智能變電站變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要電力設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行過程中，受到自然環(huán)境的影響以及電、熱、機(jī)械的負(fù)荷作用，再加上長時間的工作，容易出現(xiàn)設(shè)備老化、磨損以及性能下降等諸多問題，導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率增大，嚴(yán)重的甚至影響整個電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行，這迫切需要對電力設(shè)備開展監(jiān)測工作。為了推進(jìn)我國數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的建設(shè)，2009年國家電網(wǎng)公司根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，在進(jìn)行了科學(xué)有效的論證分析后，提出了全面建設(shè)“智能電網(wǎng)”的計(jì)劃。變電站作為電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分，其在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)對“智能電網(wǎng)”的調(diào)度控制和生產(chǎn)管理的實(shí)現(xiàn)具有決定性的作用。隨著傳感器、計(jì)算機(jī)、電子、數(shù)字信號處理、通信等技術(shù)的高速發(fā)展，為電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測提供了可能，同時這也是未來實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測的一種趨勢。變電站是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用，因此對電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測必須要重點(diǎn)考慮如何充分實(shí)現(xiàn)變電站在線監(jiān)測。當(dāng)前，我國針對變電站設(shè)備的檢修和維護(hù)采用的是計(jì)劃檢修和故障檢修相結(jié)合的傳統(tǒng)模式，雖然該模式對減少變電站設(shè)備故障的發(fā)生起著重要的作用，但隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、設(shè)備的增加，傳統(tǒng)的檢修模式已不適應(yīng)當(dāng)前的需求。因此，智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)是通過對設(shè)備狀態(tài)、各種參數(shù)的在線監(jiān)測，能夠及時的發(fā)現(xiàn)潛在的故障，快速實(shí)現(xiàn)檢修，對于智能電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行有著重要意義。當(dāng)前我國針對智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究還處于起步階段，雖然對在線監(jiān)測系統(tǒng)的建模有了一定的研究，但是因?yàn)槲覈鴮χ悄茏冸娬驹诰€監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范剛剛制定頒布，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)缺乏，使得功能建模不完善;雖然針對變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)綜合監(jiān)測單元一致性測試方案開展了研究，但是因?yàn)槿狈MU測試工具，使得IEC測試和管理無法實(shí)現(xiàn)自動化。正是看到當(dāng)前智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)研究存在的不足，本文提出了綜合監(jiān)測單元在線監(jiān)測系統(tǒng)測試方法，構(gòu)建了測試平臺，實(shí)現(xiàn)了自動化測試，其模型構(gòu)建、測試方法和測試平臺的提出為智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)提供了理論支持和參考。關(guān)鍵詞:智能變電站;在線監(jiān)測系統(tǒng);狀態(tài)監(jiān)測;故障診斷英文摘要中文摘要、英文摘要和目錄的頁碼用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ編頁碼文章結(jié)構(gòu)參照這個結(jié)構(gòu)（有的或者類似的可以不改，沒有的要增加）第一章緒論1.1引言1.2研究的背景和意義1.3國內(nèi)外系統(tǒng)現(xiàn)狀1.4本課題主要研究和工作內(nèi)容1.5本文的組織結(jié)構(gòu)第二章系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)知識（本章內(nèi)容可根據(jù)自己需要進(jìn)行增加和減少；）（說清楚為什么要選擇你采用的技術(shù)）2.1引言2.2開發(fā)平臺2.3開發(fā)語言2.4數(shù)據(jù)庫2.5本章小結(jié)第三章系統(tǒng)需求3.1引言3.2系統(tǒng)的整體需求3.3功能性需求（這部分的內(nèi)容不易過多，4-5項(xiàng)功能就好，但必須與5章詳細(xì)設(shè)計(jì)、6章實(shí)現(xiàn)中的內(nèi)容相互對應(yīng)；此處必須有E-R圖、業(yè)務(wù)流程圖）3.4非功能性需求3.5本章小結(jié)第四章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（須有圖和表，功能結(jié)構(gòu)圖、系統(tǒng)架構(gòu)圖、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)庫表；所有圖必須有對應(yīng)文字描述）4.1引言4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法4.3系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)4.5本章小結(jié)第五章系統(tǒng)關(guān)鍵模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)（須有圖，程序流程圖；各功能模塊應(yīng)對應(yīng)需求分析中的模塊）5.1引言5.2A模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)5.3B模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)5.4C模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)5.5D模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)5.6E模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)5.7本章小結(jié)第六章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（須有圖，系統(tǒng)運(yùn)行界面截圖，其中一個功能模塊應(yīng)截取整個業(yè)務(wù)流程步驟；各功能模塊應(yīng)對應(yīng)需求分析中的模塊，所有圖必須有對應(yīng)文字描述）6.1引言6.2連接數(shù)據(jù)庫6.3A模塊的實(shí)現(xiàn)6.4B模塊的實(shí)現(xiàn)6.5C模塊的實(shí)現(xiàn)6.6D模塊的實(shí)現(xiàn)6.7E模塊的實(shí)現(xiàn)6.8本章小結(jié)第七章系統(tǒng)測試（須有圖表明測試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，壓力、安全測試結(jié)果應(yīng)有圖片做證明和結(jié)論支撐。）7.1引言7.2功能模塊測試7.3系統(tǒng)壓力測試7.4系統(tǒng)安全測試7.5本章總結(jié)第八章總結(jié)與展望8.1論文工作總結(jié)8.2展望參考文獻(xiàn)申明致謝目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 第1章緒論（一級標(biāo)題居中，第1章應(yīng)為第一章）1.1研究背景及意義1.1.1研究背景（引用了參考文獻(xiàn)要在文章相應(yīng)處用上標(biāo)標(biāo)注）當(dāng)前社會和生活用電量快速增長，電力生產(chǎn)向著高電壓，大機(jī)組以及大容量方向邁進(jìn)成為了必然趨勢;再加上，我國信息技術(shù)的高速發(fā)展，科技發(fā)展和人民生活水平要求的提升都促使現(xiàn)代電力系統(tǒng)向著智能化方向發(fā)展。變電部分作為電力生產(chǎn)運(yùn)行的不可或缺的運(yùn)行單元，其即時測控設(shè)備的發(fā)展對“智能變電站”的運(yùn)行觀測和運(yùn)行過程的控制起到了決定性的作用。目前我國市場上的變電即時監(jiān)控設(shè)備品質(zhì)參差不齊，種類繁多，通信協(xié)議無法統(tǒng)一等諸多問題，使得變電設(shè)備即時監(jiān)控裝備構(gòu)建階段存在無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備互操作以及數(shù)據(jù)共享現(xiàn)實(shí)，阻礙了我國智能變電設(shè)備即時監(jiān)控設(shè)備的發(fā)展。國網(wǎng)公司及時制定出臺了變電設(shè)備((在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)過程中實(shí)行IEC61850要求，通過該要求來對智能變電部分即時監(jiān)控設(shè)備的框架、裝備特點(diǎn)和規(guī)程方案進(jìn)行確定。要求智能變電區(qū)域及時檢測裝置運(yùn)行階段，要實(shí)現(xiàn)綜合調(diào)控單元(CMU)統(tǒng)一納入到一次設(shè)備相關(guān)的即時監(jiān)測設(shè)備(CMD)，并完成與站點(diǎn)測控部分(SMU)同時連接，從而達(dá)到即時監(jiān)控裝置的統(tǒng)一性。在電力系統(tǒng)中,變壓器非常重要,也是非常昂貴的設(shè)備。其主要實(shí)現(xiàn)電能的分配、電壓的轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)移的作用。電力系統(tǒng)安全與否、供電性能是否可靠、運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)與變壓器有著直接的關(guān)系。電力變壓器的工作效率代表電力部門的財(cái)政收益。所以,變壓器的正常運(yùn)行對整個電力系統(tǒng)而言非常重要。但是因?yàn)樽儔浩鞒Ｌ幱诓煌Ｐぷ鞯臓顟B(tài),所以無法避免故障的產(chǎn)生。導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)事故的原因很多,其中包括變壓器在安裝、維護(hù)、檢修時,沒有嚴(yán)格按照相關(guān)要求,導(dǎo)致變壓器存在一定的缺陷,存在嚴(yán)重的故障隱患;自然災(zāi)害也是導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障及事故的重要原因;因?yàn)樽儔浩鏖L期處于運(yùn)行的狀態(tài),所以其組成材質(zhì)逐漸劣化,為事故的發(fā)生埋下隱患,已經(jīng)成為導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障的主要原因。因?yàn)闊o法避免變壓器故障的出現(xiàn),對其故障實(shí)現(xiàn)早期預(yù)測以及準(zhǔn)確的診斷非常重要,也具有較強(qiáng)的實(shí)用性。所以，變壓器有必要研究狀態(tài)監(jiān)測和在線狀態(tài)監(jiān)測，如何科學(xué)有效的防止變壓器故障及快速準(zhǔn)確監(jiān)測變壓器故障，提高電力變壓器的安全性、可靠性，降低維修成本，保證供電質(zhì)量的研究顯得十分有意義，應(yīng)該引起重視.電力變壓器實(shí)行狀態(tài)參量監(jiān)測是先進(jìn)的科學(xué)管理方法，原有電力變壓器的運(yùn)行監(jiān)測已難以適應(yīng)高安全、優(yōu)質(zhì)、可靠、經(jīng)濟(jì)性電網(wǎng)的發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)參量監(jiān)測，可以減少監(jiān)測的盲目性，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高資金利用率，提高電力變壓器運(yùn)行可靠性及設(shè)備壽命，減輕工人勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減員增效，提高企業(yè)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，在線監(jiān)測變壓器、及時了解變壓器的設(shè)備以及運(yùn)行狀態(tài)是電力工作人員追求的工作目標(biāo)。