1、、乙刖百隨著我國信息化技術(shù)的發(fā)展及安全穩(wěn)定性要求的提高。在10KV配電系統(tǒng)中，采用智能信息化監(jiān)控系統(tǒng)能在系統(tǒng)穩(wěn)定及安全問題上起到舉足輕重的作用。目前，10KV配電系統(tǒng)應(yīng)用的戶外高壓開關(guān)（負(fù)荷）設(shè)備基本為手動，操作時間長、勞動強(qiáng)度大、管理難度高，由于其本體質(zhì)量問題或在惡劣的氣候環(huán)境下，操作時存在一定的危險。針對此現(xiàn)狀，有些變電站采用紅外線或高頻無線電密碼技術(shù)就地遙控高壓開關(guān)，但缺點(diǎn)是控制距離僅僅一百米之內(nèi)，且僅限于高壓開關(guān)單一的分、合閘功能操作；有些地方用電力載波或用自設(shè)電臺的專用頻率遠(yuǎn)程遙控高壓開關(guān)，但因外界干擾多，維護(hù)工作量大，實(shí)際運(yùn)行可靠性低。近些年來正在試驗(yàn)推廣的布設(shè)光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)、配置饋

2、線自動化遠(yuǎn)程終端控制器等10KV配電自動化工程，由于投入資金大、建設(shè)周期長、存在問題多而進(jìn)退維谷。本文探討基于MCG的10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以解決此類生產(chǎn)運(yùn)行問題，提高10KV配電系統(tǒng)的智能化程度。MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem,通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的軟件平臺工具，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。作為一種用戶無需改變運(yùn)行程序原代碼的軟件平臺工具，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制免去了大量煩瑣的編程工作，在各個工控領(lǐng)域逐步展示了其獨(dú)特的優(yōu)勢并日漸成熟。近年來，工控組態(tài)軟件被逐漸

3、應(yīng)用到煤礦等監(jiān)控系統(tǒng)中，收到了良好的效果。MCGS國內(nèi)比較流行且運(yùn)行比較可靠的幾種工控組態(tài)軟件之一。正因?yàn)椴僮骱啽?、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能和高可靠性等特點(diǎn)，在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。刖H1摘要3第一章緒言41. 110KV配電監(jiān)控系統(tǒng)簡介41.210KV配電監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展情況41.310KV配電監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢6第二章MCG的介72. 1MCG的定義72. 2MCG的發(fā)展階段72. 3MCG的整體結(jié)構(gòu)82. 4MCG的軟件結(jié)構(gòu)82. 4.1組態(tài)過程83. 4.2主要功能9第三章實(shí)驗(yàn)研究104. 1基于MCGS勺10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)的目的103. 2基于MCGS勺10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)

4、的基本功能113. 3基于MCGS勺10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求133. 4設(shè)計(jì)基本概況143. 5基于MCGS勺10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程153. 6基于MCGS勺10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)與展望21參考文獻(xiàn)22摘要變電站中，供配電監(jiān)控系統(tǒng)是整個變電站的命脈，它對變電站內(nèi)各用電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視和管理。變電站供配電監(jiān)控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)等對電力設(shè)備正常運(yùn)行及故障運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)、控制的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有自動化程度高,可靠性高、可操作性強(qiáng)和擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，能適應(yīng)各種變電站對配電設(shè)備的要求。本文就某10KV配電系統(tǒng)一段進(jìn)行監(jiān)控。將MCG組態(tài)軟件應(yīng)用到配電監(jiān)控系統(tǒng)中，利

5、用MCG組態(tài)軟件功能完善、操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。關(guān)鍵詞MCGSS態(tài)軟件；動態(tài)化；定義數(shù)據(jù)對象；數(shù)據(jù)收集；動態(tài)顯示第一章緒言1.110KV配電監(jiān)控系統(tǒng)簡介電力監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控柜和監(jiān)控計(jì)算機(jī)兩大部分組成。監(jiān)控柜中裝有各種變配電設(shè)備的監(jiān)測單元和控制系統(tǒng)電源等，它通過二次信號線與低壓柜等設(shè)備相連，對低壓配電柜中所有的框架斷路器的運(yùn)行/故障狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并采集這些設(shè)備的電壓、電流等電參數(shù)；監(jiān)控計(jì)算機(jī)既是人機(jī)對話的界面，又對監(jiān)測的中低壓設(shè)備信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、管理和處理。根據(jù)各設(shè)備的不同功能，電

6、力監(jiān)控系統(tǒng)具備的基本功能有如下幾種：一、電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測功能(1)對變壓器的監(jiān)測：通過現(xiàn)場總線采用通訊方式，電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測變壓器溫控器輸出的溫度信號、超溫報警信號、故障報警信號等。(2)對變電室內(nèi)EPS的監(jiān)測：通過現(xiàn)場總線采用通訊方式，電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測EPS巡檢儀采集的市電輸入電壓信號、EPS輸出電流信號、市電頻率、逆變器故障報警信號、電池欠壓保護(hù)信號、充電器狀態(tài)信號、主電及充電報警信號等。(3)對10kV配電柜的監(jiān)測：監(jiān)測進(jìn)線柜和饋出柜的三相線電壓、三相電流、零序電壓、零序電流、頻率、功率因數(shù)、有功電度、無功電度、斷路器狀態(tài)、手車工作位置、手車試驗(yàn)位置、彈簧儲能、接地刀狀態(tài)、遠(yuǎn)方/就地信

