220kv變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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0 前 言 變電站對(duì)電力的生產(chǎn)和分配起到了舉足輕重的作用 學(xué)習(xí)和了解變電站的結(jié)構(gòu)和 運(yùn)行對(duì)電力資源的可持續(xù)發(fā)展墊下了基礎(chǔ) 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 我國(guó)電力需求迅速 增長(zhǎng) 由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和居民生活水平的提高 第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電比重上升 制冷制熱負(fù)荷大幅度增加 使得電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大 高電壓 大機(jī)組 長(zhǎng)距離輸電 電網(wǎng)互聯(lián)的趨勢(shì) 使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜 常規(guī)變電站的二次部分主要由四大類裝置 組成 繼電保護(hù) 故障錄波 就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng) 在微機(jī)化以前 這些裝置不僅功能不 同 實(shí)現(xiàn)的原理和技術(shù)也完全不同 因而長(zhǎng)期以來(lái)形成了不同的專業(yè)和相應(yīng)的技術(shù)管 理部門 近年來(lái) 開始采用微機(jī)型繼電保護(hù)裝置 微機(jī)型故障錄波器 微機(jī)監(jiān)控和微 機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置 這些裝置盡管功能不一樣 其硬件配置卻大體相同 除微機(jī)系統(tǒng)本身以 外 無(wú)非是對(duì)各種模擬量的數(shù)據(jù)采集以及 I O 回路 并且裝置所采集的量和要控制的 對(duì)象還有許多是共同的 因而顯得設(shè)備重復(fù) 互聯(lián)復(fù)雜 人們自然提出這樣一個(gè)問題 是否應(yīng)該從全局出發(fā)來(lái)考慮全微機(jī)化的變電站二次部分的優(yōu)化設(shè)計(jì) 提高變電站的可 控性 更多的采用遠(yuǎn)方集中控制 操作 反事故措施等 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 減少人為 誤操作的可能 提高運(yùn)行可靠性 這就是變電站綜合自動(dòng)化的來(lái)歷 變電站的綜合自動(dòng)化由電腦繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)組成 最明顯的特征有以下四個(gè) 方面 1 功能綜合化 2 結(jié)構(gòu)電腦化 3 操作監(jiān)視屏幕化 4 運(yùn)行管理智能化 變電站的總體結(jié)構(gòu)采用分布式結(jié)構(gòu) 引入計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) LAN 技術(shù) 將站內(nèi)所有的智 能化裝置 IED 連接起來(lái) 變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)該改變常規(guī)的保護(hù)裝置不能與外界通 信的缺陷 取代常規(guī)的測(cè)量系統(tǒng) 如變送器 錄波器 指針式儀表等 改變常規(guī)的操 作機(jī)構(gòu) 如操作盤 模擬盤 手動(dòng)同期及手控?zé)o功補(bǔ)償?shù)妊b置 取代常規(guī)的告警 報(bào) 警裝置 如中央信號(hào)系統(tǒng) 光字牌等 取代常規(guī)的電磁式 機(jī)械式防誤閉鎖設(shè)備 取 代常規(guī)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置等 計(jì)算機(jī)技術(shù) 通信技術(shù) 信息技術(shù)驚人的發(fā)展 為變電站綜合自動(dòng)化開辟了廣闊 的前景 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠大大地提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng) 形成共識(shí) 其目標(biāo)應(yīng)實(shí)現(xiàn)變電站的小型化 無(wú)人化的高可靠性 綜合自動(dòng)化技術(shù)始終追 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展 計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)發(fā)展中的任何一種新技術(shù)都很快會(huì)在 變電站綜合自動(dòng)化中找到它的位置 1 目 錄 摘 要 Abstract 第 1 章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主接線的設(shè)計(jì)說明 1 1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 1 2 電氣主接線 第 2 章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及變壓器選擇 2 1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 2 2 主變壓器選擇 2 3 主變壓器參數(shù)計(jì)算 2 3 1 阻抗計(jì)算 2 3 2 分接頭選擇 2 3 3 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算 第 3 章 短路電流計(jì)算 3 1 各支路最大負(fù)荷電流 3 2 短路點(diǎn)的選擇及短路電流計(jì)算結(jié)果表 第 4 章 主要電氣設(shè)備選擇 4 1 高壓斷路器 4 1 1 220KV 電壓級(jí) 4 1 2 110KV 電壓級(jí) 4 1 3 10KV 電壓級(jí) 4 2 隔離開關(guān) 4 2 1 220KV 電壓級(jí) 4 2 2 110KV 電壓級(jí) 4 2 3 10KV 電壓級(jí) 4 3 互感器的選擇 4 3 1 電流互感器參數(shù)的選擇 4 3 2 電壓互感器參數(shù)的選擇 第 5 章 主變壓器繼電保護(hù) 5 1 定時(shí)限過電流保護(hù) 5 2 電流速斷保護(hù) 5 3 瓦斯保護(hù) 2 第 6 章 變電站綜合自動(dòng)化 6 1 綜合自動(dòng)化的特點(diǎn) 6 2 綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式 6 3 綜合自動(dòng)化的主要功能 第七章 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 7 1 系統(tǒng)的構(gòu)成 7 2 系統(tǒng)的通信傳輸 7 2 1 上層星形通信網(wǎng) 7 2 2 中層 CAN 總線通信網(wǎng) 7 2 3 底層 RS 485 總線通信網(wǎng) 7 3 系統(tǒng)的工作過程及功能 7 4 系統(tǒng)的特點(diǎn) 7 5 系統(tǒng)主站軟件的構(gòu)成 7 5 1 系統(tǒng)主站軟件流程 7 5 2 系統(tǒng)工作流程 7 5 3 系統(tǒng)點(diǎn)名流程 7 5 4 抄表命令流程 7 5 5 設(shè)置命令流程 7 5 6 廣播凍結(jié)命令流程 7 6 系統(tǒng)運(yùn)行 7 6 1 登陸管理 7 6 2 主界面 7 6 3 菜單功能說明 致 謝 附錄 A 電氣一次接線原理圖 3 220KV變電站 摘 要 電力生產(chǎn)過程有別于其他工業(yè)生產(chǎn)過程的一個(gè)重要特點(diǎn) 就是它的生產(chǎn) 輸送 變換 分配 消費(fèi)的幾個(gè)環(huán)節(jié)是在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)同步瞬間完成 電力生產(chǎn)過程要求供需嚴(yán) 格動(dòng)態(tài)平衡 一旦失去平衡生產(chǎn)過程就要受到破壞 甚至造成系統(tǒng)瓦解 無(wú)法維持正常生 產(chǎn) 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 