電氣裝置在實(shí)際的運(yùn)作階段，會因?yàn)橹車h(huán)境的影響以及電氣、熱量以及設(shè)備的負(fù)荷影響，除此之外還有長時間的工作，容易出現(xiàn)設(shè)備老化、磨損以及性能下降等諸多問題，導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率增大，嚴(yán)重的甚至影響整個電力系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行，因此針對電氣裝置開展的監(jiān)測工作魚待進(jìn)行。由于傳感設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、數(shù)字信號處理、通信等設(shè)備的迅猛研制開發(fā)，為電力系統(tǒng)達(dá)到即時監(jiān)控的目的提供了依據(jù)，這也是電力系統(tǒng)達(dá)到即時監(jiān)控的必然趨勢。變電設(shè)備實(shí)際上是連通整個數(shù)字化電網(wǎng)六個關(guān)鍵步驟的引線，同時也成為電力系統(tǒng)內(nèi)部電壓轉(zhuǎn)換、承擔(dān)和配置電氣量、掌握電力的流動方向以及調(diào)控電壓的不可或缺的電氣設(shè)備，在整個智能電網(wǎng)中的作用重大。當(dāng)前，國內(nèi)針對變電站裝置的故障檢查和排除采用的是計(jì)劃檢查修復(fù)和故障檢查修復(fù)相結(jié)合一般方法，雖然該模式對減少變電站設(shè)備故障的發(fā)生起著重要的作用，但隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、設(shè)備的增加，傳統(tǒng)的檢修模式已不適應(yīng)當(dāng)前的需求。因此，實(shí)現(xiàn)智能變電設(shè)備即時監(jiān)控裝置的建設(shè)和應(yīng)用成為與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的一種需要，智能變電站即時監(jiān)控裝置通過包括設(shè)備狀態(tài)、各種參數(shù)在內(nèi)的即時監(jiān)控，能夠及時的發(fā)現(xiàn)潛在的問題，高效率地實(shí)現(xiàn)檢修，對于智能變電站及智能電網(wǎng)的安全性以及穩(wěn)定性有著重要意義。1.1.2研究意義（1）理論意義目前我國針對智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備的研究仍舊沒有一種完善的認(rèn)識，雖然對即時監(jiān)控設(shè)備的建模有了一定的研究，但是因?yàn)槲覈鴮χ悄茏冸娬炯磿r監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范剛剛制定頒布，參照IEC61850規(guī)定進(jìn)行綜合監(jiān)控單元即時監(jiān)控構(gòu)想的構(gòu)建仍沒有認(rèn)識清楚，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)缺乏，使得功能建模不完善;雖然針對變電站即時監(jiān)控設(shè)備綜合監(jiān)控單元一致性試驗(yàn)構(gòu)架開展了廣泛討論，但是因?yàn)槿狈MLJ試驗(yàn)工具，使得IEC試驗(yàn)以及管理無法實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)作。正是看到當(dāng)前智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備研究存在的不足，在本部分中我們提出綜合監(jiān)控單元即時監(jiān)控設(shè)備測試方法，構(gòu)建了試驗(yàn)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了自動化試驗(yàn)，其模型構(gòu)建、檢測方法和監(jiān)測區(qū)域的提出為智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備的建設(shè)提供了理論支持和參考。(2)現(xiàn)實(shí)意義本文在介紹分析變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的測試方法、測試平臺設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法之后，針對GIS組合設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)例論證分析，通過具體實(shí)例介紹智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，這對于在實(shí)際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用這套變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在我們的研究過程中，隨著研究分析的深入推進(jìn)，在智能化的數(shù)字變電站的在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究中通過應(yīng)用實(shí)際現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)來論證新型智能化數(shù)字變電站的在線監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確可靠。這次應(yīng)用的是采集到的220kV勝利變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，勝利變電站通過應(yīng)用智能化數(shù)字變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)，在變電站的建設(shè)中逐漸完成了智能化、數(shù)字化，并實(shí)現(xiàn)了智能化變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的可靠計(jì)量、傳輸以及分析，對于當(dāng)前實(shí)現(xiàn)智能化變電站的可靠安全運(yùn)行具有很重要的意義，同時也實(shí)現(xiàn)了智能化變電站的故障信息快速處理。由于我們此次采取的220kV勝利變電站的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息量較少，這限制了我們的進(jìn)一步研究，因此在下一步的新型智能化數(shù)字變電站的在線監(jiān)測系統(tǒng)研究中，我們要逐步實(shí)現(xiàn)將采集到的更多的新型智能化變電站的信息與我們的變電站在線監(jiān)測記錄信息進(jìn)行相比較結(jié)合，這可以充分實(shí)現(xiàn)依據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的新型智能化數(shù)字變電站信息對變電站多種故障類型及其內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的診斷，通過診斷信息準(zhǔn)確的分析得到新型智能化變電站所發(fā)生的故障，并且能夠通過分析診斷故障信息進(jìn)行提前采取防護(hù)措施以杜絕故障的發(fā)生。目前，本次研究己經(jīng)完成了相應(yīng)的對新型智能化數(shù)字變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用方面的介紹，在接下來的相關(guān)研究中我們考慮采取新型智能化數(shù)字變電站的在線監(jiān)測與應(yīng)用方面的軟件開發(fā)，充分實(shí)現(xiàn)在新型智能化數(shù)字變電站在線監(jiān)測應(yīng)用方面的的自動化。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國國內(nèi)開展智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備的時間較晚，研究進(jìn)展緩慢，但隨著電力設(shè)備的檢測手段的不斷完善，再加上高科技產(chǎn)品的引入和高端技術(shù)的廣泛研究應(yīng)用，在當(dāng)前“智能變電站”大規(guī)劃時代下，許多電力研發(fā)企業(yè)爭相介入智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與推廣領(lǐng)域。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，針對智能變電站在線監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)多達(dá)200家，這些企業(yè)所研發(fā)的智能在線監(jiān)控設(shè)備取得了技術(shù)攻關(guān)的成功，多數(shù)產(chǎn)品己開始運(yùn)用到變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)中，實(shí)用性得到了認(rèn)可。要想提升智能變電站即時監(jiān)控水平，必須強(qiáng)化即時監(jiān)控控制中心與每個監(jiān)控單元彼此的數(shù)據(jù)交互，以降低變電設(shè)備故障率為目的，把變電設(shè)備的電力系統(tǒng)運(yùn)作流程分別檢測、分析的意義就更為重要?，F(xiàn)今階段，針對變電站即時監(jiān)控設(shè)備的構(gòu)建形式多種多樣，種類繁多。(1)便攜的在線檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這種設(shè)備是將各種用于測量運(yùn)行信息的傳感器采集到的信息以及數(shù)據(jù)輸送到設(shè)備的A/D傳輸部分，通過A!D轉(zhuǎn)變過程把信號轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)信息，然后由CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的處理與消化。這種監(jiān)測設(shè)備成本較低，但設(shè)備的模塊設(shè)計(jì)較差，功能相對較少。(2)分層級/分布多CPU系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式把響應(yīng)收集設(shè)備和模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一集成[3]，響應(yīng)收集設(shè)備的響應(yīng)現(xiàn)場實(shí)行A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，這樣就可以很好地克服模擬響應(yīng)高強(qiáng)度導(dǎo)通所出現(xiàn)的一些問題。1.2.2國外研究現(xiàn)狀國外針對智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)及即時監(jiān)控設(shè)備的研究成果豐富，即時監(jiān)控設(shè)備構(gòu)建較為成熟，即時監(jiān)控手段較為成熟，許多產(chǎn)品己廣泛應(yīng)用到了智能變電站即時監(jiān)控過程中，而且這些產(chǎn)品隨著即時監(jiān)控手段的不斷提高、產(chǎn)品應(yīng)用廣泛性，在實(shí)際中得到了不斷的更新和改進(jìn)。如德國的Dallmeier的智能調(diào)控監(jiān)測設(shè)備因?yàn)槠渥饔妹黠@、數(shù)據(jù)傳輸及時，從而實(shí)現(xiàn)了廣泛普及;英國的}deoBridge公司的MPEG-4視頻壓縮的在線監(jiān)測系統(tǒng)，因?yàn)槠湫阅艿目煽啃院蛯?shí)用性，也得到了廣泛的應(yīng)用。從國內(nèi)外的研究情況來看,對變壓器的狀態(tài)參量監(jiān)測工作的研究已經(jīng)受到國內(nèi)的廣泛關(guān)注,也取得了一定的成果。但總的來說,較多的集中在對電氣或機(jī)械方面的具體參量進(jìn)行監(jiān)測,還缺乏一種有效的方法來表征變壓器運(yùn)行狀態(tài)和各種試驗(yàn)、運(yùn)行參數(shù)之間的關(guān)系。目前利用綜合信息對變壓器進(jìn)行狀態(tài)評估的研究還遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用要求。近年，電力變壓器及電氣設(shè)備的狀態(tài)評估受到了很大的重視,但在我國仍處在學(xué)術(shù)討論范圍中,沒有達(dá)到實(shí)用的要求。造成這種狀況的原因是多方面的,除管理維護(hù)、質(zhì)量監(jiān)督、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方面的問題外,反映在評估技術(shù)上的問題主要有:評估時沒有把各類設(shè)備一并考慮。預(yù)試及檢修均要求設(shè)備退出運(yùn)行,而設(shè)備一般不易單獨(dú)退出運(yùn)行,通常一個間隔的設(shè)備必須同時退出運(yùn)行,因此電氣設(shè)備的維護(hù)是相互關(guān)聯(lián)和相互影響的；歷史數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)的數(shù)值化管理欠缺；缺乏行之有效的診斷理論與方法,僅提供數(shù)據(jù),且知識貧乏,不能建立各種監(jiān)測信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,無法解釋測量結(jié)果正常的波動,很難做出準(zhǔn)確的變壓器狀態(tài)評估。