7、號、超溫報警信號、過流保護(hù)動作信號、速斷保護(hù)動作等；二、電力監(jiān)控管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下(1)節(jié)能效果顯著；(2)自動記錄運(yùn)行參數(shù)、故障報警和操作內(nèi)容；(3)智能化程度高，可無人或少人值守，節(jié)省人工；1.210KV配電監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展情況國際上現(xiàn)流行的供配電監(jiān)控管理系統(tǒng)和配電自動化主要是針對中低壓系統(tǒng)而言的（稱為饋線自動化）o供配電管理自動化是一個信息收集和處理的系統(tǒng)，將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)應(yīng)用在供配電系統(tǒng)監(jiān)視和控制上。20世紀(jì)80年代，日本已經(jīng)完成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與供配電設(shè)備相配合的供配電自動化系統(tǒng)，并投入運(yùn)行于主要城市的供配電網(wǎng)絡(luò)上。20世紀(jì)90年代，韓國也完成了局部供配電系統(tǒng)的饋線自動化，建

8、立了自己的供配網(wǎng)自動化實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。供配電管理自動化是近幾年發(fā)展起來的新興技術(shù)，歐美和日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國家也下大力氣推廣該技術(shù)，而我國這一技術(shù)才剛剛起步。目前，我國的供配電網(wǎng)還很落后。近幾年，一些地區(qū)發(fā)生電網(wǎng)事故導(dǎo)致重要用戶停電，其主要原因是：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、可靠性低、自動化程度低以及管理不善。加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)、配電網(wǎng)建設(shè)，強(qiáng)化輸電網(wǎng)是當(dāng)務(wù)之急。因此，對供配電系統(tǒng)設(shè)備的改造監(jiān)控和實(shí)現(xiàn)供配電自動化成為急待解決的問題。近幾年來，在變電站繼電保護(hù)中已經(jīng)用可編程控制器（PLC）代替了傳統(tǒng)的繼電器，實(shí)現(xiàn)了利用PLC構(gòu)成自動重合閘裝置的控制系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)控制方式的不足，并且具有連線簡單，工作可靠，便于調(diào)試、調(diào)整和

9、維護(hù)，還可以和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制等優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)的控制功能更加完善，控制精度進(jìn)一步提Mi。在目前的很多自控系統(tǒng)中，常常選用PLC作為現(xiàn)場級的控制設(shè)備，用于數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)判別和輸出控制，而在系統(tǒng)上位機(jī)上利用工控組態(tài)軟件來完成工業(yè)流程及控制參數(shù)的顯示，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控和管理等功能，具有實(shí)施性好，速度快，可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)。組態(tài)軟件的人機(jī)界面友好而直觀，而且具有一定的靈活性，易于擴(kuò)充,整個系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠。這種監(jiān)控系統(tǒng)充分利用了微型機(jī)和PLC各自的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)，得到了廣泛的應(yīng)用。此外，從目前國際上低壓配電行業(yè)的發(fā)展來看，各主要公司SIEMENS,A

10、BB,SCHNEIDER等都己經(jīng)開發(fā)或使用了基于各種現(xiàn)場總線的配電系統(tǒng)，并己采用技術(shù)合基于PLC的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的研究作、合資等手段介紹到我國并得到應(yīng)用。我國清華大學(xué)、浙江大學(xué)中控公司、沈陽自動化研究所和上海工業(yè)自動化儀表所等也進(jìn)入到該領(lǐng)域，在現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用方面取得了一些進(jìn)展。1. 310KV配電監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢變電站中，供配電監(jiān)控系統(tǒng)是整個變電站的命脈，它對變電站內(nèi)各用電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視和管理。變電站供配電監(jiān)控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)等對電力設(shè)備正常運(yùn)行及故障運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測、保護(hù)、控制的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有自動化程度高，可靠性高、可操作性強(qiáng)和擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，能適應(yīng)各種變電站對

11、配電設(shè)備的要求。將PLC應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，構(gòu)建基于MCGS勺組態(tài)軟件的智能監(jiān)控系統(tǒng)，通過將供配電系統(tǒng)中各運(yùn)行參數(shù)實(shí)時采集到組態(tài)軟件對應(yīng)變量中由組態(tài)軟件統(tǒng)一管理，給出系統(tǒng)各用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、用電負(fù)荷狀況及故障分析，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置和一定的控制算法，通過向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制調(diào)節(jié)信號或連鎖信號，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，具有自動化程度較高、運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理，大大提高了變電站供配電監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平。隨著大型供配電站的發(fā)展，智能樓宇的興起，以及工業(yè)自動化水平的提高，智能化供配電系統(tǒng)需求量必將大大增加。從國內(nèi)外產(chǎn)品來看，智能型供配電系統(tǒng)將會向著以下幾個方面發(fā)展：功能更強(qiáng)，

