站监控器的信息,发送控制下令,各站监控器也可把逐日定时运行数据和非正常状况信息上报中心。系统囊括3部分:监控器是前置机系统,负责设备数据的收集、运行状态的控制和信息的上送;监控中心是后台机系统,是源于 PC 机上运行的,它负责对任何变电站的监控器发送下令,接收其运行数据以及对数据进行处理和理解;二者之间的数据通讯依赖 modem 和电话网创建。监控中心和监控器是一对多系统。
3监控器设计
3.1监控器原理
监控器是安装在各变电站的一套系统,它收集各直流设备的运行状态信息,对其加以控制,把各数据信息上送监控中心和其他的监控单元。
监控器用工控机设计,其 I/O 端口作输入和输出使用,它可直接从直流设备上采得测量量、状态量以及蓄电池绝缘状态等信息,也可以对直流设备加以控制和调节,如充电机的开关机动作、均充浮充改变、均浮充电压的改变以及馈线的合断等。另外一个方面,微机控制器经过 RS232 或 modem 模式把四遥信号上送到 RTU 或调动中心,把任何直流设备的运行信息经过 modem 经电话网送到设备维持人员所在的监控中心。
3.2监控器软件设计
监控器软件由4个模块组成:通讯模块,数据收发模块,I/O 模块和数据处理模块。
通讯模块的作用是为数据的传导作好通讯的准备,囊括开启、关闭 modem 以及自动拨号的功能。软件设置定时开启和关闭 modem,这使得本系统可以和其他的如报警系统分时使用电话通道。自动拨号是在直流设备发生非正常事件时,自动拨通监控中心的 modem,向其发送相对应报警信息。
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