關鍵詞：力控；組態
；監控
；功角

　　分類號：TP311；TP277　文獻標識碼：B

　　文章編號：1003-0492(2003)01-0016-02

　　作者簡介：沈宇(1973-)
，男

，北京人，工程師，大學本科(在讀工程碩士)，1995nianbiyeyudongbeidianlixueyuan，xianrenhuabeidianlikexueyanjiuyuandianlixitongyanjiusuogongchengshi，zhuyaocongshidianlixitongzidonghuahejidianbaohudengfangmiandeyingyongyanjiugongzuo。

　　作者單位：沈宇（華北電力科學研究院，北京，100045）

一.前言

　　隨著計算機以及通信技術的飛速發展，電力係統中的發電廠、變電站、電網調度等二次監控領域都希望利用組態軟件提高監控水平

、整合擴展監控內容。

　　根(gen)據(ju)電(dian)力(li)生(sheng)產(chan)的(de)特(te)點(dian)，自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)對(dui)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)和(he)監(jian)控(kong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)有(you)著(zhe)很(hen)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)，所(suo)以(yi)采(cai)用(yong)的(de)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)必(bi)須(xu)有(you)很(hen)好(hao)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)與(yu)可(ke)靠(kao)性(xing)。

　　我wo們men選xuan擇ze力li控kong組zu態tai軟ruan件jian就jiu是shi依yi據ju上shang述shu的de要yao求qiu而er做zuo出chu的de選xuan擇ze。與yu三san維wei力li控kong一yi年nian多duo的de合he作zuo也ye證zheng明ming了le國guo產chan組zu態tai軟ruan件jian在zai電dian力li監jian控kong領ling域yu是shi完wan全quan可ke以yi勝sheng任ren的de。

　　提高監控係統的開發

、應用效能和增強現場運行的易用性，也是自動化發展中需要考慮的重要因素。

二.電力監控係統的現狀

　　1. 係統結構

　　分布式監控

　　分層分布式監控

　　集中監控

　　分散就地監控

　　2.係統功能

　　數據采集：包括模擬量
、狀態量、脈衝量、保護信息、統一時鍾等的采集。

　　數據處理：包括告警判斷
、統計計算
、邏輯分析

、事件記錄、事故追憶等。

　　畫麵顯示：包括電氣接線、趨勢曲線
、日常報表、各類報告、設備配置等。

　　控製操作：包括操作票機製、五防機製
、操作方法等。

　　係統管理：包括運行記錄、設備信息、管理信息等。

　　Internet/Intranet上的Web瀏覽及遠程診斷功能。

　　在線修改維護。

　　數據接口：利用電力通用規約與其他應用係統（包括向上一級自動化係統）進行數據交換。

三.電力監控係統的發展趨勢

　　今後電力監控係統中將會包容更多的業務類型
，電力信息化應用
、調度自動化、電力市場應用
、安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)監(jian)控(kong)等(deng)多(duo)方(fang)麵(mian)應(ying)用(yong)也(ye)會(hui)進(jin)一(yi)步(bu)得(de)到(dao)擴(kuo)充(chong)加(jia)強(qiang)。例(li)如(ru)，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)高(gao)速(su)網(wang)絡(luo)的(de)通(tong)信(xin)手(shou)段(duan)後(hou)
，監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)采(cai)集(ji)的(de)常(chang)規(gui)數(shu)據(ju)需(xu)要(yao)確(que)保(bao)傳(chuan)輸(shu)時(shi)延(yan)約(yue)≤500毫秒，部分命令數據隻允許幾十毫秒的時延。

四.力控組態在“功角監測係統”項目中的應用

　　1．項目背景簡介

　　電力係統功角是反映係統穩定性最主要的狀態量。實時測量功角，一方麵調度員能實時監視係統母線電壓和功角變化
，及時發調度令；另一方麵
，分析人員可以提取電網動態參數用於對電網離線分析計算模型進行校核等。為此，我們研製了功角監測裝置及相關係統。

　　2．項目實施方案

　　功角監測係統的後台管理機利用力控組態形成SPMS軟件平台，曆史數據庫可分布在多台後台管理機上，采用以太網連接。設計單一後台管理機可同時接收8個現場功角監測裝置PMU的上傳數據，並對實時數據進行初步判斷、處理和分析。此外，SPMS軟件平台具有網絡瀏覽
、高級分析應用數據接口等功能。