從目前國內(nèi)外變壓器狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展來看，主要的技術(shù)有兩種：局部放電在線監(jiān)測和油色譜分析。變壓器的色譜在線監(jiān)測技術(shù)是相對成熟的、有效的、最受電力部門歡迎的技術(shù)，而局部放電在線監(jiān)測技術(shù)是以變壓器內(nèi)部局部放電時產(chǎn)生的電光聲等現(xiàn)象為依據(jù)，通過能描述這些現(xiàn)象的物理量來表征局部放電的狀態(tài)（包括定位和放電的程度），可以預(yù)防變壓器的突發(fā)性故障。因此，這兩種狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)各有優(yōu)勢，可同時采用以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。1.3研究內(nèi)容本文主要內(nèi)容包括:本文緒論部分主要針對研究的背景及其現(xiàn)實(shí)意義，國內(nèi)及國外對此課題的分析探討以及課題進(jìn)展方向分別進(jìn)行了簡要地概述。第二章變電站在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)，簡要介紹了變壓設(shè)備即時監(jiān)控方法、GIS即時監(jiān)控方法、避雷器在即時監(jiān)控技術(shù)、高壓斷電器即時監(jiān)控技術(shù)等即時監(jiān)測技術(shù)。第三章智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，分析了變電站即時監(jiān)控設(shè)備架構(gòu)和性能，對軟件智能化試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了闡述，分析和創(chuàng)新即時監(jiān)控模塊分析設(shè)備，分析了即時監(jiān)控模塊分析設(shè)備的分析方法。第四章智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)測試要求，在模擬器設(shè)計(jì)、自動化分析以及分析仿真闡述的基礎(chǔ)上，對即時監(jiān)控設(shè)備試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行構(gòu)建并進(jìn)行了分析實(shí)驗(yàn)。第五章變電站即時監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用。對GIS組合設(shè)備即時監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用闡述，探究了即時監(jiān)控設(shè)備的重要意義。第六章對本文進(jìn)行了總結(jié)和展望。本文在研究方法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、構(gòu)架搭建及測試分析等方面進(jìn)行了科學(xué)分析，本文研究的主要內(nèi)容也可大體分為以下四個部分:（1）基于在智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備的觀測技術(shù)、監(jiān)控設(shè)備和功能分析，借助觀測手段與監(jiān)測技術(shù)，得到了適用于數(shù)字化智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備的科學(xué)觀測手段。（2）經(jīng)過采取封存方法和封存程序的描述，研究設(shè)計(jì)了即時監(jiān)控設(shè)備部分仿真設(shè)備，同時利用封裝方法來減少即時監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計(jì)難度。（3）闡述了即時監(jiān)控觀測的手段，通過對記憶模塊、性能試驗(yàn)階段性的分析，對即時監(jiān)控裝置智能化試驗(yàn)階段進(jìn)行了自助處理。（4）自動觀測平臺的構(gòu)架，為自動觀測實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)提供了有效載體，測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分表明，觀測平臺能夠有效實(shí)現(xiàn)智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的觀測工作。第2章變電站在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)（新的一章應(yīng)該重新起一頁）對于電力系統(tǒng)來說，變電站的設(shè)備都十分重要，研究變電站在線監(jiān)測技術(shù)對于變電站設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用，本章重點(diǎn)介紹變電站在線檢測技術(shù)的原理以及監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成方法。變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當(dāng)初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級，N2為次級。在初級線圈上加一交流電壓，在次級線圈兩端就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.當(dāng)N2>N1時，其感應(yīng)電動勢要比初級所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升壓變壓器：當(dāng)N2<N1時，其感應(yīng)電動勢低于初級電壓，這種變壓器稱為降壓變壓器。2.1變壓器在線監(jiān)側(cè)技術(shù)(1)變壓器油的色譜監(jiān)測技術(shù)變壓器油色譜技術(shù)應(yīng)用較早，在應(yīng)用過程中，出現(xiàn)了油中溶解氣體技術(shù)對該技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善。變壓器油色譜技術(shù)缺點(diǎn)相對明顯，受到應(yīng)用場合的限制，僅僅能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)加以應(yīng)用且技術(shù)較為繁瑣、過程較長;油溶解氣體在先檢測相對于前者技術(shù)上的優(yōu)勢是不言而喻的，不受操作的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個過程連續(xù)的、動態(tài)的觀察，同時能夠更加準(zhǔn)確有效的進(jìn)行監(jiān)測。(2)變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測技術(shù)變壓器鐵芯接地一般采用一點(diǎn)接地的方式，這種接地方式不予以采用。根據(jù)檢測到鐵芯電流的大小，變壓器接地電流在線監(jiān)測技術(shù)對變壓器是否出現(xiàn)故障進(jìn)行判斷，從而能夠有效保證變壓器的安全運(yùn)行。不論監(jiān)測系統(tǒng)是什么類型，它都應(yīng)包括以下幾個基本單元:1)信號的變送一般由相應(yīng)的傳感器來實(shí)現(xiàn)，它從電氣設(shè)備上監(jiān)測出那些反映設(shè)備狀態(tài)的物理量，例如溫度、電壓、電流、氣體成分等，并將其轉(zhuǎn)換為合適的電信號傳送到后續(xù)單元。它對監(jiān)測信號起著讀數(shù)和觀測的作用。2)信號的處理其功能是對傳感器變送來的信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，將信號幅度調(diào)整到合適的電平；對混疊的干擾采用極性鑒別器、濾波器等硬件電路進(jìn)行抑制，以提高系統(tǒng)的信噪比。3)數(shù)據(jù)的采集將經(jīng)過預(yù)處理的信號進(jìn)行采集、A/D轉(zhuǎn)換和記錄。4)信號的傳輸將采集到的信號傳送至后續(xù)單元。對固定式監(jiān)測系統(tǒng)，因數(shù)據(jù)處理單元遠(yuǎn)離現(xiàn)場，故需配置專門的信號傳輸單元。對便攜式監(jiān)測裝置，只需對信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q和隔離即可。5)數(shù)據(jù)的處理對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，例如，對獲取的數(shù)字信息作頻譜和時域分析，利用平均處理、軟件濾波等技術(shù)，對信號做進(jìn)一步的處理，來提高信噪比。獲取反映設(shè)備狀態(tài)的特征值，為診斷提供有效的數(shù)據(jù)和信息。6)診斷對處理后的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、判據(jù)及其他信息進(jìn)行比較、分析后，對設(shè)備的狀態(tài)或故障部位做出診斷。必要時需采取進(jìn)一步的措施，例如是否需要退出運(yùn)行、安排維修計(jì)劃等。本論文將設(shè)計(jì)一套10kV電力變壓器多參量綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)將在統(tǒng)一的軟硬件結(jié)構(gòu)下監(jiān)測參量，將實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測變壓器電流、電壓、油溫狀態(tài)參量。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)將對10kV變壓器進(jìn)行現(xiàn)場連續(xù)在線監(jiān)測，鐵芯接地電流、電壓在正常范圍內(nèi)波動，頂層油溫處于正常范圍。計(jì)劃研究的系統(tǒng)具備如下功能：1）可在線實(shí)時采集和記錄監(jiān)測點(diǎn)的鐵芯接地電流、電壓、頂層油溫各項(xiàng)參數(shù)情況，進(jìn)行實(shí)時顯示和記錄存儲。2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時預(yù)留有接口，可隨時增加軟硬件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動即可，可以在很短的時間內(nèi)完成。整個系統(tǒng)由信號采集和處理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、單片機(jī)、顯示單元、按鍵單元、通信接口等組成。傳感器將信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號經(jīng)放大、濾波及A/D轉(zhuǎn)換后到單片機(jī),經(jīng)通信接口把數(shù)據(jù)上傳至無線傳輸模塊，再經(jīng)無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容電力變壓器發(fā)生故障時，會有很多特征量表現(xiàn)出來，本文主要是針對接地電流、電壓、溫度進(jìn)行專項(xiàng)研究。理論上來說，只要捕捉到哪怕是很微弱的信息量，進(jìn)而經(jīng)過對這些數(shù)據(jù)的處理和綜合分析，就可以對設(shè)備絕緣的可靠性做出判斷和對絕緣壽命做出預(yù)測，這就是在線監(jiān)測的理論基礎(chǔ)。本論文主要圍繞以下工作展開:1)對引起接地電流、電壓、溫度變化的原因進(jìn)行分析;2)如何實(shí)時而不失真的采集電流、電壓、溫度信號;3)如何保證信號在傳輸、處理的過程中的真實(shí)可靠性;4)信號的傳輸方式、量程切換等的處理。2.2GIS在線監(jiān)側(cè)技術(shù)目前，針對變電站GIS設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)方法較多，主要包括局部放電監(jiān)測、GIS氣體監(jiān)測以及SF6泄露監(jiān)測技術(shù)。在此，我們將局部放電監(jiān)測和GIS氣體監(jiān)測進(jìn)行簡要的介紹。（1）GIS設(shè)備的局部放電在線監(jiān)測技術(shù)通過歷史數(shù)據(jù)來形成曲線走勢圖，通過對曲線走勢圖的綜合分析來判斷GIS設(shè)備的故障。(2)GIS氣體微水在線監(jiān)測技術(shù)GIS設(shè)備SF6氣體中存在水分:GIS設(shè)備的接口處也使得一部分水分進(jìn)入到GIS氣室內(nèi)，這些均會使GIS設(shè)備中存在水分，因此對GIS進(jìn)行水分含量測試提出了更高的要求。為了更加準(zhǔn)確的對水分含量進(jìn)行測試，使得GIS設(shè)備使用更為可靠，我們選擇了GIS氣體微水在線監(jiān)測技術(shù)。在線監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器選擇和測點(diǎn)布置是整個監(jiān)測系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的前提條件，應(yīng)該遵循以下原則:安全性、可靠性、準(zhǔn)確性、方便性、經(jīng)濟(jì)性。利用信號接收電路將傳感器陣列的輸出的信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，并將電壓信號進(jìn)行放大、濾波，為了確保采集電路的精度，其中的供電電壓都是由電源模塊提供的準(zhǔn)確、穩(wěn)定的電源電壓。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時，鐵心電流、電壓很小。