12、可靠性更高，系統(tǒng)更完善。隨著PLC技術(shù)的不斷完善，監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，以及其他相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能化供配電系統(tǒng)將會向著更智能，更快捷，更人性化的方向發(fā)展。因此，供配電監(jiān)控系統(tǒng)必將走向供配電的綜合自動化：功能上的綜合化、運(yùn)行管理的智能化、結(jié)構(gòu)上的計(jì)算機(jī)化、操作監(jiān)視的屏幕化。供配電系統(tǒng)的綜合自動化同智能樓宇系統(tǒng)（BAS）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）融合在一起，達(dá)到良好管理，這己成為一種必然的趨勢和發(fā)展方向。第二章MCG漪介2. 1MCG的定義MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem,監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)）是北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Window

13、s平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運(yùn)行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000/xp等操作系統(tǒng)。MCGS!態(tài)軟件具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無紙記錄儀、無人值守的現(xiàn)場采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。3. 2MCG的發(fā)展階段MCGSI態(tài)軟件已經(jīng)成功抓住組態(tài)軟件發(fā)展的兩方面趨勢。往小型化方

14、面發(fā)展，MCGS有已經(jīng)很成熟的、在嵌入式軟件市場占據(jù)壟斷地位的MCG欲入版組態(tài)軟件，它可以使大量的工業(yè)控制設(shè)備或生產(chǎn)設(shè)備具有更多的自動化功能，大大的提高產(chǎn)品和生產(chǎn)的自動化程度，促使國家工業(yè)自動化程度迅速提高，因此擁有更多發(fā)展機(jī)會、市場容量更大；在大型化方面，MCGST已經(jīng)廣泛使用的、在技術(shù)上占絕對優(yōu)勢的MCGS絡(luò)版組態(tài)軟件，它主要和現(xiàn)有的大型平臺軟件結(jié)合，把工業(yè)控制領(lǐng)域的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行交換，保證其真正價值。實(shí)際上，MCGSI用版組態(tài)軟件、MCGS9絡(luò)版組態(tài)軟件和MCG嵌入版組態(tài)軟件三大產(chǎn)品風(fēng)格相同，功能各異，三個產(chǎn)品完美結(jié)合，融為一體，形成了整個工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中完整的產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)，完成了工業(yè)

15、現(xiàn)場的從設(shè)備采集、工作站數(shù)據(jù)處理和控制到上極位網(wǎng)絡(luò)管理和WebM覽的所有功能，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)管控一體化的理想選擇。MCGSE自動化組態(tài)軟件中的發(fā)展趨勢是在中國自動化軟件中無論是從技術(shù)水平，銷售業(yè)績上，市場知名度上長期保持領(lǐng)先。目前MCGS勺嵌入版在國內(nèi)市場上處于絕對領(lǐng)先地位，比其他的廠家嵌入式組態(tài)軟件至少領(lǐng)先一年的時間，MCGS嵌入式應(yīng)用解決方案深受用戶好評，得到很多大型的工控硬件廠家，尤其是臺灣硬件廠家的大力支持。MCGS7網(wǎng)絡(luò)版也在國內(nèi)長期占據(jù)絕對優(yōu)勢產(chǎn)品，由于采用先進(jìn)的WebM覽技術(shù)，易開發(fā)，免維護(hù)的眾多優(yōu)點(diǎn)，一直是眾多用戶熱烈追尋的產(chǎn)品，也是眾多同行廠家的長期奮斗目標(biāo)。2.3MCG的整體結(jié)

16、構(gòu)MCG歆件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個部分，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，用戶可以利用它設(shè)計(jì)和開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫文件，即組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫。運(yùn)行環(huán)境是一個獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能，組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境互相獨(dú)立，又密切相關(guān)。2.4MCG的軟件結(jié)構(gòu)MCG歆件系統(tǒng)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略組成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)，完成不同的工作。主控窗口：是工程的主窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。設(shè)備窗口：是連接和驅(qū)動外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集和控制輸出設(shè)備;

17、注冊設(shè)備驅(qū)動程序:定義連接與驅(qū)動設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。用戶窗口：主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，如系統(tǒng)流程圖、曲線圖、動畫等。實(shí)時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分?jǐn)?shù)據(jù)交換和處理的中心，它將MCGS：程的各個部分連成有機(jī)的整體。2.4.1組態(tài)過程用MCG射自動監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用軟件系統(tǒng)的組態(tài)，其具體的組態(tài)過程簡述如下：(1)系統(tǒng)菜單和系統(tǒng)參數(shù)組態(tài)。在MCGS勺“主控窗口”中，按自動測控系統(tǒng)的要求，對其系統(tǒng)菜單和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行定義和設(shè)置。(2)設(shè)備構(gòu)建的組態(tài)。按此自動監(jiān)控系統(tǒng)中的硬件配置情況，在MCGS勺”設(shè)備窗口”中對A/D卡、D/A卡、DI/O卡進(jìn)行設(shè)置和組態(tài)。(3)用戶界面的組態(tài)。MCGS提供了豐富的繪圖控