全國(guó)乃至全世界凸現(xiàn)缺電局面 如何進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度 加強(qiáng)電 力資源的優(yōu)化配置 最大限度滿足電力需求成為人們探討的問題之一 又隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 通信技術(shù) 信息技術(shù)驚人的發(fā)展 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化 整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安 全性和經(jīng)濟(jì)效益得到大幅提升 這項(xiàng)技術(shù)將引起電力行業(yè)有關(guān)部門的重視 成為變電站設(shè) 計(jì)核心技術(shù)之一 本次 220KV 變電站的設(shè)計(jì)包括一次和二次部分 主要對(duì)變壓器臺(tái)數(shù)和容量 主接 線方案 高壓開關(guān)設(shè)備 二次接線方案及繼電保護(hù)的確定 對(duì)變電站負(fù)荷 無(wú)功補(bǔ)償 短路電流的計(jì)算 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是二次部分設(shè)計(jì)的重點(diǎn) 主要對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)的構(gòu)成 工作過程 通信傳輸?shù)确矫娴脑O(shè)計(jì) 包括電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 技 術(shù) 的 研 究 現(xiàn) 狀 的 分 析 闡 述 了 系 統(tǒng) 中 普 通 存 在 的 弊 端 詳 細(xì) 地 闡 述 了 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 成 簡(jiǎn) 要 地 介 紹 了 系 統(tǒng) 的 工 作 過 程 主 要 功 能 和 特 點(diǎn) 介 紹 了 Visual Basic 開 發(fā) 工 具 的 特 點(diǎn) 論 述 了 基 于 VB 的 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 主 站 軟 件 的 模 塊 設(shè) 計(jì) 思 想 和 主 要 流 程 并 對(duì) 登 錄 管 理 界 面 主 界 面 和 各 菜 單 項(xiàng) 進(jìn) 行 了 說 明 關(guān) 鍵 詞 220KV 變 電 站 綜 合 自 動(dòng) 化 設(shè) 計(jì) 4 220KV TRANSFORMER SUBSTATION ABSTACT The produce of electric power is different from other industrial produce whose process of product transfer change distribute and consume is completed at the same time The produce of electric power must keep balance or it can t function normally or even be destroyed As the development of economy the problem of being shot of electricity is becoming more and more serious It s a big problem how to optimize the disposition of electric resource and meet the electric power requirement With the development of computer technology communication technology and information technology the comprehensive automation system technology develop faster and faster The security and economic profits of the whole electric power network are greatly improved The technology will be attached importance by electrical department and become key point of the transformr substation design This paper is design the 220KV transformer substation which include two parts of electrical devides The first part mainly choose the capacity and specification of the transformer and all kinds of devides It also calculate the burden passive compensation and the shot circuited current Comprehensive automation system technology is the key point of the second part It mainly include the development of electric power remote monitoring system technology Then systemically demonstrates the parts of the system The working principles of system s communication channels and the main function of the system are briefly introduced Finally this paper summarily introduces the peculiarities of Visual Basic instrument Keywords 220KV transformer substation Comprehensive automation system design 5 第 1 章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及電氣主接線 1 1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下 單位 KW 序 號(hào) 用電單位 現(xiàn)狀負(fù)荷 2005 年統(tǒng)計(jì)負(fù)荷 2010 年統(tǒng)計(jì)負(fù)荷 1U 大平甲線 16800 18800 24800 2U 大平乙線 14500 15500 20500 3U 大紅甲線 13700 14700 18700 4U 大紅乙線 12000 13000 18000 1S 水 廠 4200 4600 5800 2S 礦冶廠 2960 3060 3560 3S 化肥廠 3300 3600 5000 4S 建材廠 1850 1950 2450 5S 農(nóng)藥廠 4500 4600 5850 6S 制藥廠 7400 8100 9300 7S 炭素廠 1840 2040 3800 8S 醫(yī) 院 1320 1420 2620 9S 火車站 4280 4880 5980 10S 棉紡廠 2240 2440 3640 合計(jì) 90890 98690 130000 1 2 電氣主接線 220KV 采用雙母線帶簡(jiǎn)易旁路 110KV 采用雙母線接線 10KV 采用雙母線接線 6 第 2 章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及變壓器選擇 2 1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 現(xiàn)狀負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為 90890KW 2005 年統(tǒng)計(jì)負(fù)荷為 98690KW 2010 年統(tǒng)計(jì)負(fù)為 130000KW 2 2 主變壓器選擇 主變參數(shù) 型號(hào) SFPSZ8 90000 220 額定電壓 220 121 11KV 額定容量 90000 90000 90000KVA P K 1 2 395 P K 1 3 414 P K 3 2 280 最大負(fù)荷 