　　3．項目實施情況

　　前置機端分別安裝在河北省薑家營500kV變電站
、韓城220kV變電站和徐莊220kV變電站，後台管理機暫放置在我院。通訊方式采用電力專用MODEM，通信波特率9600，數據包接收間隔100毫秒。目前我們正在與華北電力集團調度局通力合作


，近期完成高速網絡通信方式，並擴展軟件平台的功能。

係統配置結構圖

　　4．力控組態的具體應用

　　4.1 監測內容

　　本項目中需要采集各變電站或發電廠的母線電壓（1~2組/廠站）、頻率、流過主要線路或變壓器的潮流（8組/廠站）、以及各個現場的就地GPS時標等。所有數據可以方便地在組態環境中應用“實時數據庫→數據庫組態”完成相應量值的定義。其中根據監測處理的需要，我們還自定義了多種點類型，應用十分方便。

可自定義的數據庫點結構

　　4.2 數據采集

　　數據采集間隔保持100毫秒，驅動程序與數據庫處理程序的數據交互采用多線程自動完成。通過我們多次的RTDS數字模型試驗，力控組態保證了在多站端同時通訊時的穩定性和快速性。

　　我們編製了“提取數據”degongneng，zaiyouyumouxieyuanyinweijieshoudaozhanduanshujushi，tongguotongxunqudongzhixingqushumingling
，bingyouqudongchengxujiangbuchongshujucharudaolishishujukudexiangyingshibiaoweizhi。

　　曆史數據提取

　　4.3 數據處理

　　在zai應ying用yong程cheng序xu初chu始shi化hua中zhong，我wo們men利li用yong力li控kong組zu態tai中zhong提ti供gong的de間jian接jie變bian量liang對dui所suo有you模mo擬ni量liang和he狀zhuang態tai量liang作zuo了le再zai定ding義yi，這zhe樣yang便bian於yu在zai數shu據ju計ji算suan應ying用yong中zhong替ti換huan數shu據ju或huo做zuo循xun環huan等deng操cao作zuo。

　　我們使用了許多條件判斷

，如模擬量的幅值越限、狀態量的變位、計算出的功角差變化、通訊設備異常等，能夠應用“報警記錄工具”或“數據表控件”以不同形式記錄下來故障、告警以及各種操作事件。

異常狀態處理

告警查詢

　　在“數據改變動作”等動作腳本的應用中，我們使用力控組態程序內置的過程語句編輯了許多邏輯分析模塊
，以最容易的方式實現了核心邏輯判斷。

　　4.4 畫麵顯示

　　動態畫麵顯示總是組態軟件的優勢。

　　在軟件中繪製電氣接線圖
、流程圖

，使用“工具箱”並結合 “動畫連接”功能
，就可以在極短的時間裏完成圖形繪製

、顏色定義
、數據輸出、動畫效果、操作連接以及相應的邏輯功能設定。

　　我們編製了四個子窗口
，任意切換顯示多廠站模擬量的實時趨勢曲線
、盤表信息
、數據信息等；還(hai)編(bian)製(zhi)了(le)曆(li)史(shi)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)分(fen)析(xi)窗(chuang)口(kou)，用(yong)以(yi)查(zha)詢(xun)分(fen)析(xi)數(shu)據(ju)的(de)曆(li)史(shi)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)可(ke)以(yi)在(zai)同(tong)一(yi)趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)圖(tu)中(zhong)繪(hui)製(zhi)多(duo)條(tiao)曲(qu)線(xian)以(yi)及(ji)數(shu)據(ju)的(de)疊(die)加(jia)曲(qu)線(xian)，從(cong)而(er)以(yi)最(zui)直(zhi)觀(guan)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)工(gong)作(zuo)。

　　利用“工具箱→子圖精靈→萬用報表”輕鬆地編製了日常負荷的定時報表；利用“曆史追憶控件”與“曆史趨勢曲線”相結合

，可以在查看曲線的同時查詢到具有準確現場時標的曆史數據。

　　通過力控組態中提供的多種繪圖工具和控件編製了一個組合窗口
，用以動態設置定值、廠站線路名稱、測量基站、設備信息
、使用權限、校對時鍾
、管理信息等內容。