18、件，可完成各種圖形(如儀表盤、反應(yīng)器、閥等)的設(shè)計(jì)。按系統(tǒng)要求和工藝流程的特點(diǎn)，在MCGS的“用戶窗口”中MCGS的工具進(jìn)行系統(tǒng)主控界面的設(shè)計(jì)組態(tài)。(4)實(shí)時數(shù)據(jù)對象的組態(tài)。按自動測控系統(tǒng)的要求，在MCGS的“實(shí)時數(shù)據(jù)庫窗口”中分別對有關(guān)的數(shù)據(jù)和變量進(jìn)行定義和屬性設(shè)置。(5)運(yùn)行策略的組態(tài)。在MCGS“運(yùn)行策略”窗口中，可分別對系統(tǒng)的“啟動策略”、“循環(huán)策略”、“存盤策略”、“報警策略”等進(jìn)行設(shè)置和組態(tài)。在完成上述各項(xiàng)組態(tài)設(shè)置后，即可生成一個自動測控應(yīng)用軟件系統(tǒng)。2. 4.2主要功能(1)數(shù)據(jù)采集。通過板卡的設(shè)備驅(qū)動程序與硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采樣周期1000Ms并將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時存盤記錄下來。(

19、2)動態(tài)顯示。主界面顯示控制流程，用動態(tài)流動塊顯示監(jiān)控流程，并對相關(guān)參數(shù)的測量值實(shí)時顯示，刷新周期333ms。也可對控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時設(shè)定。(3)實(shí)時計(jì)算。利用MCGS提供的常用的數(shù)學(xué)函數(shù)和算術(shù)、邏輯運(yùn)算模塊，并用PLC編寫用戶策略，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控功能。(4)用戶可以將采集數(shù)據(jù)、運(yùn)算結(jié)果、控制輸出、時間日期等內(nèi)容實(shí)時存盤記錄下來，并可對存盤數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、排序、指定時間間隔提取和報表打印等，同時可與數(shù)據(jù)庫相連，利用PC豐富的資源來擴(kuò)充MCGS的功能。(5)報警功能?？筛鶕?jù)電流、電壓等(上限、下限值)產(chǎn)生揚(yáng)聲器報警和報警記錄，可實(shí)時打印報警記錄。(6)過程控制。整個系統(tǒng)是開放性的，通過自行編寫相關(guān)控制

20、算法的動態(tài)鏈接庫在策略構(gòu)建中加入自己的功能模塊，來實(shí)現(xiàn)過程的自動控制。第三章實(shí)驗(yàn)研究3. 1基于MCGS10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)的目的一、實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視功能主要包括變電所正常運(yùn)行時的各種信息和事故狀態(tài)下的自動報警，所內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)能對設(shè)備異常和事故進(jìn)行分類，設(shè)定等級。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化時推出相應(yīng)畫面。事故時,事故設(shè)備標(biāo)識閃光直至運(yùn)行人員確認(rèn)，可方便地設(shè)置每個測點(diǎn)的越限值、極限值，越限時發(fā)出聲光報警并推出相應(yīng)畫面。二、具有事故順序記錄和事故追憶功能對斷路器、隔離開關(guān)和繼電保護(hù)動作發(fā)生次序進(jìn)行排列，產(chǎn)生事故順序報告。三、運(yùn)行管理功能可進(jìn)行自診斷，在線統(tǒng)計(jì)和制表打印，按用戶要求繪制各種圖表，定時記錄變電站運(yùn)行

21、的各種數(shù)據(jù)，采集電能量，按不同時段進(jìn)行電能累加和統(tǒng)計(jì)，最后將其制表打印。通過控制低壓側(cè)電容器的投切來控制無功功率。四、遠(yuǎn)動功能在站控層設(shè)置遠(yuǎn)動終端，按雙通道考慮?？蓮挠?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上直接獲得所內(nèi)全部運(yùn)行數(shù)據(jù)，可與調(diào)度端的EMSfc站進(jìn)行通信，將其所需的各個遙測、遙信和電能信息傳給調(diào)度端，同時也可接收調(diào)度端發(fā)來的各種信息，并具有通道監(jiān)視功能。五、運(yùn)行管理功能記錄設(shè)備的各種參數(shù)，檢修維護(hù)情況，運(yùn)行人員的各種操作記錄，繼電保護(hù)定值的管理，操作票的開列。(1)具有良好的人機(jī)界面，可在線編輯各種畫面和表格。(2)具有系統(tǒng)自診斷功能。(3)有遠(yuǎn)方維護(hù)和遠(yuǎn)方診斷功能。六、供配電監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)采集供配電監(jiān)控系統(tǒng)包