110KV Smax 15 j8 10KV Smax 5 j2 最小負(fù)荷 110KV Smin 8 j2 10KV Smin 2 j1 高壓側(cè)的電壓為 V 1max 231KV V1min 220KV 要求中壓側(cè)電壓不超過 110 121KV 范圍 低壓側(cè)電壓不超過 10 10 8KV 范圍 2 3 主變壓器參數(shù)計(jì)算 2 3 1 阻抗值計(jì)算 P K 1 2 P K 1 2 S 1N S2N 3 395KW 同理 P K 1 3 414KW P K 2 3 280KW P K1 1 2 P K 1 2 P K 1 3 P K 2 3 1 2 395 414 280 264 5KW 同理 P K2 130 5 KW P K3 149 5KW 7 VK1 1 2 V K 1 2 V K 1 3 V K 2 3 14 75 KV 同理 VK2 0 5KV VK3 8 25KV RT1 P K1VN2 1000SN2 264 5 200 200 1000 90 90 1 58 同理 RT2 0 78 RT3 0 89 XT1 V N2VK1VN2 100SN 14 75 220 220 100 90 79 32 XT2 2 69 XT3 44 39 2 3 2 選擇分接頭 最大 最小負(fù)荷時(shí)的電壓損耗 V 1max P 1R1 Q 1X1 V1max 2 99 KV V 2max P 2R2 Q 2X2 V2max 0 04KV V 3max P 3R3 Q 3X3 V3max 1 67 KV V 1min P 1R1 Q 1X1 V1min 0 76 KV V 2min P 2R2 Q 2X2 V2min 0 004 KV V 3min P 3R3 Q 3X3 V3min 0 43 KV 最大 最小負(fù)荷時(shí) 各繞組歸算至高壓母線電壓 最大負(fù)荷時(shí) V 1max 225 KV V2max 224 996 KV V3max 224 566 KV 最小負(fù)荷時(shí) V 1min 220 KV V2min 217 01 KV V3min 215 34 KV 選擇高壓側(cè)分頭電壓 Vf1max V 3maxVN3 V3max 224 566 10 5 10 8 218 3KV Vf1min V 3minVN3 V3min 215 34 10 5 10 226KV Vf1 V f1max V f1min 2 222 15 8 于是可選 220 2 5 的分接頭 其中 V 225 5 KV 校驗(yàn)低壓母線實(shí)際電壓 V 3max V 3maxVN3 Vf1 224 566 10 5 225 5 10 03 10KV V 3min V 3minVN3 Vf1 215 34 10 5 225 5 10 4 10 8 KV V 3max 10 03 10 10 100 0 3 5 可見所選分頭符合低壓母線的調(diào)壓要求 選中壓側(cè)分接頭電壓 計(jì)算中壓側(cè)分接頭電壓為 Vf2max V 2maxVf1 V2max 121 222 15 224 996 119 5 KV Vf2min V 2minVf1 V2min 110 222 15 217 01 112 6 KV Vf2 Vf 2minVf2min 2 116 05KV 于是可選 110 6 的分接頭 其中電壓 V 116 6 KV 校驗(yàn)中壓側(cè)母線電壓 V 2max V 2maxVf2 Vf1 224 996 116 6 222 15 118 09110KV V 2 max 113 9 110 110 100 3 5 1 5 校驗(yàn)合格S 110KV 級(jí) 110 1 2 1 0 82 200 899 8 6 35 整定為 7AopI 110 1 3330 200 7 2 4 1 5 校驗(yàn)合格 10KV 級(jí) 10 1 2 1 0 85 1200 1732 12 2 整定為 13AopI 10 1 23910 1200 13 1 53 1 5 校驗(yàn)合格S 5 2電流速斷保護(hù) 變壓器的電流速斷保護(hù)的速斷電流按下式整定 max kiwrelqbIKI 式中 ukmax kKI 為變壓器的電壓比 u 電流速斷保護(hù)的靈敏度按下式校驗(yàn) 1 5qbIkwpKS2 5 3瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)裝置接線由信號(hào)回路和跳閘回路組成 變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí) 繼 電器觸點(diǎn)閉合 發(fā)出瞬時(shí) 輕瓦斯動(dòng)作 信號(hào) 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí) 油箱內(nèi) 產(chǎn)生大量氣體 強(qiáng)烈的油流沖擊擋板 繼電器觸點(diǎn)閉合 發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖 跳開 變壓器各側(cè)斷路器 變壓器嚴(yán)重漏油使油面降低時(shí) 繼電器動(dòng)作 同樣發(fā)出 輕瓦斯 動(dòng)作 信號(hào) 20 第 6章 變電站綜合自動(dòng)化 6 1 綜合自動(dòng)化概述及其特點(diǎn) 現(xiàn)代變電站綜合自動(dòng)化是二次設(shè)備完全用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的安全運(yùn)行監(jiān)視 與記錄 安全操作監(jiān)視 系統(tǒng)故障記錄 故障分析 繼電保護(hù)等多方面自動(dòng)化的綜合 其結(jié)構(gòu)可以是一個(gè)功能一套設(shè)備 也可以是一體的或多機(jī)一體分層分布的 從某種角 度上可以說 變電站的綜合自動(dòng)化由計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成 變電站綜合自動(dòng)化最明顯的特征有以下四個(gè)方面 1 功能綜合化 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是從建立在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù) 數(shù)據(jù)通信技 術(shù) 模塊化軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 它綜合了變電站內(nèi)除交直流以外的全部二 次設(shè)備 計(jì)算機(jī)保護(hù)代替了電磁式保護(hù) 監(jiān)控裝置綜合了儀表屏 操作屏 模擬屏 變送器 遠(yuǎn)動(dòng)裝置 有載調(diào)壓無(wú)功補(bǔ)償 中央信號(hào)系統(tǒng)和光字牌 計(jì)算機(jī)保護(hù)和監(jiān)控 系統(tǒng)一起還綜合了故障錄波和故障測(cè)距 小信號(hào)接地等裝置 2 結(jié)構(gòu)電腦化 分布式 多 CPU 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各主要插件全是計(jì)算機(jī)化的 采用分布式結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)總線連接 計(jì)算機(jī)保護(hù) 數(shù)據(jù)采集 監(jiān)視控制等環(huán)節(jié)的 CPU 群 構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)整體 以實(shí)現(xiàn)各種功能 一個(gè)系統(tǒng)往往有幾個(gè)甚至幾十個(gè)電腦同時(shí)并 行運(yùn)行 3 操作監(jiān)視屏幕化 不管有人值班還是無(wú)人值班 操作人員不是在變電站內(nèi)就是 在遠(yuǎn)方調(diào)度室或操作中心內(nèi)面對(duì)屏幕顯示器進(jìn)行變電站的全方位監(jiān)視與操作 常規(guī)方 式下的指針儀表讀數(shù)被屏幕數(shù)據(jù)所代替 常規(guī)龐大的模擬屏被 CRT 屏幕上的實(shí)時(shí)接線 畫面所取代 常規(guī)在操作屏上進(jìn)行的跳合閘操作被計(jì)算機(jī)鍵盤或鼠標(biāo)操作所取代 常 規(guī)光字牌報(bào)警被 CRT 屏幕畫面閃光和文字提示所取代 簡(jiǎn)而言之 面對(duì)計(jì)算機(jī)的彩色 可以窺視若大變電站內(nèi)的瞬變?nèi)f化 4 運(yùn)行管理智能化 變電站綜合自動(dòng)化另一個(gè)特征是運(yùn)行管理智能化 智能化不 僅表現(xiàn)在常規(guī)的自動(dòng)化功能上 如自動(dòng)報(bào)警 自動(dòng)報(bào)報(bào)表 