配变实时监控系统的功能与特点

朱炯

（宁波电业局，浙江宁波315010）


摘要：采用负荷管理系统设计思想，结合城市配电管理现状，提出了配变监测系统的功能以及实现方式。这一系统利用现代计算机技术和通信技术，可实现对城市配电网络的实时监测，并具有一定的分析和调控功能。可以提高城市供电可靠性，改善电能质量，提高工作效率。关键词：配变监控系统配电网自动化网管理自动化水平

近年来，随着城市经济的高速增长，原有的配　　配变实时监控系统运用负荷管理系统设计思想和资源，利用现代计算机技术和通信技术，实现对城市配电网络的动态监测功能，通过负荷转移、故障自动诊断、网络拓扑分析和无功自动投切等功能可以改善电能质量，提高供电可靠性，减少配电设备维护成本，提高工作效率及线损等重要指标计算的准确性，提高劳动生产率，达到减员增效的目的。

1系统结构
配变实时监控系统由装在变压器上的配变监控终端、安装在变电站内的通讯控制器和位于管理部门的控制中心组成，终端与通讯控制器之间采用一点对多点的通讯，而台区控制中心与通讯控制器之间由内部以太网、无线通道或光纤通讯网组成。配变监控系统能对公用配变进行实时的监测和数据采集，另外还能为台区抄表、居民集抄提供通道，可实现线损分析、无功潮流分析、电压合格率统计等功能。
　　配变实时监控系统的结构如图1所示。系统采用Internet／Intranet技术，通过网络实现数据共享与信息交换。整个系统的开发基于面向对象的技术。系统的硬件和软件支撑平台采用分布式结构，主站系统可与局信息管理系统(MIS)、客户营销系统(CIS)和地理信息系统(GIS)等联网，为电力企业提供更完善的数据，为配电网的增容、改造提供有价值的参考依据。
　　系统主站由工作站、服务器、前置机、网络设备与信道设备组成。服务器用于存储系统数据并管理整个网络帐户；工作站用于提供人机交互操作界面，用于数据分析与查询；前置机用于管理整个信道，提供规约转换，执行各种自动任务以及终端管理；网络设备用于连结服务器与工作站，并提供与外界计算机网络联网的接口；信道设备提供中心站与终端的连接手段。
　　服务器是中心站的关键设备之一，它不仅管理网络的运行，而且还保存配变监测系统所有的用户信息和运行数据。
　　主站系统与终端可借用负荷管理系统的无线电通道或采取光纤等多种通道方式。其中，前置机部分由通信模块和采集模块组成。终端为有(无)线双向终端，基本配置设有4路遥信输入、2路遥控、2路直流量采集接口、6路模拟量／交流采样量输入(备用1路零序电流采样)、1个RS－485接口、内置的RS－485抄表模块，抄表数可达8块表，表规约5种以上、1路无线接口／1路RS－232数据接口、外接式显示。根据需要基本配置可扩充。
2配变实时监控系统的软件技术
配变实时监控系统采用先进的Internet／Intranet信息传输处理技术和网络应用设计思想，融合Web信息发布技术，将Web与数据库技术有机结合，实现数据的动态发布技术。配变实时监控系统主台软件在WindowsNT平台上开发，使用MicrosoftSQLServer作为后端数据库。主台软件是一个基于数据库的应用程序，与通讯无关。界面上采用目前流行、新颖的界面编制方式，用户操作简单，方便，支持鼠标拖拽功能，功能上按模块化划分。而且同时提供必要的安全手段。
配变实时监控系统主要采用的软件有：
　　(1)服务器：服务器操作系统使用MicrosoftWindows2000AdvancedServer，采用MircosoftSQLServer7．0（或者SQLServer2000）作为网络数据库。使用操作系统的内置网络帐号与文件共享权限管理，可以方便地实现对服务器共享资源的集中管理。网络数据库使用MicrosoftSQLServer7．0，SQLServer与操作系统有良好的系统集成能力。
　　(2)前置机：以WindowsNT（Windows2000）服务的形式存在。利用“看门狗”保证通信隔离层和核心模块的WindowsNT（Windows2000）服务可靠运行。通过监测应用程序，直接对通讯报文进行跟踪监视，利用TCP／IP直接与主台应用程序联系，对前置机所控制的终端进行配置。