22、括兩種類型的參數(shù)：模擬量和開關(guān)量。模擬量指包含具體數(shù)值?？梢粤炕臄?shù)據(jù)，開關(guān)量指僅包含狀態(tài)的數(shù)據(jù)，可用于邏輯判斷。(1)各主要設(shè)備的模擬量有：主變壓器：各側(cè)電流、有功功率、無功功率、線圈溫度、油溫；站用變壓器：低壓側(cè)電流、低壓側(cè)電壓；線路：電流、有功功率、無功功率：母線：電壓、頻率；分段/母聯(lián)：電流；靜態(tài)補(bǔ)償裝置：電流、無功功率；直流系統(tǒng)：蓄電池正反向電流、蓄電池電壓、充電器進(jìn)線電流和電壓、直流母線電壓、直流系統(tǒng)正對地電壓、直流系統(tǒng)負(fù)對地電壓。(2)各主要設(shè)備的開關(guān)量有：所有高壓斷路器位置(雙位)；所有隔離開關(guān)(雙位)、接地刀閘位置；380V斷路器位置；重要的380V電動機(jī)斷路器位置；直流主回

23、路開關(guān)位置；保護(hù)動作總信號；重合閘動作信號；備自投動作信號；變電站事故總信號；就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)位置；斷路器操動機(jī)構(gòu)異常信號；控制回路斷線信號；保護(hù)報警信號；保護(hù)裝置故障信號；本體設(shè)備異常信號；自動裝置異常信號；直流系統(tǒng)異常信號；火災(zāi)報警裝置故障信號。3.2基于MCGS10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能一、電力監(jiān)控基本功能電力監(jiān)控系統(tǒng)充分運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)及現(xiàn)場總線技術(shù)的最新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理和分散數(shù)據(jù)采集，通過遙測、遙信、遙控、遙調(diào)及電能質(zhì)量監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)分析等高級功能，使用戶的電力系統(tǒng)透明化，是一套提高電力系統(tǒng)安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的智能系統(tǒng)。它有以

24、下幾個基本功能：(1)數(shù)據(jù)采集。包括模擬量的采集、開關(guān)量的采集和電能計(jì)量。電力監(jiān)控系統(tǒng)需采集的模擬量有各段母線電壓、線路電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因素、頻率等。對模擬量的采集，有直流采樣和交流采樣兩種方式。直流采樣是將交流電壓、電流等信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為合適于A/D轉(zhuǎn)換器輸入電平的直流信號；交流采樣則是指輸入給A/D轉(zhuǎn)換器后經(jīng)互感器轉(zhuǎn)換為與線路電壓、電流成比例關(guān)系的交流電壓、電流信號。(2)開關(guān)量的采集。配電監(jiān)控系統(tǒng)需采集的開關(guān)量有斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、斷電保護(hù)動作信號、運(yùn)行報警信號、同期監(jiān)測狀態(tài)等。(3)電能計(jì)量。電能計(jì)量是指對有功電能和無功電能的采集。傳統(tǒng)方法是采

25、用機(jī)械式的電能表，由電能表盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)來反映電能的大小。這類機(jī)械式電能表無法與計(jì)算機(jī)直接接口。電力監(jiān)控系統(tǒng)中對電能的采集有兩種方式：電脈沖計(jì)量法和軟件計(jì)算法。電能脈沖計(jì)量法采用脈沖電能表或機(jī)電一體電能儀表。電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈輸出一或兩個脈沖，用脈沖數(shù)代替轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，計(jì)算機(jī)對輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，再乘以系數(shù)，便得到電能量。軟件計(jì)算方法是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用交流采樣得到的電流、電壓值，通過軟件計(jì)算出有功電能和無功電能。(4)事件順序記錄。事件順序記錄包括斷路器合閘/分閘記錄和保護(hù)動作順序記錄。微機(jī)保護(hù)或監(jiān)控系統(tǒng)采集環(huán)節(jié)必須有足夠內(nèi)存，能夠存放足夠數(shù)量和足夠長時間段的事件順序記錄，確保當(dāng)后臺監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)

26、方集中控制主戰(zhàn)通信中斷時，不丟失事件信息。(5)故障記錄。記錄繼電保護(hù)動作前后與故障有關(guān)的電流量和母線電壓等。記錄時間段一般考慮保護(hù)啟動前2個電壓周期和保護(hù)動作后10個電壓周期一級保護(hù)動作和重合閘等全過程情況。(6)遠(yuǎn)程操作。操作人員可通過計(jì)算機(jī)對斷路器和隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作。為防止計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在設(shè)計(jì)時應(yīng)保留人工直接分、合閘手段。斷路器應(yīng)具有閉鎖功能。(7)安全監(jiān)視。監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，對采集的電流、電壓等模擬量要不斷進(jìn)行越限監(jiān)視，如發(fā)生越限，立即發(fā)出報警信號，同時記錄和顯示越限時間和越限值。另外，還需監(jiān)視保護(hù)裝置及自控裝置工作是否正常等。(8)數(shù)據(jù)處理。包括對數(shù)據(jù)