而在發(fā)生多點(diǎn)接地故障時，接地電流會變得很大，為安培級。因此在該裝置所采用的電流、電壓傳感器應(yīng)具有較寬的線性范圍和變化范圍較大的量程。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)，電流傳感器可選擇量程在0.5mA-10A，分辨率在2mA的電流傳感器，電壓傳感器可選擇量程在10kV之內(nèi)。另外，由于監(jiān)測時不可避免的會有工頻電流流過，故要求磁心具有較強(qiáng)的抗工頻磁飽和的能力，使磁心不會因飽和而影響監(jiān)測。一般來說，對于鐵氧體磁心，該要求能夠滿足。電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個電壓U1時，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通φ，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的，如電子式、光電式。電壓互感器的分類1)按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。35kV及以下多制成戶內(nèi)式；35kV以上則制成戶外式；2)按相數(shù)可分為單相和三相式，35kV及以上不能制成三相式；3)按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組電壓互感器，三繞組電壓互感器除一次側(cè)和基本二次側(cè)外，還有一組輔助二次側(cè)，供接地保護(hù)用；4)按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式。干式電壓互感器結(jié)構(gòu)簡單、無著火和爆炸危險(xiǎn)，但絕緣強(qiáng)度較低，只適用于6kV以下的戶內(nèi)式裝置；澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便，適用于3kV～35kV戶內(nèi)式配電裝置；油浸式電壓互感器絕緣性能較好，可用于10kV以上的戶外式配電裝置；充氣式電壓互感器用于SF6全封閉電器中。此外，還有電容式電壓互感器，電容式電壓互感器實(shí)際上是一個單相電容分壓管，由若干個相同的電容器串聯(lián)組成，接在高壓相線與地面之間，它廣泛用于110kV～330kV的中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中。其工作原理與變壓器相同，基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點(diǎn)是容量很小且比較恒定，正常運(yùn)行時接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設(shè)備事故。測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統(tǒng)的線電壓），可以單相使用，也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。2.3避雷器在線監(jiān)側(cè)技術(shù)避雷器在長時間的運(yùn)行過程中，會產(chǎn)生很多問題，這些問題都可以使得避雷器內(nèi)部由于不能及時散熱而使溫度升高，內(nèi)部閥片在這種情況下難以工作。而避雷器在線監(jiān)測技術(shù)可以對避雷器發(fā)生的內(nèi)部功率損耗、全電流和電阻電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，得到避雷器的工作狀態(tài)。功率損耗的大小可以直觀的反應(yīng)避雷器的老化損害程度，功率損耗過大的話說明避雷器的老化損害程度較大。而利用這一性質(zhì)來對避雷器進(jìn)行監(jiān)測，從而確保避雷器閥片的穩(wěn)定運(yùn)行。2.4高壓斷電器在線監(jiān)側(cè)技術(shù)電力系統(tǒng)的中檢修維護(hù)工作主要圍繞高壓斷電器展開的，高壓斷電器的正常工作與否是電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。因而保證其正常有效工作，對其工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測是十分有必要的。高壓斷電器的在線監(jiān)測技術(shù)可以通過對其觸頭、油壓、機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，從而判斷高壓斷電器的工作狀態(tài)。觸頭是高壓斷電器的重要部件，它的磨損量關(guān)乎高壓斷電器的使用壽命，對出進(jìn)行有效的監(jiān)測能夠判斷高壓斷電器的使用壽命。第3章變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)3.1智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)通過上文中我們對智能變電站的即時監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行闡述，根據(jù)變電儀器即時監(jiān)控設(shè)備規(guī)范細(xì)則的要求，本文設(shè)計(jì)的數(shù)字化智能變電站即時監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖3-1展示。圖3-1智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備模型圖從圖3-1我們可以看出，智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)用了分散式多層模型，分過程部分、間隔部分和站控部分三層。過程部分包含變壓器、GIS系統(tǒng)、避雷裝置等即時監(jiān)控設(shè)備，過程部分的即時監(jiān)控設(shè)備通過Modbus,IEC16850這些多樣的協(xié)議實(shí)現(xiàn)于間隔層即時監(jiān)控設(shè)備的信息，這一層主要任務(wù)是把變電站中的變壓設(shè)備、GIS系統(tǒng)、避雷設(shè)備等一次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號;把即時監(jiān)控系統(tǒng)中未滿足IEC16850標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，對其通入間隔層總體監(jiān)控部分前實(shí)施規(guī)約的變換。間隔層中綜合監(jiān)測單元與過程層中變壓設(shè)備、GIS系統(tǒng)、避雷設(shè)備等一次系統(tǒng)設(shè)備一一對應(yīng)，綜合監(jiān)控單元與過程層里根據(jù)多種通信規(guī)約運(yùn)用的即時監(jiān)控設(shè)備通過規(guī)則轉(zhuǎn)變方式實(shí)現(xiàn)對接，在IEC61850規(guī)則下創(chuàng)立一致的監(jiān)控分析架構(gòu)，目的是為了成功進(jìn)行和站控層設(shè)備的一般記錄和監(jiān)控分析推導(dǎo)、閡值對照和監(jiān)控提示等功能。值得一提的是，如果過程層里的即時監(jiān)控設(shè)備完全與IEC61850數(shù)據(jù)吻合，那么間隔層就無需建立總體監(jiān)控區(qū)域，即時監(jiān)控設(shè)備能夠和站控層站端監(jiān)控區(qū)域?qū)崿F(xiàn)信息對接。站控層主要任務(wù)就是要成功進(jìn)行對所有即時監(jiān)控設(shè)備的信息收集和處理分析工作。站控層里面站端監(jiān)控部分和過程層里對應(yīng)IEC61850特點(diǎn)的即時監(jiān)控設(shè)備直接信息傳遞或和間隔層里經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換的總體監(jiān)控部分信息對接，實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)視監(jiān)控信息的收集和分析，同時根據(jù)Q/GDW534規(guī)定里使用的變電設(shè)備即時監(jiān)控信息收集標(biāo)準(zhǔn)分別整理，目的是為了得到所有變電站監(jiān)控提示、信息處理、總體布局和故障排除的功能，而且經(jīng)由CAC得到和網(wǎng)省端的信息交流。根據(jù)設(shè)計(jì)的需要且考慮到本設(shè)計(jì)為高壓設(shè)備，要考慮安全性等問題，電壓互感器選擇符合國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB1207-1997《電壓互感器》的JDZW-10型電壓互感器。生產(chǎn)廠家為上海萬上電氣設(shè)備有限公司。如下圖3-4所示。具體使用過程當(dāng)中，將待測電壓線，接在具有高強(qiáng)度絕緣性能的上端兩個支撐架上面。使用過程選擇額定變壓比為10000/100繞組變比的方式，將待測電壓進(jìn)行準(zhǔn)確變比。然后配合電壓測量電路進(jìn)行使用。功能介紹:電壓互感器適用于額定頻率50Hz，額定電壓10kV的電力系統(tǒng)中作電能計(jì)量及儀表監(jiān)測用，特別適用無人值守，無油化變電站，實(shí)行遙測、遙信、遙調(diào)之用?；ジ衅鞑捎脩敉猸h(huán)氧樹脂澆注，全封閉、支柱式結(jié)構(gòu)。由于采用戶外環(huán)氧樹脂澆注，產(chǎn)品具有耐電弧、耐紫外線、耐老化、壽命長、免維護(hù)等特點(diǎn)。二次出線有接線保護(hù)盒，其下方有出現(xiàn)孔，接線方便、安全可靠并能實(shí)現(xiàn)防竊電措施。底板上有四個安裝孔供安裝使用。技術(shù)參數(shù):1)額定絕緣水平：12/42/75kV;2)表面爬電比距離滿足二級污穢等級;3)本型互感器滿足GB1207-1997《電壓互感器》之要求;4)局部放電水平符合GB7354-1987《互感器局部放電測量》，其視在放電量不大于20PC;5)環(huán)境溫度：-30℃~40℃。日平均氣溫不超過30℃;6)海拔高度：不超過1000m;具體電路設(shè)計(jì)采用如下圖3-5的電路，將流過如上所述電壓互感器之后的安全電壓接入下圖當(dāng)中的電壓互感器輸入端，通過檢波電路實(shí)現(xiàn)分壓且交流到直流的轉(zhuǎn)換，然后將直流電通過ADC0832進(jìn)行采樣，然后將采樣得到的信號輸入到單片機(jī)。具體模塊的工作方式后面會詳細(xì)介紹?？紤]到本設(shè)計(jì)的要求，電流互感器在選擇上面，要求絕緣性較高，要適應(yīng)10kV的電壓要求，安全性非常重要，必須選擇滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備作為設(shè)計(jì)選取器材。本設(shè)計(jì)選擇符合國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB1208-2006的LBZ-10型電流互感器。LBZ-10型干式環(huán)氧樹脂澆注電流互感器，適用額定電壓10kV、額定頻率50Hz的電力系統(tǒng)中的測量和保護(hù)，外殼采用特殊工藝處理的鋼板加工而成，具有防腐性。綜合考慮設(shè)備的配套等特性，生產(chǎn)廠家也選擇上海萬上電氣設(shè)備有限公司。電流互感器選擇額定電流比為100A/5A變比的具體型號，通過運(yùn)放加采樣電阻的方式，對電流進(jìn)行采樣。具體方式通過兩步進(jìn)行，第一步通過電流互感器實(shí)現(xiàn)安全采樣，變比為100:5，然后將交流電流采用采樣電阻進(jìn)行電流到電壓的轉(zhuǎn)換。第二步驟，將電壓進(jìn)行交直流變換，完成檢波和直流電路的測量功能。采用兩個溫度傳感器，同時檢測變壓器內(nèi)部兩個點(diǎn)的溫度，起到更加全面保護(hù)的作用。采用美國DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器，具有測溫精準(zhǔn)，達(dá)到0.1攝氏度，同時抗干擾能力強(qiáng)，抗老化能力強(qiáng)等綜合優(yōu)點(diǎn)。DQ：數(shù)字信號輸入／輸出端。GND：電源地端。VDD：外接供電電源輸入端(在寄生電源接線時此腳應(yīng)接地)。DS18B20具有以下特性1）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊3）DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫4）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)5）溫范圍-55℃～+125℃，在-10～+85℃時精度為±0.5℃6）可編程的分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫7）在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快8）測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以"一線總線"串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力9）負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。我們都知道，當(dāng)變壓器發(fā)生多點(diǎn)接地故障時，若現(xiàn)場條件不具備，可采用臨時措施保證變壓器繼續(xù)運(yùn)行，即在鐵心外引接地線上串接一個合適的電阻，達(dá)到減小鐵心接地電流的目的。但此方法只能作為應(yīng)急措施，最終還是需要真正排除故障。采用此方法時應(yīng)根據(jù)變壓器鐵心實(shí)際接地電流的大小選擇所串電阻的阻值及容量。