電壓無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié) 小信 21 號(hào)接地自動(dòng)選線 事故判別與處理等方面 還表現(xiàn)在能夠在線自診斷并不斷將自診斷 的結(jié)果送向遠(yuǎn)方的主控端 這是區(qū)別常規(guī)二次系統(tǒng)的重要特征 簡(jiǎn)言之 常規(guī)二次系 統(tǒng)只能檢測(cè)一次設(shè)備 而對(duì)自己本身的故障診斷困難 必須更多的靠維護(hù)人員去檢查 發(fā)現(xiàn) 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不僅檢測(cè)一次設(shè)備還時(shí)刻檢查自己是否有故障 這就充分體現(xiàn) 了其智能化 6 2變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式 歸納起來(lái) 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式有集中式 分布分散式和分布式結(jié) 構(gòu)集中式組屏三種類型 集中式的一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展其 I O 及外圍接口 集中采集信息 集 中處理與計(jì)算 有的甚至將保護(hù)功能也做在一起 如下圖所示 這種方式提出得較早 主要受條件限制 當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還沒有發(fā)展 這種方式可靠性差 功能也有限 很難推廣應(yīng)用 打印機(jī) 調(diào)度所 控制操作中心 入 出 控制回路 變電站集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 隨著計(jì)算機(jī)特別是單片機(jī)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是位總線技術(shù)的問世 用于變電站 所控制的分布式結(jié)構(gòu)裝置與系統(tǒng)相繼出現(xiàn) 一般按回路進(jìn)行設(shè)計(jì) 將數(shù)據(jù)采集 控制 單元和計(jì)算機(jī)保護(hù)單元就地裝在開關(guān)柜內(nèi)或其他一次設(shè)備附近就地安裝 相互之間有 網(wǎng)絡(luò)電纜或光纜連接起來(lái) 構(gòu)成一個(gè)分布分散式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 如下圖所示 這 種系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省電纜 并避免了電纜傳送信息的電磁干擾 其次是最大限 度地壓縮了二次設(shè)備的占地面積 這種模式在高壓變電站應(yīng)用可能更為適合 人機(jī)聯(lián)系 I O 接口 主計(jì)算機(jī) 22 另一種形式是分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏 這種方式在中低壓變電站用得最多 這種 系統(tǒng)具有分布式結(jié)構(gòu)全部的優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)便于擴(kuò)充 便于維護(hù) 一個(gè)環(huán)節(jié)故障不影響其 他部件的正常運(yùn)行 考慮到中低壓變電站的一次設(shè)備都比較集中 有不少是組合式設(shè) 備 分布面不廣 所用信號(hào)電纜不長(zhǎng) 因而采取集中組屏方式 比分散式就地安裝多 不了多少電纜 優(yōu)點(diǎn)在于集中組屏后便于設(shè)計(jì) 安裝與維護(hù)管理 打印機(jī)或 調(diào)度所 控制操作中心 其它接口 光纜或電纜 TV TA 操作 TV TA 操作 TV TA 保護(hù) TV TA 保護(hù) 狀態(tài)信號(hào) 回路 狀態(tài)信號(hào) 回路 狀態(tài)信號(hào) 出口 狀態(tài) 出口 油溫 分布分散式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 6 3變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能 變電站綜合自動(dòng)化主要包括安全監(jiān)控 計(jì)算機(jī)保護(hù) 開關(guān)操作 電壓無(wú)功控制 遠(yuǎn)動(dòng) 低頻減載以及自診斷等功能 1 監(jiān)控系統(tǒng)功能 監(jiān)控系統(tǒng)功能包括數(shù)據(jù)采集 安全監(jiān)視 事件順序記錄 電能計(jì)算 控制操作 與計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置通信等 人機(jī)聯(lián)系 主控機(jī) 或雙機(jī) 線路開關(guān)柜 保護(hù)與控制 單 元 饋線開關(guān)柜 保護(hù)與監(jiān)控 單 元 變壓器保護(hù) 單 元 單元 電容器保護(hù) 23 1 數(shù)據(jù)采集與顯示 采集變電站電力運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并通過當(dāng)?shù)鼗?遠(yuǎn)方的顯示器將運(yùn)行工況以數(shù)據(jù)和畫面兩種方式反映給運(yùn)行人員 其中 工頻模擬量 采用計(jì)算機(jī)交流采樣 狀態(tài)觸點(diǎn)方式接入監(jiān)控系統(tǒng) 2 安全監(jiān)視 對(duì)采集的模擬量 狀態(tài)量及保護(hù)信息進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視 當(dāng)有被測(cè)量越 限 保護(hù)動(dòng)作 非正常狀態(tài)變化 設(shè)備異常時(shí) 能及時(shí)在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方發(fā)出音響或語(yǔ)音 報(bào)警 推出報(bào)警畫面 顯示異常區(qū)域 為運(yùn)行人員提供處理故障所需的全部信息 事 故信息還可存貯和打印記錄 供事后分析故障原因用 3 事件順序記錄 變電站發(fā)生故障時(shí) 對(duì)異常狀態(tài)變化的時(shí)間順序進(jìn)行自動(dòng)記錄 存貯 遠(yuǎn)傳 時(shí)間順序記錄分析率一般小于 5ms 高壓變電站可提高到小于 1ms 4 電能計(jì)算 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的電能量分時(shí)統(tǒng)計(jì) 旁路代送時(shí)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電量 的累加 5 控制操作 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器 隔離開關(guān)的開 合控制和變壓器分接頭的調(diào) 整控制 具有防誤操作措施 為防止系統(tǒng)故障時(shí)無(wú)法操作被控設(shè)備 在設(shè)計(jì)上應(yīng)保留 人工直接跳合閘手段 6 與保護(hù)裝置通信 交換數(shù)據(jù) 向保護(hù)裝置發(fā)出對(duì)時(shí) 召喚數(shù)據(jù)命令 傳送新的 保護(hù)定值 保護(hù)裝置向監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告保護(hù)動(dòng)作參數(shù) 動(dòng)作時(shí)間 動(dòng)作性質(zhì) 動(dòng)作值 動(dòng)作名稱等 響應(yīng)召喚命令回報(bào)當(dāng)前保護(hù)定值以及修改定值的返校信息等 2 計(jì)算機(jī)保護(hù)功能 1 變壓器保護(hù) 利用二次諧波制動(dòng)的電流差動(dòng)保護(hù) 過電流保護(hù) 重瓦斯保護(hù)等 2 進(jìn)線線路保護(hù) 一般按用戶要求配置 3 饋電線路保護(hù) 一般有電流速斷保護(hù) 定 反時(shí)限過電流保護(hù) 三相自動(dòng)重合 閘功能 4 母線保護(hù) 5 電容器保護(hù) 包括過壓保護(hù)和欠壓保護(hù) 過電流保護(hù) 電流差動(dòng)保護(hù) 6 用戶提出的其他合理的保護(hù)配置 3 電壓和無(wú)功綜合控制 以保證電壓合格和優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償為控制目標(biāo) 