27、分析及記錄存儲，方便用戶查詢，并能以報表形式輸出。(9)電能質(zhì)量監(jiān)視。導(dǎo)致電力設(shè)備故障或誤操作的電壓、電流或頻率的靜態(tài)偏差和動態(tài)擾動統(tǒng)稱電能質(zhì)量問題。具體表現(xiàn)為：電壓、頻率有效值的變化；電壓波動和閃變、電壓暫降、短時中斷和三相電壓不平衡等。二、監(jiān)控組態(tài)軟件的基本功能監(jiān)控組態(tài)軟件是指具有組態(tài)功能，面向數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，能生成目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。通過監(jiān)控組態(tài)軟件的使用，可以使操作人員方便、直觀獲取現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)，并適時下達(dá)控制指令，達(dá)到實(shí)際監(jiān)控目的。其基本功能如下：(1)繪圖功能。包括繪制位圖、元圖、按鈕、編輯框、滑動條等。各種對象均具有隱藏/顯示、操作級別、圖層等屬性。(2)編輯功能。具有對

28、畫圖對象的拷貝、粘貼等功能，能對對象進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、移動、對齊等操作。(3)身份校驗(yàn)功能。在程序啟動和退出時分別進(jìn)行用戶的登陸和退出；用戶在監(jiān)控組態(tài)程序中的某些操作(如：修改文件、刪除文件等)需要進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn)，防止某些用戶非法操作。(4)實(shí)時/歷史曲線功能。顯示實(shí)時曲線和歷史曲線，是用戶更加方便地了解現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化情況。(5)報表功能。將指定的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，按預(yù)定格式輸出到打印機(jī)或保存為文件，報表格式組態(tài)靈活，操作方便。(6)OPO功能。電力監(jiān)控系統(tǒng)作為變電站自動化等系統(tǒng)的子系統(tǒng)，應(yīng)提供OPC借口，使上級系統(tǒng)能夠方便的通過OPCS口與電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，讀寫0Po據(jù)項(xiàng)。(7)報警功能。

29、實(shí)現(xiàn)報警的組態(tài)，包括選擇報警服務(wù)器、報警數(shù)據(jù)源、報警顯示方式等，還要實(shí)現(xiàn)動態(tài)報警確認(rèn)功能。3.3基于MCGS10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求一、圖形界面設(shè)計(jì)MCG提供豐富的繪圖控件，可完成各種圖像(如儀表盤、柜)的設(shè)計(jì)，用戶可以設(shè)計(jì)自己的圖形界面。因此在監(jiān)控系統(tǒng)上機(jī)位的主要界面設(shè)計(jì)為：數(shù)據(jù)顯示主界面(包括模擬量窗口、數(shù)字量窗口、控制量窗口等)、報警窗口、實(shí)時曲線窗口、歷史曲線窗口和系統(tǒng)登陸窗口。各界面之間可以互相切換。二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)MCG皴據(jù)庫管理功能強(qiáng)大，可通過各種內(nèi)部函數(shù)、運(yùn)算符、腳本程序?qū)?shí)時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并提供數(shù)據(jù)瀏覽、各種曲線、報表等功能構(gòu)件對存盤數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、排序、運(yùn)

30、算等操作，同時可以掛接外部數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)0DBCI口和OLE實(shí)時調(diào)用,可以和SQLServer等數(shù)據(jù)庫相連。三、功能模塊開發(fā)MCGS經(jīng)承擔(dān)了許多功能模塊的開發(fā)(如歷史曲線等)，只需輕松組態(tài)，無須煩瑣編程。剩下的主要是數(shù)據(jù)處理模塊的開發(fā)，程序開發(fā)人員需要對不同類型的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理，使用VB或VC+鈾制成DLL供MCGS用。至此,一個基于MCGS態(tài)軟件的10KVE電監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)基本完成。本監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)先進(jìn)的控制理論，采用先進(jìn)、方便、實(shí)用的工控組態(tài)軟件MCG跟好地完成了監(jiān)控系統(tǒng)工程，有效地提高了監(jiān)控系統(tǒng)的效率和安全性同時具有以下特點(diǎn)：(1)用戶界面友好便利,MCGS勺動畫、曲線及各種圖形使數(shù)據(jù)顯

31、示直觀形象；(2)由于SQLServer的使用,可以享受數(shù)據(jù)共享；(3)系統(tǒng)生成迅速，可擴(kuò)展性增強(qiáng)。3.4設(shè)計(jì)基本概況基于10KVE電監(jiān)控系統(tǒng)由配變管理主站、監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)通道組成，可以實(shí)現(xiàn)終端電器設(shè)備的遙測、遙控及電氣量的數(shù)據(jù)采集。一、執(zhí)行終端執(zhí)行終端設(shè)有單片機(jī)、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、開關(guān)控制器等。執(zhí)行終端的工作電源采用電壓變換器加直流蓄電池的供電模式。電壓變換器利用電容、電感諧振原理、從10KVS壓側(cè)直接獲取穩(wěn)定的直流電源為直流蓄電池充電、作為各類10KVS壓開關(guān)(負(fù)荷)設(shè)備的工作電源。在無外界電源X態(tài)下也能工作72小時，可靠性高。電壓變換器作為電氣量測量裝置，還可以獲取執(zhí)行終端處的電壓