串入電阻后應(yīng)當(dāng)使接地電流控制在100mA以下，這樣既能確保電阻運(yùn)行中不致?lián)p壞產(chǎn)生高壓，又能減輕鐵心的發(fā)熱。限流電阻投切單元如圖3-10所示，其中，Jl-J3是繼電器。當(dāng)鐵心接地電流超標(biāo)后，系統(tǒng)能夠根據(jù)接地電流的大小，手動/自動的在接地線中投入一定的限流電阻，將電流暫時限制在規(guī)定量程之內(nèi)。CPU通過控制繼電器狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)各個支路電阻的投切。其中R4支路沒有串入繼電器，其目的是為了避免鐵心接地線出現(xiàn)開路的情況。ADC0832是NS(NationalSemiconductor)公司生產(chǎn)的串行接口8位A/D轉(zhuǎn)換器，通過三線接口與單片機(jī)連接，功耗低，性能價(jià)格比較高，適宜在袖珍式的智能儀器儀表中使用。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。芯片具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片能輸入，使多器件連接和處理器控制變得更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。其主要特點(diǎn)如下：1)8位分辨率，逐次逼近型，基準(zhǔn)電壓為5V；2)5V單電源供電；3)輸入模擬信號電壓范圍為0～5V；4)輸入和輸出電平與TTL和CMOS兼容；5)在250kHz時鐘頻率時，轉(zhuǎn)換時間為32μs；6)具有兩個可供選擇的模擬輸入通道；7)功耗低，15mW。ADC0832有DIP和SOIC兩種封裝，DIP封裝的ADC0832引腳排列如圖3-11所示。各引腳說明如下：1)CS——片選端，低電平有效。2)CH0，CH1——兩路模擬信號輸入端。3)D1——兩路模擬輸入選擇輸入端。4)D0——模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果串行輸出端。5)CLK——串行時鐘輸入端。6)Vcc(REF)——正電源端和基準(zhǔn)電壓輸入端。7)GND——電源地。一般情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、D0、D1。但由于D0端與D1端在通信時并未同時有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時可以將D0和D1并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK和D0/D1的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK提供時鐘脈沖，D0/D1端則使用D1端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第1個時鐘脈沖到來之前D1端必須是高電平，表示啟動位。在第2、3個時鐘脈沖到來之前D1端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。當(dāng)配置位2位數(shù)據(jù)為1、0時，只對CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為1、1時，只對CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為0、0時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為0、1時，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。到第3個時鐘脈沖到來之后D1端的輸入電平就失去輸入作用，此后D0/D1端則開始利用數(shù)據(jù)輸出D0進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個時鐘脈沖開始由D0端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位D7，隨后每一個脈沖D0端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)D0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個時鐘脈沖輸出D0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。STC89C52的P1.7為片選信號端，TXD是時鐘信號輸出端，RXD為啟動信號，模擬通道選擇信號發(fā)送端以及A/D轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)據(jù)的接收端。ADC0832的時鐘頻率最高為400kHz，單片機(jī)AT89C51晶振選用4MHz，在TXD端的輸出頻率為4MHz/12=333kHz，符合要求。ADC0832輸出的串行數(shù)據(jù)共15位，由兩段8位數(shù)據(jù)組成，前一段是最高位在先，后一段是最高位在后，兩段數(shù)據(jù)的最低位共用。只有在時鐘的下降沿，ADC0832的串行數(shù)據(jù)才移出一位。由單片機(jī)控制時鐘信號進(jìn)行發(fā)送，并由TXD發(fā)出，以達(dá)到控制ADC0832輸出數(shù)據(jù)位的目的。為了得到一列完整的8位數(shù)據(jù)，單片機(jī)分兩次采集含有不同位的數(shù)據(jù)，再合成一列完整的8位數(shù)據(jù)。當(dāng)REN=0時，AT89C51連續(xù)一次向ADC0832發(fā)送8個時鐘脈沖，前3個脈沖發(fā)送的是啟動位和模擬通道選擇位，共計(jì)3位；從第4個脈沖下降沿開始，ADC0832發(fā)出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)D7～D4（在脈沖上升沿單片機(jī)方可接收）。但由于REN=0，單片機(jī)不予接收，丟失D7～D4數(shù)據(jù)。3.1.1在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)當(dāng)前，隨著變電站在線監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，同時對于檢測要求不斷提高，具備單一功能的在線監(jiān)測技術(shù)己不能夠滿足目前在線監(jiān)測的要求以及功能實(shí)現(xiàn)，為此各類功能單一的在線監(jiān)測技術(shù)開始合成，單一的監(jiān)測單元集成為綜合監(jiān)測單元，并實(shí)現(xiàn)了與電力系統(tǒng)現(xiàn)場總線和主機(jī)的連接，由綜合監(jiān)測單元負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、分析。綜合監(jiān)測單元將采集、分析的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)測主機(jī)上，由監(jiān)測主機(jī)實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的加工、處理，經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù)以圖表的形式存儲到數(shù)據(jù)庫中。在線監(jiān)測系統(tǒng)按照流程圖3-2完成設(shè)備的監(jiān)測。圖3-2變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)流程圖3.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)采用的是分層分布式結(jié)構(gòu)，由采集傳感器、在線監(jiān)測IED和監(jiān)測后臺共同組成。監(jiān)測后臺具有各種監(jiān)測功能的數(shù)據(jù)采集存儲、故障報(bào)警、故障診斷等功能nt，系統(tǒng)構(gòu)成如圖3-3所示。圖3-3變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成圖從圖3-3中我們可以看出，變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)首先實(shí)現(xiàn)了采集傳感器對變電站內(nèi)各電氣設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行收集，在將這些信息通過點(diǎn)對點(diǎn)的方式傳送到在線監(jiān)測IED上，通過在線監(jiān)測IED將這些采集信息實(shí)現(xiàn)上傳，并通過統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了與系統(tǒng)后臺服務(wù)器系統(tǒng)的實(shí)時自動連接。3.1.3傳感器為了更加方便的見在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行使用和處理，在線監(jiān)測系統(tǒng)中利用各類傳感器將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析。在在線監(jiān)測系統(tǒng)中，分布著許許多多傳感器，它們對各種物理化學(xué)信號進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號，通過對電信號的分析來判斷系統(tǒng)故障。傳感器是電力系統(tǒng)感知各類故障的門戶，其重要性是不言而喻的，沒有它們，我們就無法對電力系統(tǒng)的各種故障進(jìn)行有效的判斷。傳統(tǒng)傳感器存在極易受電磁干擾影響、使用壽命較短、精密度和靈敏度不強(qiáng)以及較不穩(wěn)定等諸多缺點(diǎn)，近年來新興傳感器技術(shù)迅速發(fā)展，它對于老式傳感器來說有著無可比擬的優(yōu)勢。新型傳感器在在線監(jiān)測系統(tǒng)中的使用，大大提高了信息采集和轉(zhuǎn)化準(zhǔn)確度，較大的改變了傳統(tǒng)傳感器存在的諸多缺點(diǎn)，因而它在電力系統(tǒng)的使用率逐步攀升。最為典型的新型傳感器就是MEMS傳感器，類似MEMS的新型智能傳感器，突破了傳統(tǒng)傳感器的制造工藝和測試原理的束縛，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和處理的精確度，同時自身還帶有強(qiáng)大的校正和補(bǔ)償功能。根據(jù)傳感器原理的不同，可將傳感器分為不同的種類，具體分類如表3-1所示。通常我們按照傳感器發(fā)展歷程不同來對傳感器進(jìn)行種類劃分，其中結(jié)構(gòu)型傳感器的工作原理就是利用其內(nèi)部的參數(shù)變化來實(shí)現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換;物理型傳感器則必須通過敏感材料原件的物理屬性來實(shí)現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換，值得說明的是，物理型傳感器發(fā)展最為迅速，其產(chǎn)品種類豐富多樣;智能型傳感器是今后發(fā)展的方向，其工作原理就是實(shí)現(xiàn)了傳感器元件與信號分析處理系統(tǒng)的合成，通過模塊來進(jìn)行信號的交換。表3-1傳感器分類3.1.4監(jiān)側(cè)IED智能組件是監(jiān)測系統(tǒng)中十分重要的組成部分，智能組件指的是實(shí)現(xiàn)多種智能電子設(shè)備的集成，它集監(jiān)控、計(jì)量、控制、保護(hù)等功能于一身。而在線監(jiān)測IED就是智能組件中不可或缺的一部分。監(jiān)測IED與傳感器相連，傳感器將數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)化為電信號，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并傳輸給后臺系統(tǒng)，以做出有效的判斷。其設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)如圖3-4所示。圖3-4在線監(jiān)測IED功能實(shí)現(xiàn)圖3.1.5后臺系統(tǒng)為保證變電站的安全運(yùn)行，變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)需要對變電站的各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)測量分析的工作，從而判斷各種設(shè)備是否處于正常的工作狀態(tài)。如果變電站每種設(shè)備數(shù)據(jù)采集都設(shè)有獨(dú)立的后臺運(yùn)行系統(tǒng)，勢必會導(dǎo)致整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的擁擠，造成數(shù)據(jù)信息傳送的不便和利用的困難，不利于對變電站實(shí)現(xiàn)集中的在線監(jiān)測，使得資源浪費(fèi)情況出現(xiàn)。為改變這種現(xiàn)狀，我們需要引入新的技術(shù)，通過新方法實(shí)現(xiàn)對變電站各種設(shè)備信息進(jìn)行有效管控。開發(fā)設(shè)計(jì)針對整個變電站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和處理后臺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個變電站信息的統(tǒng)一采集和處理。