實(shí)現(xiàn)對(duì)有災(zāi)調(diào)壓變壓器分接頭和并 聯(lián)補(bǔ)償電容器組的綜合調(diào)節(jié)和控制 既可提高供電質(zhì)量 又具有節(jié)能的功效 同時(shí)具 有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)電壓合格率的功能 4 遠(yuǎn)動(dòng)功能 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有很強(qiáng)的遠(yuǎn)動(dòng)功能 不僅具有實(shí)現(xiàn)常規(guī)的遙測(cè) 遙信遙控遙調(diào) 24 事件記錄遠(yuǎn)傳功能 而且還具有保護(hù)定值遠(yuǎn)方監(jiān)視與修改 故障錄波與測(cè)距的遠(yuǎn)方傳 輸功能 一般綜合自動(dòng)化具有多個(gè)遠(yuǎn)方接口功能 必要時(shí)還可服從主站端的通信規(guī)約 進(jìn)行非常規(guī)的數(shù)據(jù)通信 5 系統(tǒng)在線自診斷功能 系統(tǒng)的在線自診斷功能 能自診斷到各設(shè)備的插件級(jí) 第 7章 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 7 1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)系 統(tǒng) 的 構(gòu) 成 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 采 用 電 話 線 CAN 總 線 以 及 RS 485 總 線 幾 種 通 信 信 道 由 于 系 統(tǒng) 監(jiān) 測(cè) 居 民 小 區(qū) 住 戶 的 用 電 信 息 因 此 采 用 電 話 線 撥 號(hào) 的 方 式 能 夠 及 時(shí) 方 便 地 進(jìn) 行 系 統(tǒng) 的 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 管 理 而 參 數(shù) 信 息 在 電 話 線 上 的 順 利 傳 輸 是 通 過 MODEM 的 調(diào) 制 和 解 調(diào) 功 能 完 成 的 為 了 節(jié) 約 MODEM 資 源 同 時(shí) 滿 足 系 統(tǒng) 集 中 器 通 信 距 離 和 通 信 速 率 的 要 求 集 中 器 的 設(shè) 計(jì) 采 用 了 CAN 總 線 通 信 方 式 在 這 種 通 信 方 式 下 主 集 中 器 與 從 集 中 器 都 是 CAN 的 節(jié) 點(diǎn) 其 中 主 集 中 器 直 接 與 MODEM 相 連 通 過 CAN 與 各 從 集 中 器 進(jìn) 行 通 信 由 于 CAN 總 線 的 開 支 較 大 因 此 系 統(tǒng) 從 集 中 器 的 下 行 信 道 便 采 用 了 RS 485 總 線 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 成 如 下 圖 所 示 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 是 一 個(gè) 三 級(jí) 分 布 式 通 信 系 統(tǒng) 主 要 由 主 站 集 中 器 采 集 單 元 通 信 信 道 采 集 終 端 等 六 部 分 組 成 1 主 站 Master station 主 站 是 指 通 過 信 道 對(duì) 集 中 器 中 的 信 息 采 集 并 進(jìn) 行 處 理 和 管 理 的 設(shè) 備 主 站 是 公 用 配 電 變 壓 器 遠(yuǎn) 程 集 中 抄 表 系 統(tǒng) 的 核 心 完 成 低 壓 配 電 變 壓 器 實(shí) 時(shí) 監(jiān) 測(cè) 和 低 壓 用 戶 遠(yuǎn) 程 抄 表 后 的 信 息 分 析 與 處 理 完 成 監(jiān) 測(cè) 信 息 輸 出 報(bào) 警 控 制 等 功 能 管 理 系 統(tǒng) 設(shè) 備 自 動(dòng) 生 成 各 種 運(yùn) 行 分 析 報(bào) 表 記 錄 觀 測(cè) 與 處 理 信 息 系 通 過 主 站 計(jì) 算 機(jī) 操 作 用 電 管 理 人 員 可 以 隨 時(shí) 獲 取 所 需 要 的 各 種 數(shù) 據(jù) 和 信 息 計(jì) 算 機(jī) 主 站 是 系 統(tǒng) 最 主 要 的 人 機(jī) 界 面 2 集 中 器 Concentrator 25 集 中 器 是 低 壓 電 網(wǎng) 電 能 管 理 系 統(tǒng) 的 中 心 管 理 設(shè) 備 和 控 制 設(shè) 備 負(fù) 責(zé) 系 統(tǒng) 命 令 的 傳 送 數(shù) 據(jù) 通 訊 網(wǎng) 絡(luò) 管 理 事 件 記 錄 等 功 能 在 本 系 統(tǒng) 中 集 中 器 分 為 主 集 中 器 和 從 集 中 器 主 從 集 中 器 在 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 上 沒 有 本 質(zhì) 區(qū) 別 均 帶 有 RS 485 總 線 以 構(gòu) 成 底 層 通 信 系 統(tǒng) 只 是 主 集 中 器 比 從 集 中 器 多 了 MODEM 通 信 功 能 PSTN電 話 網(wǎng)數(shù) 據(jù) 庫(kù) 威 勝電 子 表 MODEM RS 485 A 總 線 電 話 線 集中器 MODEM集中器 MODEM集中器 集中器 集中器 集中器 主 站 管 理 中 心 采 集終 端 采 集 單 元溫 度 傳感 器 有 功 模 塊 無(wú) 功 模 塊 采 集終 端 居 民用 戶 表 威 勝電 子 表 威 勝電 子 表變壓器 居 民用 戶 表 居 民用 戶 表 居 民用 戶 表居 民用 戶 表居 民用 戶 表 居 民用 戶 表 集中器 RS 485 B 總 線 變 壓 器 臺(tái) 區(qū) CAN 總 線 低 壓高 壓 電 話 線 圖 2 1 基于 CAN 總線的電力遠(yuǎn)程監(jiān) 測(cè)系統(tǒng) 26 3 采 集 單 元 Acquisition unit 采 集 單 元 是 指 用 于 實(shí) 時(shí) 采 集 臺(tái) 區(qū) 變 壓 器 電 能 質(zhì) 量 參 數(shù) 如 電 壓 電 流 功 率 因 數(shù) 變 壓 器 油 溫 等 的 設(shè) 備 采 集 單 元 帶 有 RS 485 通 信 接 口 集 中 器 可 隨 時(shí) 對(duì) 其 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 的 采 集 和 命 令 的 發(fā) 布 采 集 單 元 完 成 了 對(duì) 臺(tái) 區(qū) 變 壓 器 的 實(shí) 時(shí) 監(jiān) 測(cè) 4 采 集 模 塊 Acquisition module 采 集 模 塊 是 指 用 于 采 集 單 個(gè) 用 戶 電 能 表 電 能 量 信 息 并 將 它 處 理 后 通 過 信 道 將 數(shù) 據(jù) 傳 送 到 系 統(tǒng) 上 一 級(jí) 設(shè) 備 中 級(jí) 器 或 集 中 器 的 專 用 模 塊 在 本 系 統(tǒng) 中 采 集 模 塊 分 為 無(wú) 功 模 塊 和 有 功 模 塊 分 別 監(jiān) 測(cè) 臺(tái) 區(qū) 的 總 無(wú) 功 電 量 和 總 有 功 電 量 5 采 集 終 端 Acquisition Terminal 采 集 終 端 是 指 用 于 采 集 多 個(gè) 客 戶 電 能 表 能 量 信 息 并 經(jīng) 處 理 后 通 過 信 道 將 數(shù) 據(jù) 傳 送 到 系 統(tǒng) 上 一 級(jí) 中 級(jí) 器 或 集 中 器 的 設(shè) 備 在 本 系 統(tǒng) 中 采 集 終 端 安 裝 在 居 民 區(qū) 通 過 導(dǎo) 線 連 接 若 干 個(gè) 1 16 個(gè) 居 民 用 戶 表 脈 沖 表 進(jìn) 行 脈 沖 數(shù) 累 加 和 存 儲(chǔ) 采 集 終 端 的 核 心 是 單 片 機(jī) 具 有 一 個(gè) 與 集 中 器 相 連 接 的 RS 485 通 信 接 口 6 通 信 信 道 Channel 通 信 信 道 信 號(hào) 傳 輸 的 媒 體 如 無(wú) 線 電 電 力 線 電 話 線 等 如 圖 2 1 所 示 以 通 信 信 道 的 不 同 可 將 該 系 統(tǒng) 分 為 上 層 星 型 通 信 網(wǎng) 中 層 CAN 總 線 通 信 網(wǎng) 和 底 層 RS 485 總 線 通 信 