32、、電流等電氣量。開關(guān)控制器位于高壓開關(guān)和CPU真塊間，對高壓開關(guān)實(shí)時控制，并可查詢高壓開關(guān)狀態(tài)。其上有分合信號的輸入口和執(zhí)行后高壓開關(guān)分合的狀態(tài)信號輸出口，還包括驅(qū)動高壓開關(guān)開合的傳動結(jié)構(gòu)。二、管理控制系統(tǒng)系統(tǒng)控制操作界面開關(guān)群體與實(shí)際狀態(tài)一致，直觀、形象。系統(tǒng)控制軟件的控制程序嚴(yán)謹(jǐn)有序，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場執(zhí)行終端“拒動、擅動、跳閘、缺相、脫網(wǎng)”等異常情況的自動報警等功能，還具有電氣量數(shù)據(jù)存儲功能，可生成日報表、月報表。三、安裝調(diào)試在供電所內(nèi)建立專用監(jiān)控室（覆蓋范圍較大時可以建在調(diào)度室）在相關(guān)10KVS電線路高壓開關(guān)（負(fù)荷）上安裝調(diào)試，并對其技術(shù)指標(biāo)和要求進(jìn)行測試與驗(yàn)證，對存在的問題進(jìn)行必要的修正和

33、完善。四、培訓(xùn)管理組織監(jiān)控系統(tǒng)操作人員培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)運(yùn)行和控制程序執(zhí)行流程。結(jié)合電力生產(chǎn)實(shí)際制定相應(yīng)安全操作規(guī)程，電氣操作符合相關(guān)要求，保證系統(tǒng)的安全可靠。3. 5基于MCGS10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程在基于MCG的10KVB己電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，我以某10KVB己電一次系統(tǒng)一段為監(jiān)控目標(biāo)，著重在線路電流、電壓監(jiān)測與變壓器油溫監(jiān)測。第一次自學(xué)MCGS件,在監(jiān)控范圍及設(shè)計(jì)全面性方面還有一定不足，現(xiàn)將整個設(shè)計(jì)思路及流程介紹如下：一、搭建工作平臺裝載并運(yùn)行MCGS態(tài)軟件6.2通用版及MCG邃行環(huán)境。新建工程，在主控窗口動畫組態(tài)畫出監(jiān)控線路主要結(jié)構(gòu)。"3SrtlfiMiv;由內(nèi)口立同ZJli

34、i.i.口1刷幽川_好。|劇囚|間/目座臼個曲|丁|川一|營陰山1QKV配電系統(tǒng)一段3*1。監(jiān)控系統(tǒng)演示圖圖3.1監(jiān)控系統(tǒng)演示圖由于MCG的工具真實(shí)性較強(qiáng)，為增加監(jiān)控的直觀性和簡便性，在原有結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行豐富，設(shè)立了表計(jì)和報警指示燈。支忤用MiFlMfV)揉葡m3W：B工XT)口嗎南陰k©B)h|gQIIIT二I醫(yī)廬國/加國kJg|r|4型-£1A闔一-|一±1反幽亙*百H1囪E9B幽身ylula凰亙1QJIS一口I!上|71一曳0孤盅L9山圖3.2設(shè)立報警裝置演示圖、進(jìn)行動態(tài)化，定義數(shù)據(jù)對象定義數(shù)據(jù)對象表3.1對象名稱類型注釋斷路器開關(guān)型控制斷路器“接通”、

35、“斷開”的變量熔斷器1開關(guān)型控制熔斷器1“接通”、“斷開”的變量電流數(shù)值型斷路器位置處電流，用來控制斷路器的變化電流1數(shù)值型熔斷器位置處電流，用來控制熔斷器的變化電壓數(shù)值型斷路器位置處電壓，用來控制斷路器的變化油溫1數(shù)值型三相變壓器位置處油溫，用來控制變壓器的變化油溫2數(shù)值型二相變壓器位置處油溫，用來控制變壓器的變化電流上限數(shù)值型用來在運(yùn)行環(huán)墉r設(shè)定斷路器的上限報警值電壓上限數(shù)值型用來在運(yùn)行環(huán)墉r設(shè)定斷路器的上限報警值電壓卜限數(shù)值型用來在運(yùn)行環(huán)墉r設(shè)定斷路器的下限報警值電流1上限數(shù)值型用來在運(yùn)行環(huán)”熔斷器1的上限報警值電流組組對象用于歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、報表輸出等功能構(gòu)件電壓組組對象用于歷史數(shù)