　　(3)终端软件：运用负荷管理终端设计思想，借鉴Windows系统中消息的概念,在终端软件的设计中引入消息的概念，作为各个对象间通讯的手段。采用消息驱动的程序设计，可以使程序的结构更加清晰，各个功能模块界限分明，便于修改，扩充性好，对于新的功能只要添加新的消息和相应的函数即可。
　　(4)远程访问服务：支持远地用户连入信息网，如同在本地一样方便地访问网络资源。　　
(5)Web服务：通过服务端的应用开发扩展服务的功能，直接与数据库服务相连，实现数据的动态发布。
3配变实时监控系统的基本功能
系统的功能主要包括：
　　(1)数据采集功能：采集有功/无功电量，A、B、C三相电压，A、B、C、N四线电流，功率因数，变压器温度。
　　(2)数据查询功能：以表格或图形曲线方式显示配变的日月电量；日月电压，电流；日月有/无功数据、功率因数、频率值。
　　(3)数据分析功能：1)线损分析：根据每天的15min电量数据分析某一线路的线损情况，绘制曲线；可选择多日，进行对比；2)电压合格率分析：根据系统每天采集的15min的电压数据，自动分析统计过压累计时间，欠压累计时间，电压监测总时间，最大最小电压值及发生时间。根据电压超上、下限时间，计算日月的电压合格率。显示电压考核曲线统计分析结果均可以报表或曲线形式显示和打印；3)供电可靠性分析：分析三相对称率，功率因数曲线；4)负荷预测。
　　(4)事件记录功能：1)当发生停电或缺相时，进行事件记录，终端能自动记录下停电或缺相的起、止时间，能统计累计时间并上报。2)当发生一次(或二次)开路、短路时，能立即上报并进行事件记录。3)当发生电压、电流越限时，进行事件记录，能自动记录下越限电压或电流的起止时间、越限值，并上报。4)温度过高、油位过低记录并上报。
　　(5)统计功能：1)每天A、B、C相电压、电流的最大值、最小值、最大需量及其发生时间。2)电压合格率统计、供电可靠性统计。3)三相不平衡率。
　　(6)报表生成功能：使用内置报表生成工具与MicrosoftOffice97（或者Office2000）及Excel作为报表创建工具。
　　(7)存储功能：能存储7天的实时数据，包括每日15min、每日半点数据、每日整点数据等统计数据。断电后数据保存。
　　(8)无功电容器组的投切控制功能：能输出4组控制接点，直接按无功功率进行补偿，电容器组遵循先投后切的原则，以循环方式工作，保证每组的投运时间均匀。
4系统的应用
配电实时监控系统监控的主要对象包括变电所、台区、用户变电站、公用变等，所使用的终端型可包括集抄终端、台区抄表终端、大双向终端。宁波市区于2001年开始运用这一负荷管理系的通道实施配电台区实时监控试点。目前通过台变压器的监测主要进行线路分析和台区的电力负、电量情况。每个台区终端最多可抄表2块。一系统对台区终端实现了96点电量和24点电压数的采集。二期考虑增加部分终端的96点电压的据采集和集抄终端96点电量和96点电压的数据集，部分大用户的96点电压和分路96点电量的采集。
5小结
配变实时监控系统的主站基于WindowsNT（Windows2000）平台，以SQLServer作为后端数据库，采用双机热备份，前置机以WindowsNT（Windows2000）服务的形式存在，运行可靠，终端系统采用PHILIPS16位高性能芯片，系统最大容量达到1M，兼容包括部颁规约的各种常用或特殊抄表规约。通讯方式灵活，包括有线和无线两种，规约采用国际标准的IEC870－5－101通讯规约，通讯媒介采用双绞线电缆、光纤、有线电话网。充分利用图形化数据表示，为用户提供形象直观、准确高效的计算机化管理环境。
　　利用先进的计算机通讯技术，配变实时监控系统能真正实现数据的采集和分析，提供上层的高级应用。向供电企业提供配变的工况、电量采集、线损分析等诸多功能应用，提高供电企业自动化管理水平。

参考文献


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［2］DL／T533－93，无线电力负荷控制双向终端技术条件［S］．
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