網(wǎng) 7 2 系 統(tǒng) 的 通 信 傳 輸 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 是 一 個(gè) 三 級(jí) 分 布 式 通 信 系 統(tǒng) 包 括 1 主 站 與 主 集 中 器 之 間 的 MODEM 通 信 2 主 集 中 器 與 從 集 中 器 之 間 的 CAN 總 線 通 信 3 集 中 器 與 威 勝 全 電 子 式 多 功 能 三 相 交 流 電 能 表 之 間 的 RS 485 A 總 線 通 信 或 集 中 器 與 采 集 單 元 采 集 模 塊 采 集 終 端 之 間 的 RS 485 B 總 線 通 信 2 7 2 1 上 層 星 型 通 信 網(wǎng) 27 基 于 VB 的 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 是 以 安 裝 在 電 力 局 管 理 中 心 的 系 統(tǒng) 工 作 站 為 中 心 通 過 PSTN 電 話 網(wǎng) 以 分 散 的 形 式 與 帶 MODEM 的 集 中 器 在 本 論 文 中 稱 為 主 集 中 器 進(jìn) 行 通 信 7 2 2 中 層 CAN 總 線 通 信 網(wǎng) 主 集 中 器 與 從 集 中 器 通 過 CAN 總 線 相 連 主 從 集 中 器 在 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 上 沒 有 本 質(zhì) 區(qū) 別 均 帶 有 RS 485 總 線 以 構(gòu) 成 底 層 通 信 系 統(tǒng) 只 是 主 集 中 器 比 從 集 中 器 多 了 MODEM 通 信 功 能 CAN 總 線 上 的 節(jié) 點(diǎn) 經(jīng) 上 電 初 始 化 后 具 有 不 同 的 節(jié) 點(diǎn) 地 址 并 可 動(dòng) 態(tài) 改 變 地 址 主 集 中 器 收 到 上 層 的 命 令 或 數(shù) 據(jù) 后 先 判 斷 此 命 令 或 數(shù) 據(jù) 是 不 是 發(fā) 給 自 己 的 如 果 是 主 集 中 器 將 命 令 或 數(shù) 據(jù) 下 傳 給 其 本 身 的 RS 485 總 線 或 進(jìn) 行 其 它 相 關(guān) 操 作 如 果 不 是 主 集 中 器 則 把 收 到 的 命 令 或 數(shù) 據(jù) 通 過 CAN 總 線 傳 送 給 總 線 上 的 其 它 節(jié) 點(diǎn) 從 集 中 器 從 集 中 器 收 到 CAN 總 線 的 命 令 或 數(shù) 據(jù) 后 再 將 其 下 傳 到 底 層 的 RS 485 總 線 或 進(jìn) 行 其 它 相 關(guān) 操 作 7 2 3 底 層 RS 485 總 線 通 信 網(wǎng) 底 層 RS 485 總 線 通 信 網(wǎng) 由 兩 條 獨(dú) 立 的 總 線 構(gòu) 成 即 RS 485 A 總 線 和 RS 485 B 總 線 以 適 應(yīng) 不 同 的 總 線 協(xié) 議 要 求 RS 485 A 總 線 接 口 是 為 適 應(yīng) 威 勝 全 電 子 式 多 功 能 三 相 交 流 電 能 表 的 數(shù) 據(jù) 通 信 協(xié) 議 而 建 立 的 通 信 接 口 連 接 在 總 線 上 的 威 勝 電 子 表 具 有 不 同 的 地 址 且 地 址 可 動(dòng) 態(tài) 改 變 RS 485 B 總 線 接 口 實(shí) 現(xiàn) 了 采 集 單 元 采 集 模 塊 采 集 終 端 的 互 連 采 集 單 元 采 集 模 塊 和 采 集 終 端 都 有 不 同 的 地 址 以 實(shí) 現(xiàn) 多 機(jī) 通 信 RS 485 A 總 線 和 RS 485 B 總 線 構(gòu) 成 了 兩 套 獨(dú) 立 的 主 從 式 通 信 系 統(tǒng) 通 信 的 發(fā) 起 者 和 結(jié) 束 者 都 是 主 集 中 器 或 從 集 中 器 通 信 時(shí) 集 中 器 把 收 到 的 命 令 或 數(shù) 據(jù) 含 地 址 信 息 發(fā) 送 到 總 線 上 總 線 上 的 485 從 機(jī) 進(jìn) 入 通 信 中 斷 后 先 進(jìn) 行 地 址 判 別 若 收 到 的 地 址 信 息 與 本 機(jī) 地 址 相 同 則 進(jìn) 行 相 關(guān) 的 操 作 若 不 相 同 則 退 出 中 斷 7 3 系 統(tǒng) 的 工 作 過 程 和 功 能 從 圖 2 1 已 經(jīng) 知 道 系 統(tǒng) 主 要 由 主 站 電 話 線 集 中 器 RS 485 總 線 采 集 器 帶 485 總 線 接 口 的 電 度 表 及 脈 沖 電 度 表 等 幾 個(gè) 部 分 組 成 系 統(tǒng) 初 次 上 電 時(shí) 應(yīng) 先 進(jìn) 行 系 統(tǒng) 的 配 置 狀 態(tài) 檢 查 主 站 計(jì) 算 機(jī) 發(fā) 送 點(diǎn) 名 命 令 查 詢 從 集 中 器 CAN 節(jié) 點(diǎn) 個(gè) 數(shù) 采 集 模 塊 個(gè) 數(shù) 和 采 集 終 端 個(gè) 數(shù) 并 根 據(jù) 集 中 器 安 置 情 況 和 采 集 終 端 安 裝 情 況 自 動(dòng) 生 成 系 統(tǒng) 網(wǎng) 絡(luò) 拓 撲 圖 然 后 系 統(tǒng) 即 可 依 據(jù) 主 站 命 令 進(jìn) 入 28 正 常 的 監(jiān) 測(cè) 管 理 狀 態(tài) 基 于 VB 的 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 具 有 配 電 變 壓 器 運(yùn) 行 參 數(shù) 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 電 能 質(zhì) 量 參 數(shù) 分 析 低 壓 用 戶 用 電 參 數(shù) 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 故 障 自 檢 測(cè) 量 參 數(shù) 分 析 測(cè) 量 參 數(shù) 記 錄 數(shù) 據(jù) 顯 示 與 打 印 曲 線 顯 示 與 打 印 系 統(tǒng) 保 密 病 毒 防 護(hù) 報(bào) 表 生 成 歷 史 數(shù) 據(jù) 查 詢 知 識(shí) 查 詢 分 時(shí) 計(jì) 費(fèi) 欠 費(fèi) 斷 電 等 多 種 功 能 7 4 系 統(tǒng) 的 特 點(diǎn) 1 系 統(tǒng) 在 國(guó) 內(nèi) 同 類 產(chǎn) 品 中 首 次 采 用 高 性 能 16 位 單 片 機(jī) 作 為 集 中 器 具 有 良 好 的 系 統(tǒng) 性 能 2 采 集 器 可 根 據(jù) 現(xiàn) 場(chǎng) 需 要 連 接 1 16 戶 居 民 的 電 能 表 3 每 個(gè) 采 集 器 均 設(shè) 有 一 路 電 壓 實(shí) 時(shí) 檢 測(cè) 終 端 4 由 于 采 用 有 線 信 道 為 實(shí) 現(xiàn) 用 戶 電 能 表 網(wǎng) 絡(luò) 化 管 理 以 及 一 戶 一 表 抄 表 到 戶 制 度 提 供 了 高 效 科 學(xué) 的 手 段 系 統(tǒng) 的 誤 碼 率 低 于 10 7 5 系 統(tǒng) 軟 硬 件 設(shè) 計(jì) 采 用 模 塊 化 多 冗 余 設(shè) 計(jì) 既 可 保 證 設(shè) 備 工 作 的 可 靠 性 又 能 使 系 統(tǒng) 易 于 擴(kuò) 充 和 軟 件 升 級(jí) 6 多 種 通 信 接 口 可 滿 足 市 話 網(wǎng) CAN 總 線 RS 485 專 用 線 等 多 種 通 信 方 式 實(shí) 現(xiàn) 數(shù) 據(jù) 的 傳 輸 滿 足 電 力 管 理 部 門 對(duì) 不 同 信 道 的 要 求 7 系 統(tǒng) 計(jì) 費(fèi) 計(jì) 時(shí) 精 度 高 無(wú) 脈 沖 丟 失 產(chǎn) 生 對(duì) 電 能 計(jì) 量 不 會(huì) 附 加 任 何 誤 差 8 抄 表 速 度 可 達(dá) 400 戶 min 9 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 考 慮 了 后 續(xù) 發(fā) 展 要 求 便 于 與 臺(tái) 區(qū) 變 壓 器 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 變 電 站 