36、據(jù)、歷史曲線、報表輸出等功能構(gòu)件油溫組組對象用于歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、報表輸出等功能構(gòu)件在定義數(shù)據(jù)對象之后進(jìn)行動畫連接，編寫控制流程，并與斷路器和報警指示燈連接*>tKiskyiibaoimen.meI圄i，iaiMfl二41”i*i需修arm“I型MCGS組態(tài)軟件6.2版曼五恒耳在抿雪量性I口主拄忡1口占窗口團(tuán)FT1留I&S定時量福峰tr試擰奸象我圻加帽1小蚊出口蕭初值*品小盾-加71口時歐主義工祝皿位I晨立值ittnin對覃英典開黃行B借字料葦件r用行相JS至的ilSTte，三ihfiqilJuurl晅nu”之WfliHi物報*SP蚪報警3d的電鷹63Hl«l跖di猛

37、卜E-33時號苻不值值值僮值修嘉晚內(nèi)建數(shù)據(jù)時裝蹇枕內(nèi)9K效據(jù)時，我境內(nèi)茹T樵時重烤斷黑I也“電就過大三掬變壓雷油物過離I苒用空EE0通M過高斷崎鼻腹置處電就.司來.博撕速:此電底.用來,對散崛主業(yè)埴甘m1良EI吧決過工nn*客運(yùn)行坪;下事”序,審附胤圖3.3設(shè)置動態(tài)報警值程序設(shè)計(jì)思路及程序語句1、當(dāng)“電流”值達(dá)到145安培時，就要把斷路器斷開；2、當(dāng)“電壓”大于11KV時，就要把斷路器斷開；3、當(dāng)“電流1”值達(dá)到145安培時，就要實(shí)施報警；4、當(dāng)“電壓”小于9KV時，就要把斷路器斷開；5、當(dāng)“油溫1”大于80攝氏度時，就要實(shí)施報警；6、當(dāng)“油溫2”大于80攝氏度時，就要實(shí)施報警;IF電流<

38、;145THEN斷路器=1ELSE斷路器=0IF電壓9<11andTHEN斷路器=1ELSE斷路器=0ENDIFIF電流1<145THEN報警器1=0ELSE報警器1=1ENDIFIF油溫1>80THEN報警器2=1ELSE報警器2=0ENDIFIF油溫2>80THEN報警器3=1ELSE報警器3=0ENDIF!SetAlmValue（電流，電流上限，3）!SetAlmValue（電壓，電壓下限,2）!SetAlmValue（電流1,電流1上限,3）!SetAlmValue（電壓，電壓上限,3）!SetAlmValue（油溫1,油溫1上限,3）!SetAlmValue（

39、油溫2,油溫2上限,3）EM斷跣器EHtlFlf雕蜉:EJLtf旭餐器ITEHtIFF油或i»“報警器£T11U10X器3EHfrIF9«3-1MG圖3.4編寫邏輯程序圖“二象口福變函對名海犒就據(jù)備戶戶條某蜿設(shè)用用用H1由田里國日日IWETdlu”日l&plALHUrilui-ClliXfJilU打日ut事皿1X01闡JlUFh三、定義報警在前面做好了動態(tài)程序設(shè)計(jì)及連接之后，本系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)是在于能對所監(jiān)控的系統(tǒng)進(jìn)行報警處理。針對所監(jiān)控的對象不同，只制作了電流、電壓、油溫三個報警顯示界面。更加直觀了解情況。通歷mi>”府HE孑格闞0加BOfWl»

40、;»<'-圜卻ai期國”.附Ij牌匕|?.mri-1:J-li1閉擊I不巴一L承巨而畝-*L上1時軍容I撞.彝巒,超疊怦I黃葡一1W峪疝IDbII_LKfKV報產(chǎn)生T20.0“HT3皚淖：鼻0鵬上曜捷警報結(jié)束120.0Iln兌羽：4t_Dm1上限電野忸電若h?a.n，圖3.5監(jiān)控數(shù)據(jù)即時演示圖四、數(shù)據(jù)收集與查詢本系統(tǒng)不僅可以直觀通過動畫組態(tài)（報警燈、數(shù)據(jù)顯示欄等）了解情況，更為重要的是提供了數(shù)據(jù)查詢：實(shí)時報表（折線圖）、歷史數(shù)據(jù)報表。而且會對數(shù)據(jù)予以自動存檔，方便用戶利用“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”提高監(jiān)控效率和可靠性。10KV配電監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示實(shí)時數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)依數(shù)據(jù)源.數(shù)慎劑溫1歷史曲線口口:皿立口*隈校皿:口口:口B叵制EJ/HI川出國圖3.6數(shù)據(jù)顯示圖至304的MKEl嘀我國UtTDWfcHlPI柯事畫閔國日回二府向明朗'.川|l|同1切015-X了數(shù)事占J-四©aVnA修卜T.C.詞開由k-Btll|<口一巴白至TnnRmM.實(shí)時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源電流電壓電流1油溫1圖3.7參數(shù)設(shè)定五、安全機(jī)制工業(yè)過程控制中，應(yīng)該盡量避免由于現(xiàn)場人為的誤操作所引發(fā)的故障或事故，而某些誤操作所帶來的后果有可能是致命