3.2智能變電站在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)的功能要求3.2.1間用層綜合監(jiān)洲單元的功能分析間隔層總體監(jiān)控部分的基本工作就是要實(shí)現(xiàn)過程層即時監(jiān)控設(shè)備與站控層站端監(jiān)控區(qū)域之間信息交流和把控的重要關(guān)鍵，其作用大體包括:(1)實(shí)現(xiàn)了對過程層即時監(jiān)控裝置所傳送過來的信息的采集，按照IEC61850規(guī)定要求，將過程層在線檢測裝置傳輸來的信息轉(zhuǎn)換成為站控層站端監(jiān)控部分能夠使用的信息模式。另外，綜合監(jiān)測單元還經(jīng)由抽象信息分析終端(ACSI)提供監(jiān)測信息架構(gòu)分析、監(jiān)測信息收集和相關(guān)的其他項(xiàng)目，最終實(shí)現(xiàn)監(jiān)測信息的收集和發(fā)出。(2)經(jīng)由抽象信息對應(yīng)接入地點(diǎn)(ACSI)展示報(bào)告分析實(shí)現(xiàn)對告警類監(jiān)測信息和測量類監(jiān)測信息的周期性上傳特點(diǎn)。這個上傳分析大概是經(jīng)由ACSI分析的大體控制模型部分對信息采集進(jìn)行分析得到的。(3)經(jīng)由抽象通信分析接口(ACSI)得到的控制信息、定量信息、上傳服務(wù)以及即時服務(wù)等來實(shí)現(xiàn)對站控層站端監(jiān)控部分管理、信息設(shè)置、信息總召以及對時等動作指令的下發(fā)服務(wù)。3.2.2站控層站端監(jiān)側(cè)單元的功能分析站控層站端監(jiān)控部分的主要任務(wù)就是保持?jǐn)?shù)字變電站即時監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行及成功進(jìn)行即時監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集，另外也和網(wǎng)省端信息收集設(shè)備實(shí)現(xiàn)連通，從而進(jìn)行對收集信息的上傳工作。其功能主要包括:(1)實(shí)現(xiàn)過程層即時監(jiān)控設(shè)備和間隔層中心監(jiān)控部分的等級以及分析工作，并對即時監(jiān)控設(shè)備以及中心監(jiān)控部分的相關(guān)數(shù)據(jù)分別設(shè)置。（2）對即時監(jiān)測數(shù)據(jù)通過匯集和按時詢問的手段對應(yīng)收集。（3）根據(jù)即時監(jiān)控信息納入標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)建，把收集信息放置在信息庫里，成功進(jìn)行對調(diào)控信息的統(tǒng)一分析和抽象表現(xiàn)工作。(4)發(fā)展CAC性能和網(wǎng)省區(qū)域聯(lián)通，并得到和站內(nèi)數(shù)據(jù)一體化區(qū)域的交互線路;(5)成功進(jìn)行變電儀器監(jiān)控信息總體布局、故障排除和報(bào)警服務(wù)。3.3軟件自動監(jiān)側(cè)技術(shù)研究3.3.1軟件自動化側(cè)試的應(yīng)用場.軟件智能化試驗(yàn)的主要對應(yīng)場景就是把測試模塊單元、功能、性能進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)前針對軟件智能化試驗(yàn)的探索重點(diǎn)著力于智能化執(zhí)行和試驗(yàn)階段智能化測試兩個方面。針對這兩方面研究重點(diǎn)，研制出了下面幾種使用率較高的智能化試驗(yàn)軟件:該測試軟件的主要應(yīng)用場景就是圖形用戶界面，通過操作系統(tǒng)中提供的操作方法和系統(tǒng)函數(shù)與圖形用戶界面實(shí)現(xiàn)交互，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的測試，從而最終實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用程序的測試。3.3.2側(cè)試框架思想當(dāng)前智能化試驗(yàn)框架的大體功能有:一是給予可以重復(fù)使用的組成部分從而實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)項(xiàng)目的運(yùn)作;二是給予智能化管理架構(gòu)模塊從而進(jìn)行對智能化試驗(yàn)用例的組織和執(zhí)行工作。較為常見的測試框架有:一是模塊化測試框架。二是數(shù)據(jù)驅(qū)動測試框架。三是關(guān)鍵字驅(qū)動測試框架。3.3.3自動化側(cè)試腳本智能化試驗(yàn)架構(gòu)的目的就是檢測腳本，檢測腳本為試驗(yàn)用例的實(shí)現(xiàn)方式，掌握著智能化試驗(yàn)的運(yùn)行程序。本文為了實(shí)現(xiàn)對智能變電站即時監(jiān)控裝置通信手段的試驗(yàn)，借鑒結(jié)構(gòu)化組織技術(shù)，把智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備試驗(yàn)階段里的判據(jù)、運(yùn)行等調(diào)控手段還有對試驗(yàn)監(jiān)控區(qū)域的聯(lián)絡(luò)方式封存為數(shù)據(jù)信息。3.4在經(jīng)監(jiān)側(cè)單元模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)當(dāng)前，在線監(jiān)測單元模擬器主要功能就是采用ACSI實(shí)現(xiàn)通信服務(wù)，但ACSI通信服務(wù)有著自身的不足。在實(shí)際進(jìn)行過程中，可選擇有區(qū)別的數(shù)據(jù)信息或者數(shù)據(jù)信息的彼此排列來完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。變電站即時監(jiān)控設(shè)備通信功能的進(jìn)行，是將即時檢測裝置通信功能一一對應(yīng)至MMS基礎(chǔ)信息處理?xiàng)亩M(jìn)行下一步工作的，MMS底層通信協(xié)議棧是在TCP/IP的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的。基于TCP/IP的基礎(chǔ)上搭建起來的MMS核心信息搭建棧僅僅完成了信息傳遞的目的，若要將在線監(jiān)測系統(tǒng)信息傳遞一一對應(yīng)到上面或者ACSI基礎(chǔ)功能上，就需要通過以C語言開發(fā)的特定構(gòu)架為基礎(chǔ)來成功進(jìn)行，所以根據(jù)TCP/IP的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的MMS基礎(chǔ)信息傳遞棧的應(yīng)用過程中，若有其他特定要求，要從根本上把他封裝才能實(shí)現(xiàn)區(qū)域之間的映射。為了智能變電站即時監(jiān)控裝置站端監(jiān)控部分、仿真設(shè)備的靈活應(yīng)用，能夠同時滿足不同區(qū)域上的各種通信的實(shí)現(xiàn)，本文針對ACSI實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的不足進(jìn)行了解決，其方法為核心區(qū)域即時聯(lián)絡(luò)說明封裝為針對個體的未依托信息傳遞功能類和未依托信息傳遞功能類封存為依托信息傳遞功能類。3.4.1底層實(shí)時通伯協(xié)談封裝為面向?qū)ο蟮姆峭蟹萃ú?wù)類本文使用了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)封裝和信息聯(lián)通結(jié)構(gòu)封裝來進(jìn)行ACSI信息傳遞功能年到核心實(shí)時信息通訊的一一對應(yīng)。(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)封裝為了防止底層通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的修改，避免外部函數(shù)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不當(dāng)操作，我們將用于底層通信協(xié)議棧進(jìn)行初始化設(shè)置、配置相應(yīng)的對象模型。為了實(shí)現(xiàn)以層次化數(shù)字信息量架構(gòu)形式對對象模型的實(shí)現(xiàn)和拓展，我們會把應(yīng)用在信息采集和整理以及實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信息架構(gòu)封存成為信息傳遞功能類別的幫助部分。(2)通信接口封裝實(shí)現(xiàn)對文件的配置功能，并在該配置完成的基礎(chǔ)上解析對象模型，實(shí)現(xiàn)對對象模型的封裝，從而形成樹形結(jié)構(gòu)。其次，完成起始過程的信息傳遞通道要在信息傳遞功能方面起始過程里進(jìn)行封存，從而把ACSI信息傳遞功能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)上。最后，執(zhí)行核心信息傳遞服務(wù)信息傳遞通道至ACSI信息傳遞功能類別的封存，封存過程中用的數(shù)據(jù)來源于個體模型的分支型結(jié)構(gòu)。為了獲取不同層級的對象列表，我們通過對請求參數(shù)進(jìn)行層級配置來實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能一一對應(yīng)至核心信息傳遞協(xié)議的可讀有名區(qū)域目錄信息傳遞通道;為了進(jìn)行對有名區(qū)域的輸出和設(shè)定，我們通過將目的數(shù)據(jù)輸入要收集/設(shè)定信息的所在域以及名稱來進(jìn)行信息傳遞功能一一對應(yīng)至核心信息傳遞協(xié)議的讀入/寫入有名變化值信息傳遞通道;為了獲取目的參量所引用的信息或信息集的元信息，我們通過將信息傳遞功能一一對應(yīng)至核心信息傳遞狀態(tài)的讀入信息訪問特點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)。3.4.2非托份通伯服務(wù)類封裝為托甘通值服務(wù)類未依托信息傳遞功能類別封裝為依托信息傳遞服務(wù)類別的主要功能就是為了實(shí)現(xiàn)各類操作系統(tǒng)以及調(diào)控使用任意架構(gòu)的應(yīng)用程序，最終目的是為了實(shí)現(xiàn)智能變電站即時監(jiān)控裝置對站控層各類設(shè)備的應(yīng)用。(1)指令調(diào)用與數(shù)據(jù)封送圖3-5站控層通信服務(wù)類跨平臺封裝過程從圖3-5我們可以看出，不同區(qū)域的封裝階段主要有命令的傳遞以及信息構(gòu)架封送兩大階段。命令傳遞是指實(shí)現(xiàn)依托以及未依托信息傳遞功能類別的混合，并借助ACSI功能類別來實(shí)現(xiàn)虛擬化平臺依托命令的統(tǒng)一編譯。信息封存是指因?yàn)橐劳幸约拔匆劳行畔鬟f功能類別想要進(jìn)行之間的信息傳遞，就要根據(jù)各種信息手段實(shí)現(xiàn)方式的差別來把信息進(jìn)行封存處理。數(shù)據(jù)封送主要包括字符串封送、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體封送和回調(diào)函數(shù)封送三大方面的內(nèi)容。(2)通信過程封裝一是讀取報(bào)告控制塊。依托信息傳遞功能類別的讀取信息調(diào)控模塊功能是基于IEC61850客戶端進(jìn)行調(diào)用的，參數(shù)為各種信息類別，使用過程中，依托信息傳遞功能類別得到相應(yīng)的RCB構(gòu)架模塊，依托未依托信息傳遞功能類別的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)對目錄調(diào)控區(qū)域功能的運(yùn)用，最終實(shí)現(xiàn)對使用字符變量和RCB構(gòu)架的封裝傳送處理;未依托信息傳遞功能類別的讀出目錄調(diào)控模塊功能是基于核心信息傳遞協(xié)議有名信息方式從而得到各種信息變量，把讀取出來的有名信息封存至RCB購價(jià)體系內(nèi)生成響應(yīng)的信息量，把封存得到的有信息量的RCB裝置封裝傳送至依托區(qū)域的RCB個體，最終傳送至站控區(qū)域目錄。二是設(shè)置報(bào)告控制塊。報(bào)告控制塊值的設(shè)置是依托IEC61850客戶端來實(shí)現(xiàn)的，在此為了實(shí)現(xiàn)對報(bào)告控制塊的設(shè)置，IEC61850客戶端主要功能就是對RCB對象進(jìn)行讀取和編輯;設(shè)置目錄調(diào)控模塊完成后，通過使用依托信息傳遞功能類別來實(shí)現(xiàn)對調(diào)用信息和RCB對象的傳播;傳播過程中，借用依托信息傳遞功能類別來實(shí)現(xiàn)對使用數(shù)據(jù)串和RCB對象封裝;非托管通信服務(wù)類通過調(diào)用有名變量服務(wù)，將引用字符指針和RCB結(jié)構(gòu)體寫入服務(wù)端報(bào)告控制塊從而形成相對性的變量，寫入完成后向站控區(qū)域目錄發(fā)送完成響應(yīng)。三是開始報(bào)告。站控區(qū)域目錄通過對依托信息傳遞類別響應(yīng)的使用，將目錄調(diào)控模塊中的調(diào)用信息封裝成借用的信息指針并傳播;依托信息傳遞功能類別通過對未依托信息傳遞功能類別開始目錄信息的借用，將借用字符指針傳播;激活以后的目錄在經(jīng)過觸發(fā)設(shè)定、使用以后，讀出回調(diào)關(guān)系，同時實(shí)現(xiàn)從IEC61850目錄選取的措施分析目錄及讀出數(shù)據(jù)。