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 融 合 組 建 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 綜 合 管 理 專 家 系 統(tǒng) 2 7 5 系 統(tǒng) 軟 件 流 程 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 的 主 機(jī) 軟 件 采 用 Visual Basic 開 發(fā) 軟 件 設(shè) 計(jì) 遵 循 模 塊 設(shè) 計(jì) 思 想 采 用 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 設(shè) 計(jì) 方 案 具 有 較 好 的 模 塊 性 可 移 植 性 和 修 改 性 Visual Basic 繼 承 了 Basic 簡(jiǎn) 便 易 學(xué) 的 優(yōu) 點(diǎn) 同 時(shí) 具 有 友 好 的 可 視 化 編 程 界 面 編 程 方 便 效 率 高 并 且 支 持 一 套 出 色 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 訪 問 技 術(shù) 成 為 目 前 最 流 行 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 軟 件 變 成 工 具 之 一 有 利 于 在 短 時(shí) 期 內(nèi) 實(shí) 現(xiàn) 一 個(gè) 完 整 的 功 能 強(qiáng) 大 的 并 且 29 易 于 操 作 的 應(yīng) 用 軟 件 7 5 1 系 統(tǒng) 的 主 站 軟 件 流 程 本 系 統(tǒng) 主 站 采 用 的 是 模 塊 化 的 設(shè) 計(jì) 方 法 模 塊 化 就 是 把 一 個(gè) 完 整 的 程 序 分 若 干 個(gè) 小 塊 其 中 每 個(gè) 小 塊 完 成 一 個(gè) 子 功 能 而 把 這 小 塊 集 合 起 來(lái) 組 成 一 個(gè) 整 體 就 可 以 實(shí) 現(xiàn) 系 統(tǒng) 的 整 體 功 能 電 力 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 測(cè) 系 統(tǒng) 是 一 個(gè) 復(fù) 雜 的 大 型 系 統(tǒng) 利 用 模 塊 化 的 思 想 設(shè) 計(jì) 系 統(tǒng) 軟 件 可 以 使 程 序 容 易 設(shè) 計(jì) 閱 讀 和 理 解 軟 件 結(jié) 構(gòu) 非 常 清 晰 基 于 模 塊 化 的 程 序 設(shè) 計(jì) 方 法 本 系 統(tǒng) 工 作 流 程 主 要 有 系 統(tǒng) 工 作 流 程 系 統(tǒng) 點(diǎn) 名 流 程 抄 表 命 令 流 程 設(shè) 置 命 令 流 程 廣 播 命 令 流 程 7 5 2 系 統(tǒng) 工 作 流 程 系統(tǒng)主站的工作流程圖 LinkNum 1 初始化各參數(shù) LinkNum 0 通過 MODEM 撥某電話 連接表 站 撥號(hào)成功否 開 始 Y N 廣播凍結(jié)命 令嗎 點(diǎn)名從集中器 終端數(shù)命令 抄收凍結(jié)時(shí)刻 總電量命令 設(shè)置 表底 數(shù)等 參數(shù) 廣播 凍結(jié) 時(shí)間 查詢從 集中器 數(shù) 采集 終端數(shù) 抄收凍結(jié)時(shí)刻總電量 N N N Y Y Y 抄收電量 等參數(shù) N N Y Y 發(fā)送命令 設(shè)置命令 LinkNum 3 N 抄表命令 Y 報(bào)錯(cuò) 命 令出 錯(cuò) 報(bào)錯(cuò) 電話 無(wú)法 接通 返回主界面 30 系 統(tǒng) 初 次 上 電 時(shí) 應(yīng) 先 進(jìn) 行 系 統(tǒng) 的 配 置 狀 態(tài) 檢 查 主 站 計(jì) 算 機(jī) 發(fā) 送 點(diǎn) 名 命 令 查 詢 從 集 中 器 CAN 節(jié) 點(diǎn) 個(gè) 數(shù) 以 及 采 集 終 端 個(gè) 數(shù) 然 后 系 統(tǒng) 即 可 依 據(jù) 主 站 命 令 進(jìn) 入 正 常 的 監(jiān) 測(cè) 管 理 狀 態(tài) 系 統(tǒng) 主 站 的 工 作 流 程 如 上 圖 所 示 其 通 信 信 道 是 主 集 中 器 上 行 信 道 公 用 電 話 線 網(wǎng) 絡(luò) 主 站 計(jì) 算 機(jī) 先 通 過 MODEM 撥 通 某 用 戶 電 話 建 立 該 用 戶 與 表 站 變 壓 器 臺(tái) 區(qū) 之 間 的 連 接 當(dāng) 連 接 建 立 之 后 主 站 即 可 發(fā) 送 命 令 集 中 器 則 進(jìn) 行 命 令 的 判 斷 并 轉(zhuǎn) 入 相 應(yīng) 的 處 理 工 作 主 站 命 令 主 要 可 分 為 點(diǎn) 名 命 令 抄 表 命 令 設(shè) 置 命 令 設(shè) 置 時(shí) 區(qū) 時(shí) 段 設(shè) 置 時(shí) 間 參 數(shù) 設(shè) 置 電 表 底 數(shù) 等 廣 播 凍 結(jié) 命 令 等 7 5 3 系 統(tǒng) 點(diǎn) 名 流 程 系統(tǒng)點(diǎn)名命令一般在系統(tǒng)初次上電時(shí)才被執(zhí)行 電力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的 CAN 節(jié) 點(diǎn)個(gè)數(shù)為 1 110 個(gè) 因此系統(tǒng)主站必須事先知道該系統(tǒng)從集中器的個(gè)數(shù)及其地址 以 便主站計(jì)算機(jī)統(tǒng)攬全局 統(tǒng)一管理 類似的 采集終端下掛用戶電表 系統(tǒng)采集終端 的個(gè)數(shù)也為 1 64 個(gè) 而每個(gè)采集終端最多可掛 16 個(gè)用戶電表 因此 系統(tǒng)主站必須 也事先知道系統(tǒng)采集終端的個(gè)數(shù)及其地址 才可完成對(duì)具體用戶電表的抄收和設(shè)置等 工作 系統(tǒng)主站發(fā)送的點(diǎn)名命令格式為 0BBH CANADD 0AAH cmnd Byteh Bytel adrh adrl chkxor chksum 0BBH 主 站 發(fā) 送 命 令 的 起 始 碼 即 命 令 頭 CANADD 系 統(tǒng) 中 CAN 節(jié) 點(diǎn) 的 地 址 cmnd 抄 表 命 令 號(hào) 0AAH 主 從 集 中 器 之 間 及 從 集 中 器 與 各 表 計(jì) 之 間 進(jìn) 行 通 信 的 命 令 起 始 碼 Byteh Bytel 所 要 抄 收 的 數(shù) 據(jù) 字 節(jié) 數(shù) 其 中 Byteh 為 字 節(jié) 高 8 位 Bytel 為 低 8 位 所 抄 收 的 數(shù) 據(jù) 總 長(zhǎng) 度 Byteh 256 Bytel 個(gè) 字 節(jié) 31 adrh adrl 分別表示抄收對(duì)象的表型和表號(hào) chkxor chksum 異或校驗(yàn) 和校驗(yàn) 系統(tǒng)點(diǎn)名流程圖如下 返回主界面 系統(tǒng)點(diǎn)名流程 報(bào)錯(cuò) 表站無(wú)法接通 LinkNum 3 查詢從集中器以及采集終端個(gè)數(shù) 點(diǎn)名完成否 Y N Y 撥號(hào)成功否 撥號(hào) 連接表站 發(fā)送點(diǎn)名命令 開始 LinkNum 1 初始化各參數(shù) LinkNum 0 Y N N 32 7 5 4 抄表命令流程 抄 表 工 作 包 括 主 站 抄 收 采 集 模 塊 即 臺(tái) 變 有 功 表 和 無(wú) 功 表 采 集 單 元 采 集 終 端 的 數(shù) 據(jù) 并 將 這 些 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 儲(chǔ) 存 分 析 處 理 和 顯 示 等 在 抄 表 命 令 里 其 中 1 主 站 所 要 抄 收 的 參 數(shù) 有 總 電 量 上 本 月 電 量 上 本 月 最 大 需 量 模 式 時(shí) 間 參 數(shù) 時(shí) 區(qū) 時(shí) 段 瞬 時(shí) 值 檢 測(cè) 缺 相 檢 測(cè) 末 端 電 壓 異 常 停 電 記 錄 實(shí) 時(shí) 電 壓 昨 天 前 天 曲 線 等 2 主 站 發(fā) 送 的 抄 表 命 