3.4.3在級監(jiān)側(cè)單元徽擬器實(shí)現(xiàn)我們選擇了SISCO公司開發(fā)設(shè)計(jì)的MMS-EASELite操作棧系統(tǒng)對智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)ACSI映射到底層關(guān)聯(lián)相應(yīng)的封存。MMS-EASELite協(xié)議棧設(shè)備存在兩種接口:MMS協(xié)議接口和MVL協(xié)議接口。本文選擇選取MVL目錄通道進(jìn)行封裝，因?yàn)樵撏ǖ肋x區(qū)中發(fā)展策劃人員無需必須選取MMS目錄原語就能實(shí)現(xiàn)基于MMS協(xié)議另一層次的模擬分析。因此，智能變電站即時監(jiān)控區(qū)域仿真設(shè)備的構(gòu)建和成功運(yùn)用過程如下:(1)應(yīng)用于Windows操作系統(tǒng)的MMS-EASELite源代碼的編寫。當(dāng)前，MMS-EASELite擁有三個類型的信息源，且三個類型信息源之間相輔相成，缺一不可，這就要求進(jìn)行MMS-EASELite源程序的編寫過程中要按照順序進(jìn)行，否則就無法實(shí)現(xiàn)。編譯程序庫過程如下:a.處于visualstudio2010背景中，加載Libraries，通過編輯好的譯碼裝置將編寫好的Libraries轉(zhuǎn)譯為.Lib格式;b.在visualstudio2010環(huán)境下，加載foundry相應(yīng)的頭文件，并將.Lib文件作為加載依賴項(xiàng)，生成foundry.exe實(shí)現(xiàn)對Utilityapplications的編譯:c.按照Utilityapplications的編譯方法，在確保foundry.exe存在的前提下，實(shí)現(xiàn)對SampleApplications的編譯。(2)基于MVL接口實(shí)現(xiàn)對ACSI通信服務(wù)模塊的封裝。封裝過程分為兩步。第一步:在visualstudio2010環(huán)境下，將編譯生成的.Lib文件和相關(guān)的頭文件導(dǎo)入到新建的C++項(xiàng)目ACSI中。這個過程之后，封裝出來的ACSLLib文件只能在Windows操作系統(tǒng)下應(yīng)用，其中ACSI類用ACSLh頭文件表示;ACSI種類主要手段的實(shí)現(xiàn)通過MVL接口，基本依據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義。第二步:為了ACSI類公有方法的實(shí)現(xiàn)，借助.NET平臺和Windows平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向封送，從而實(shí)現(xiàn)跨平臺的通信服務(wù)，通過編譯生成應(yīng)用于.NET平臺的ACSI-CLR.dII。通過這兩步，實(shí)現(xiàn)ACSI信息傳遞部分的封裝。(3)開發(fā)在線監(jiān)測單元模擬器。在上文實(shí)現(xiàn)ACSI信息傳遞部分封裝的基礎(chǔ)上，借助C#語言設(shè)計(jì)出在線監(jiān)控部分仿真設(shè)備。開發(fā)要求:一是保持即時監(jiān)控部分仿真設(shè)備的性能和響應(yīng)速度;二是設(shè)計(jì)獨(dú)立線程執(zhí)行ACSI通信。開發(fā)設(shè)計(jì)的在線監(jiān)控部分仿真設(shè)備要實(shí)現(xiàn)與綜合在線監(jiān)控部分仿真設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)連接之后加載SCL模型，從而實(shí)現(xiàn)對智能變電站在線監(jiān)控部分設(shè)備通信功能的模擬。在線監(jiān)測單元模擬器左側(cè)窗口SCL模型樹有獲取數(shù)據(jù)模型、讀取數(shù)據(jù)值等功能。右側(cè)的輸出窗口的功能則是實(shí)現(xiàn)日志和通信結(jié)果的打印等。在線監(jiān)測單元模擬器配屬性方面則展示了每個點(diǎn)自己的特點(diǎn)、運(yùn)行路徑以及每個點(diǎn)的信息等，報(bào)告運(yùn)行模塊則實(shí)現(xiàn)了把目錄信息的選取以及整理能力，信息集窗口則實(shí)現(xiàn)了信息匯總的創(chuàng)建和特殊信息的監(jiān)控。在三章和四章之間增加一章，第四章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在這章要有3-4個源代碼，和相對應(yīng)的系統(tǒng)截圖，如登錄頁面，主界面圖，每個功能模塊的頁面等，可以參照我提供的模板論文第4章智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的驗(yàn)收測試上文我們完成了對我們的智能變電站所用的在線監(jiān)測系統(tǒng)測試方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，為本章節(jié)的站內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)測試平臺的實(shí)現(xiàn)和測試實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。4.1智能變電站在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)側(cè)試平臺智能變電站在線平臺的測試平臺架構(gòu)如圖4-1所示。圖4-1智能變電站在線檢測的測試平臺示意圖表示層是用戶圖形展示的入口，主要可以為測試裝置的性能、測試平臺的功能選項(xiàng)擇和展示測試平臺的報(bào)告結(jié)果模塊。其中測試平臺性能模塊提供了實(shí)驗(yàn)中被測試站位置的監(jiān)測平臺單元、綜合監(jiān)測平臺單元參數(shù)接入;功能的檢測選項(xiàng)選擇;測試報(bào)告則用來展示數(shù)據(jù)表形式的報(bào)告。測試方法的主要功能就是進(jìn)行自動化檢測，由測試編碼解碼運(yùn)行、對平臺的檢測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析等模塊構(gòu)成，就是達(dá)成對自動化編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)化、測試所用例子的記錄和結(jié)果收集、分析和提交等工作。仿真層包含了引擎測試、通信模擬器和數(shù)據(jù)庫等基本應(yīng)用軟件，主要功能就是將測試數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、與檢測的平臺的單元完成交換并進(jìn)行集中、上報(bào)文件。變電站的平臺檢測單元通過載入?yún)f(xié)議來正確分配文件，進(jìn)行不同類型的平臺檢測系統(tǒng)和MMS通信功能;變電站的平臺檢測可以模擬IEC61850所能完成的客戶端功能，追蹤捕捉數(shù)據(jù)來生產(chǎn)生測試結(jié)果的報(bào)文;GAG則實(shí)現(xiàn)了變電站平臺檢測單元與上層平臺的通信。4.2智能變電站在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)的側(cè)試要求試驗(yàn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)在變電設(shè)備連通順暢性的試驗(yàn)，選擇使用商用或自主研發(fā)的用戶端通信模擬機(jī)、IED通信模擬機(jī)、配置工具和協(xié)議分析工具構(gòu)建測試仿真系統(tǒng)。數(shù)字智能變電站即時監(jiān)控設(shè)備測試仿真設(shè)備方案中，被測儀器采用IEC61850服務(wù)器或用戶端;客戶端或者服務(wù)器為傳輸仿真設(shè)備，由傳輸仿真設(shè)備傳輸信息至IEC61850服務(wù)器或者客戶端提供負(fù)荷IEC61850狀態(tài)下的傳輸請求同時對反應(yīng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)信息采集，這個階段里為了防止和監(jiān)測信息出現(xiàn)錯誤，利用狀態(tài)計(jì)算收集以太網(wǎng)上的協(xié)議數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行解決。4.2.1一致性側(cè)試(1)靜態(tài)一致性測試靜態(tài)一致性試驗(yàn)的主要任務(wù)就是證明測試監(jiān)控部分的硬件、軟件版本能否和制造商給的說明書是否符合。(2)動態(tài)一致性測試動態(tài)一致性試驗(yàn)原因大體上是因?yàn)閷CSI服務(wù)完成度分別分析。通過對響應(yīng)文件的接收分析來實(shí)現(xiàn)與配置文件對比分析，從而確保功能的一致。4.2.2綜合監(jiān)側(cè)單元功能洲試綜合監(jiān)控部分的性能試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4-2所示。圖4-2綜合監(jiān)測單元功能測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D針對綜合監(jiān)控部分區(qū)域進(jìn)行試驗(yàn)的大體工作分為:(1)上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)一是查看OptFlds和TrpOp信息對應(yīng)是否有反應(yīng);二是根據(jù)不同發(fā)生方式的設(shè)定(如dchg,qchg.IntgPd和GI等);三是通過上送的措施(如FCD.FCDA)的設(shè)置檢驗(yàn)報(bào)告特點(diǎn);四是分析信息的產(chǎn)生，并經(jīng)由Report服務(wù)對得到的信息分別進(jìn)行推動;五是使用URCB對不斷推送信息集進(jìn)行分析。(2)下傳控制命令采用SelectWithValue}Cancel.Operate.TimeActivedOperate和CommandTermination服務(wù)，目的是為了實(shí)現(xiàn)對安全操作控制的選擇，利用SelectWithValue.Cancel等服務(wù)來檢測控制對象的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對響應(yīng)報(bào)告的檢查;四是測試SBOw，Oper和Cancel數(shù)據(jù)對GetDataDirectory，GetDataDefinition和GetDataValues服務(wù)的支持情況。4.2.3站端監(jiān)側(cè)單元功能側(cè)試測試的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4-3所示。圖4-3站端監(jiān)測單元功能測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D(1)采集和展示監(jiān)測數(shù)據(jù)(2)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和預(yù)警(3)與GSG的通信4.3在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)自動化側(cè)試方法4.3.1綜合監(jiān)側(cè)單元自動化功能側(cè)試方法智能化的數(shù)字變電站的核心監(jiān)控區(qū)域智能化試驗(yàn)系統(tǒng)在試驗(yàn)階段說明把總體監(jiān)控部分各項(xiàng)功能進(jìn)行文字形式表達(dá)方式的試驗(yàn)。智能變電站大體上是從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息庫里進(jìn)行例子選取，然后把試驗(yàn)例子轉(zhuǎn)變成智能化試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，寫入試驗(yàn)信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)例子和試驗(yàn)信息在智能化引擎里的主動動作。該智能化試驗(yàn)流程是一個閉環(huán)流程，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺信息傳遞仿真儀器和綜合檢測單元的信息傳遞，從而實(shí)現(xiàn)輸出信號并得出試驗(yàn)所取得的成果。其流程如圖4-4所示。圖4-4綜合監(jiān)測單元自動化測試流程從圖4-4可以看出，針對綜合監(jiān)測單元各項(xiàng)功能的測試，都是通過測試用例來描述的，因?yàn)闇y試用例可以很容易的就轉(zhuǎn)化為測試腳本，有利于ACSI服務(wù)的調(diào)用和數(shù)據(jù)的輸入，從而最終提供測試結(jié)果。4.3.2自動化側(cè)試腳本設(shè)計(jì)智能化試驗(yàn)?zāi)_本構(gòu)思的目的就是為了替代人為控制試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)在總體監(jiān)控部分每種能力試驗(yàn)例子的階段和最終目的的展望和探索。本文在XML語言基礎(chǔ)上有針對性地發(fā)明了一類使用模板來表達(dá)語言形式的方式，來實(shí)現(xiàn)總體上的監(jiān)控部分各項(xiàng)能力的試驗(yàn)。