令 格 式 與 3 1 2節(jié) 中 系 統(tǒng) 點(diǎn) 名 命 令 格 式 相 同 只 是 cmnd 命 令 號(hào) 不 同 主 從 集 中 器 的 工 作 也 不 同 抄 表 命 令 流 程 圖 如 圖 7 5 4 所 示 7 5 5 設(shè) 置 命 令 流 程 采 集 終 端 等 對(duì) 象 的 參 數(shù) 進(jìn) 行 設(shè) 置 的 命 令 這 些 參 數(shù) 包 括 電 表 底 數(shù) 時(shí) 區(qū) 時(shí) 段 時(shí) 間 參 數(shù) 表 號(hào) 電 表 密 碼 欠 費(fèi) 斷 電 對(duì) 時(shí) 命 令 費(fèi) 率 廣 播 結(jié) 算 命 令 等 主 站 發(fā) 送 的 設(shè) 置 命 令 格 式 為 0BBH CANADD 0AAH cmnd Byteh Bytel adrh adrl 設(shè) 置 數(shù) 據(jù) 1 設(shè) 置 數(shù) 據(jù) 2 設(shè) 置 數(shù) 據(jù) n chkxor chksum 式 中 所 要 設(shè) 置 的 參 數(shù) 長(zhǎng) 度 n Byteh 256 Bytel 個(gè) 字 節(jié) 設(shè) 置 命 令 流 程 圖 如 圖 7 5 5 所 示 7 5 6 廣 播 凍 結(jié) 命 令 流 程 廣 播 凍 結(jié) 命 令 的 流 程 圖 如 圖 7 5 6 所 示 廣 播 凍 結(jié) 命 令 包 括 廣 播 凍 結(jié) 時(shí) 間 命 令 以 及 抄 收 凍 結(jié) 時(shí) 刻 總 電 量 命 令 其 中 廣 播 凍 結(jié) 命 令 的 主 要 功 能 是 主 站 設(shè) 定 凍 結(jié) 時(shí) 間 并 將 該 時(shí) 間 廣 播 給 各 集 中 器 而 抄 收 凍 結(jié) 時(shí) 刻 總 電 量 命 令 則 是 指 主 站 計(jì) 算 機(jī) 抄 收 各 集 中 器 凍 結(jié) 時(shí) 刻 的 總 電 量 等 參 數(shù) 主 站 計(jì) 算 機(jī) 首 先 通 過 MODEM 發(fā) 送 一 組 時(shí) 間 信 息 給 各 采 集 單 元 模 塊 終 端 等 對(duì) 象 這 些 對(duì) 象 則 在 該 時(shí) 刻 即 凍 結(jié) 時(shí) 間 抄 收 各 自 的 電 量 數(shù) 據(jù) 并 將 讀 數(shù) 儲(chǔ) 存 起 來(lái) 接 著 當(dāng) 主 站 發(fā) 送 抄 收 凍 結(jié) 時(shí) 刻 總 電 量 命 令 時(shí) 集 中 器 再 將 這 些 電 量 讀 數(shù) 傳 送 給 主 站 計(jì) 算 機(jī) 在 圖 7 5 6 中 1 主 站 發(fā) 送 的 廣 播 凍 結(jié) 時(shí) 間 命 令 格 式 為 33 0BBH CANADD 0AAH cmnd Byteh Bytel adrh adrl 年 月 日 時(shí) 分 chkxor chksum 其 中 年 月 日 時(shí) 分 均 為 一 個(gè) 字 節(jié) 即 Byteh 0 Bytel 5 adrh adrl 0 2 主 站 發(fā) 送 的 抄 收 凍 結(jié) 時(shí) 刻 總 電 量 命 令 格 式 為 0BBH CANADD 0AAH cmnd Byteh Bytel adrh adrl chkxor chksum 其 中 Byteh Bytel 0 adrh adrl 0 給 系 統(tǒng) 設(shè) 定 凍 結(jié) 功 能 主 要 是 為 了 了 解 用 戶 電 表 某 個(gè) 確 定 時(shí) 刻 的 電 量 讀 數(shù) 以 便 掌 握 用 戶 瞬 時(shí) 的 用 電 情 況 返回主界面 圖 7 5 4 主站抄表命令流程 撥號(hào) 連接表站 選擇抄收對(duì)象及抄收內(nèi)容 撥號(hào)成功 開 始 初始化各參數(shù) 變量 LinkNum 0 N 處理數(shù)據(jù) 并將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù) 顯示抄收結(jié)果 報(bào)錯(cuò) 電 話線無(wú)法接通 從串口接收數(shù)據(jù) 存 入數(shù)組中 數(shù)據(jù)接收完 LinkNum 1 LinkNum 3 Y N N Y 還有其它抄表命 令嗎 N 發(fā)送一個(gè)抄表命令 Y Y 34 返回主界面 圖 7 5 5 主站設(shè)置命令流程 發(fā)送設(shè)置命令 設(shè)置成功否 LinkNum 1 LinkNum 3 報(bào)錯(cuò) 表站 無(wú)法接通 Y Y 選擇設(shè)置對(duì)象 還有其它設(shè)置命 令嗎 撥號(hào)成功否 Y N 撥號(hào) 連接表站 輸入或選擇設(shè)置數(shù)據(jù)及內(nèi)容 開始 初始化各參數(shù) LinkNum 0 N Y N N 報(bào)警出 錯(cuò) 35 返回主界面 圖 7 5 6 廣播凍結(jié)命令流程 Y 是廣播凍結(jié) 時(shí)間命令 N 廣播凍結(jié)時(shí)間 報(bào)錯(cuò) 表站 無(wú)法接通 處理 儲(chǔ)存所抄 收的數(shù)據(jù) 抄收凍結(jié)時(shí)刻 總電量 凍結(jié)時(shí)間大 于當(dāng)前時(shí)間 嗎 N Y 報(bào)錯(cuò) LinkNum 1 LinkNum 3 Y Y N N 設(shè)定凍結(jié)時(shí)間 撥號(hào)成功否 初始化各參數(shù) 變量 LinkNum 0 開 始 撥號(hào) 連接表站 發(fā)送廣播凍結(jié)命令 36 7 6 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 7 6 1 登 錄 管 理 主 站 軟 件 啟 動(dòng) 后 會(huì) 提 示 用 戶 輸 入 密 碼 只 有 正 確 的 密 碼 才 能 運(yùn) 行 主 站 軟 件 連 續(xù) 三 次 輸 入 錯(cuò) 誤 的 密 碼 主 站 軟 件 會(huì) 退 出 運(yùn) 行 用 戶 分 為 普 通 用 戶 和 系 統(tǒng) 管 理 員 分 別 有 不 同 的 操 作 權(quán) 限 系 統(tǒng) 管 理 員 能 管 理 和 設(shè) 定 普 通 用 戶 的 操 作 權(quán) 限 7 6 2 主 界 面 用 戶 登 錄 后 顯 示 主 站 軟 件 運(yùn) 行 的 主 界 面 主 界 面 與 視 窗 操 作 系 統(tǒng) 下 的 應(yīng) 用 軟 件 保 持 風(fēng) 格 的 一 致 使 用 戶 能 夠 在 較 短 的 時(shí) 間 內(nèi) 學(xué) 會(huì) 主 站 軟 件 的 使 用 事 件 觸 發(fā) 機(jī) 制 是 可 視 化 編 程 的 一 大 特 點(diǎn) 即 程 序 的 功 能 通 過 點(diǎn) 擊 菜 單 按 鈕 等 觸 發(fā) 方 式 組 織 在 一 起 這 就 決 定 了 主 站 軟 件 的 結(jié) 構(gòu) 是 把 各 個(gè) 功 能 分 類 組 織 在 相 應(yīng) 的 菜 單 項(xiàng) 之 下 用 戶 根 據(jù) 需 要 對(duì) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 設(shè) 置 執(zhí) 行 相 應(yīng) 的 操 作 在 快 捷 菜 單 中 設(shè) 置 了 一 些 常 用 菜 單 選 項(xiàng) 方 便 用 戶 使 用 4 7 6 3 菜 單 功 能 說 明 點(diǎn) 擊 菜 單 項(xiàng) 后 會(huì) 出 現(xiàn) 菜 單 選 項(xiàng) 選 擇 其 中 的 選 項(xiàng) 會(huì) 打 開 執(zhí) 行 相 應(yīng) 功 能 的 窗 口 各 菜 單 項(xiàng) 的 說 明 如 下 1 抄 表 系 統(tǒng) 抄 表 系 統(tǒng) 選 擇 菜 單 包 括 抄 表 瀏 覽 器 基 礎(chǔ) 數(shù) 椐 抄 表 設(shè) 置 重 新 登 陸 修 改 密 碼 退 出 系 統(tǒng) 等 功 能 抄表瀏覽器中的電表資源瀏覽器選項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)抄表 形為管理 包括手動(dòng)抄表和自動(dòng)抄表 抄表瀏覽器中的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)選項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)