該語言環(huán)境下，測試用例順利生成一一對應(yīng)的測試腳本，采用模塊化思想避免重復(fù)測試，同時實(shí)現(xiàn)抽象操作，將不一樣的各種模板單位采用到對應(yīng)的區(qū)域里，各種區(qū)域里面的子模板最終組成了自動化實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?.3.3功能側(cè)試用例生成側(cè)試腳本(1)功能測試用例存儲自動化試驗(yàn)系統(tǒng)針對實(shí)驗(yàn)例子的讀取，嚴(yán)格按照相應(yīng)的試驗(yàn)順序和試驗(yàn)信息轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)?zāi)０鍋磉M(jìn)行。總體監(jiān)控部分各項(xiàng)能力試驗(yàn)的開展要先對試驗(yàn)順序表進(jìn)行建立，使得能力試驗(yàn)中試驗(yàn)順序一一照應(yīng)信息傳遞功能信號。(2)測試腳本生成本文針對檢測模板生成過程。其測試腳本生成流程如圖4-5所示。圖4-5監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能自動化測試腳本流程從圖4-5可以看出，自動化檢測模板生成流程分為4個部分，過程(1)中主要是針對實(shí)驗(yàn)用表格進(jìn)行選取;流程(2),(3)搜尋并按先后進(jìn)行試驗(yàn)順序，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息讀入能力和試驗(yàn)順序的聯(lián)系。4.3.4自動化側(cè)試引攀自動化測試引擎設(shè)計(jì)圖4-6自動化測試引擎架構(gòu)圖從圖4-6我們可以看出，自動化測試引擎的主要功能就是實(shí)現(xiàn)對測試流程的控制，因此采用了開放式接口的設(shè)計(jì)方式。接入組件的詳細(xì)功能如下:測試腳本解析組件:主要功能就是解析XML格式的試驗(yàn)?zāi)０?，進(jìn)行變量定義。測試結(jié)果分析組件:收集、分析響應(yīng)報(bào)文，形成測試報(bào)告;實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治龇椒ㄅc信息內(nèi)容的對照和對應(yīng)。在此，我們針對監(jiān)控信息讀入能力試驗(yàn)得到了相應(yīng)的效果產(chǎn)生法則，試驗(yàn)結(jié)果討論組件可以利用所規(guī)定的變量約束和反射手段，對report和rcb分別對照，從而最終形成試驗(yàn)報(bào)告。(2)自動化測試引擎實(shí)現(xiàn)通過對自動化測試引擎設(shè)計(jì)方法的闡述，自動化測試引擎實(shí)現(xiàn)類圖如圖4-7所示。圖4-7自動化測試引擎實(shí)現(xiàn)類圖通過圖4-7我們可以看出，自動化測試引擎由ExecutionEngine執(zhí)行引擎、IScriptParser腳本解析器和ITestInvoker調(diào)用程序三大組成部分。ITestInvoke:主要針對調(diào)用測試過程的方法進(jìn)行規(guī)范。4.4變電站平臺監(jiān)側(cè)的自動化側(cè)試4.4.1側(cè)試實(shí)驗(yàn)環(huán)境本次測試由平臺總和檢測組合、變電站側(cè)監(jiān)控部分、Modbus子站仿真功能(外部)和總和檢測智能化結(jié)構(gòu)共同組成，如圖4-8所示。圖4-8測試實(shí)驗(yàn)環(huán)境從圖4-8中我們可以看到，PC機(jī)1上的運(yùn)行軟件，可以用來模擬使用Modbus軟件的普通檢測結(jié)果，PC機(jī)2上運(yùn)行站內(nèi)平臺基礎(chǔ)監(jiān)測單元，使用基礎(chǔ)檢測模擬文件用來完成能夠?qū)崿F(xiàn)Modbus軟件與IEC61850交互的檢測方式，PC機(jī)3上用來進(jìn)行平臺檢測監(jiān)測系統(tǒng)，包括變電站側(cè)檢測的方法?；A(chǔ)的檢測模塊FC仿真與變電站側(cè)檢測模塊的仿真模塊之間兩者輸送MMS形式的信息，Modbus和系統(tǒng)的平臺與系統(tǒng)監(jiān)控的聯(lián)系能夠輸送相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。監(jiān)測方法能夠完成多個變電站側(cè)數(shù)據(jù)單元之間的交互鏈接，虛擬實(shí)現(xiàn)多個源頭同一時間向站內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送服務(wù)要求來驗(yàn)證本身的性能，并收集響應(yīng)結(jié)果，分析結(jié)果的原因。4.4.2側(cè)試過程在此，我們以站內(nèi)系統(tǒng)的檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果上傳功能測試為例，對上文實(shí)驗(yàn)環(huán)境下總體的檢測過程來進(jìn)行闡述。Modbus數(shù)據(jù)結(jié)果與MMS協(xié)議文件總體相同性的檢測和分析:首先，針對Modbus和站內(nèi)檢測系統(tǒng)進(jìn)行同步通信的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置，包括系設(shè)置的數(shù)據(jù)包括的IP地址、測試時長、數(shù)據(jù)文件標(biāo)記、步長等。其次，實(shí)現(xiàn)變電站側(cè)檢測方法與變電站綜合檢測系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)響應(yīng)后得到對象模型，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài):最后一步，Modbus軟件收到變電站綜合檢測系統(tǒng)的連接請求，實(shí)現(xiàn)通信鏈接，從而將在線監(jiān)測所得到的數(shù)據(jù)以報(bào)告的方式上傳到終端的檢測單元模擬器。測試過程時序圖如圖4-9所示。圖4-9測試過程時序圖(2)站內(nèi)綜合檢測上傳數(shù)據(jù)用例自動化編碼文件生成過程:站內(nèi)綜合檢測系統(tǒng)對需要進(jìn)行測試的用例進(jìn)行篩選，采用DGA總部分來傳送數(shù)據(jù)的方式，能夠完成用例的檢測，從而最終生成檢測編碼數(shù)據(jù)。編碼數(shù)據(jù)生成后，利用SMU虛擬數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對站內(nèi)檢測平臺和打開上傳功能。站內(nèi)檢測平臺最終會生成數(shù)據(jù)結(jié)果，對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析檢測，原因是表示總召喚觸發(fā)了報(bào)告，同當(dāng)時設(shè)置的方式相同，報(bào)告結(jié)果中包含了DGA數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容。綜上所述，完成設(shè)計(jì)智能站內(nèi)檢測系統(tǒng)，以綜合檢測系統(tǒng)DGA數(shù)據(jù)上傳功能為例，就Modbus軟件和工EC61850數(shù)據(jù)的交互功能進(jìn)行了檢測，保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性及可行性。第5章變電站在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用為了更好的驗(yàn)證論文里面數(shù)字變電站即時監(jiān)控裝置的配置和原理，我們在本章節(jié)中以220KV勝利變電站為例，闡述數(shù)字化變電站即時監(jiān)控裝置的具體應(yīng)用及意義?，F(xiàn)在我們來驗(yàn)證論文所闡述的數(shù)字變電站即時監(jiān)控裝置的配置和原理，現(xiàn)通過220kV勝利變電站來具體說明該裝置的應(yīng)用與意義。5.1GIS組合設(shè)備在線監(jiān)側(cè)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例在我們的研究過程中，隨著我們對變電站及其設(shè)備研究分析的深入推進(jìn)，在開展智能化的數(shù)字變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究分析中必須要應(yīng)用變電站生產(chǎn)現(xiàn)場所采集到的具體生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過應(yīng)用實(shí)際現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)來可靠佐證我們的新型智能化數(shù)字變電站的在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。考慮到上面的因素，我們在這次應(yīng)用中，采取的是我國北方某地220kV勝利變電站的數(shù)據(jù)。圖5-1GIS組合設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成對于220kV勝利變電站而言，GIS組合設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)是由SF6在線監(jiān)測系統(tǒng)變送器、系統(tǒng)主機(jī)和外圍設(shè)備這三個部分組成的，如圖5-1所示。另外，SF6在線監(jiān)測系統(tǒng)變送器的主要功能就是采集數(shù)據(jù)信息并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的模擬和轉(zhuǎn)換，將模擬完成或轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī);系統(tǒng)主機(jī)的主要功能就是對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較和診斷處理。GIS組合設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，當(dāng)SF6氣體濃度或氧氣含量出現(xiàn)變化，在線監(jiān)測系統(tǒng)就開展定量檢測，把監(jiān)測結(jié)果的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，利用RS485主線輸送作用，上傳給系統(tǒng)主機(jī)。系統(tǒng)主機(jī)將采集到的監(jiān)測信息顯示到觸摸顯示屏上，并在觸摸顯示屏的控制下對外圍設(shè)備進(jìn)行控制。觸摸顯示屏的功能就是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)運(yùn)算分析和參數(shù)比較，對數(shù)據(jù)是否異常進(jìn)行診斷。每當(dāng)SF6在空氣中所占比例大于1000ppm、氧氣的比值小于正常含量的18%時功能系統(tǒng)則會發(fā)出相應(yīng)信號，并協(xié)調(diào)外圍的設(shè)備進(jìn)行協(xié)同配合工作。在智能化的變電站內(nèi)其GIS組合設(shè)備的在線監(jiān)測系統(tǒng)配置如表5-1所示。表5-1變電站內(nèi)GIS組合設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)配置1）液晶顯示簡介液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。液晶顯示器的分類液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(Static)、單純矩陣驅(qū)動(SimpleMatrix)和主動矩陣驅(qū)動(ActiveMatrix)三種。液晶顯示器優(yōu)點(diǎn)顯示質(zhì)量高:由于液晶顯示器每一個點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。簡單、方便:液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。體積小、重量輕:液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。功耗低:相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。2）線段的顯示點(diǎn)陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個點(diǎn)組成，屏上64×16個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如:屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H-00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)(000H)=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點(diǎn)；當(dāng)(3FFH)=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)(000H)=FFH，(001H)=00H，(002H)=00H，……(00EH)=00H，(00FH)=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線，這就是LCD顯示的基本原理。3）字符的顯示用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€字符由6×8或8×8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。在此首先要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，預(yù)處理部分一般應(yīng)安排在數(shù)據(jù)采集之前，