變電站遙測精度自動校驗方法的研究

【摘要】變電站綜合自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集已大量采用了交流采樣測量技術。本文研究分析了變電站綜合自動化系統(tǒng)遙測精度校驗工作的原理，設計了遙測精度自動校驗的方法，并最終開發(fā)了交流采樣校驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了遙測精度自動校驗。

【關鍵詞】綜合自動化；遙測精度；自動校驗；交流采樣校驗系統(tǒng)

0.前言

現(xiàn)行的變電站遙測精度校驗采取的是手動方式（即手動設置參數(shù)、手動記錄數(shù)據(jù)、手動進行誤差計算），如按照規(guī)程進行一次完整的校驗工作需耗時3-4小時，不僅工作強度大，效率低，且在校驗期間廠站端與調(diào)度端的傳送數(shù)據(jù)被“人工置數(shù)”，無法反映系統(tǒng)真實情況，特別是關口量的長時間的不刷新，導致在校驗期間自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)（AGC、EMS）無法發(fā)揮作用，如系統(tǒng)在此時發(fā)生異常，則無法及時判斷異常，系統(tǒng)運行存在較大的安全隱患。

1.對變電站遙測精度校驗工作的分析

交流采樣測量裝置由單片微機為核心的硬件構成，單片微機中的采樣軟件對采樣數(shù)據(jù)進行格式變換、計算等處理轉換成適合于遠傳和當?shù)乇O(jiān)視的數(shù)據(jù)結構，其數(shù)據(jù)處理流程框圖如圖1所示。在轉換過程中數(shù)據(jù)是以數(shù)字量或碼值的形式存在，專用校驗設備無法獲取被測單元的數(shù)據(jù)，只能手動記錄數(shù)據(jù)進行基本誤差計算，導致效率和準確率不高。如能實現(xiàn)自動校驗，則可以提高校驗工作的規(guī)范性及正確性。

2.自動化遙測精度自動校驗方法的確定

2.1模擬量自動控制輸出

要實現(xiàn)自動控制輸出，校驗儀器應具備程控功能。開發(fā)滿足要求的程控三相源，通過RS232接口與PC相連，且具備開放通訊協(xié)議。核心部分由信號發(fā)生板和功率放大器組成，其中信號發(fā)生板完成波形的捏合和原始信號波形的發(fā)生，功率放大板完成對信號的放大和驅(qū)動。RS232通訊口既用于控制命令的下發(fā)又用于輸出數(shù)據(jù)的返回。信號板根據(jù)通訊下達的各種命令，實時計算信號板波形的捏合數(shù)據(jù)點，然后放入大容量的循環(huán)SDRAM中，并通過DMA自動送出。

2.2自動采集校驗數(shù)據(jù)

自動采集數(shù)據(jù)是實現(xiàn)自動校驗的一個關鍵點。校驗系統(tǒng)通過接口將數(shù)據(jù)發(fā)送給程控三相源，同時通過數(shù)據(jù)采集模塊輪詢發(fā)送請求數(shù)據(jù)指令給被測測控單元，程控三相源接收指令開始輸出，校驗系統(tǒng)等待程控三相源輸出穩(wěn)定后，采集測控單元返回的數(shù)據(jù)報文，數(shù)據(jù)分析模塊分析數(shù)據(jù)報文，發(fā)現(xiàn)所需數(shù)據(jù)發(fā)生變化后通知系統(tǒng)停止下發(fā)指令，數(shù)據(jù)校驗模塊根據(jù)采集的數(shù)據(jù)計算校驗結果，并將結果輸出顯示。

2.3通訊規(guī)約的通用性

校驗軟件與測控單元通訊時，不同廠家設備所用的規(guī)約不盡相同，這就要求軟件能夠支持多種規(guī)約，譬如IEC870-5-103、南瑞科技NSD500-103規(guī)約、南瑞繼保網(wǎng)絡103規(guī)約。系統(tǒng)采用動態(tài)加載規(guī)約庫的形式來設計裝置規(guī)約，所有裝置的通訊規(guī)約單獨存放在一個規(guī)約庫中，如果需要添加，修改規(guī)約只需要單獨對庫文件進行修改即可。

2.4遙測精度誤差校驗的自動計算和校驗報告的自動生成

校驗系統(tǒng)采集到校驗數(shù)據(jù)后，由系統(tǒng)的校驗軟件進行基本誤差校驗計算并自動生成報告。基本誤差計算公式如下：

其中， Vx 指被測顯示值， Vi 指標準顯示值， Af 指基準值（一般指被測量輸入標稱值或量程上限）。

2.5自動校驗方法的最終確定

（1）在校驗軟件上設置相關參數(shù)后，由軟件下發(fā)控制命令來驅(qū)動程控三相源。

（2）程控三相源根據(jù)收到的控制命令輸出三相I、U等模擬量。

（3）程控三相源輸出穩(wěn)定后將輸出量數(shù)值返回給校驗軟件。

（4）被測測控單元數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定后將數(shù)據(jù)通過某種規(guī)約輸出給校驗軟件。

（5）校驗軟件進行誤差計算，形成報表并存檔。

3.交流采樣校驗系統(tǒng)的開發(fā)與應用

綜合上文的分析，開發(fā)交流采樣校驗系統(tǒng)，可以實現(xiàn)變電站遙測精度的自動校驗。系統(tǒng)開發(fā)成功后用于現(xiàn)場的情況如下表：

4.結論

交流采樣自動校驗系統(tǒng)是根據(jù)《交流采樣測量裝置校驗規(guī)范》和《交流采樣測量裝置校驗作業(yè)指導書》要求設計，依據(jù)交流采樣的原理、通訊網(wǎng)絡與傳輸規(guī)約、誤差理論、交流采樣測量裝置的管理要求等多方面內(nèi)容設計而成。校驗系統(tǒng)提高了勞動效率和準確率，從而縮短了自動化校驗工作的設備停役時間，保證了測控單元的精度，既節(jié)約了公司的生產(chǎn)成本，還保障了公司的安全生產(chǎn)確保工作中實現(xiàn)質(zhì)量、效益和安全的統(tǒng)一。

【參考文獻】

[1]張惠剛.變電站綜合自動化原理與系統(tǒng).中國電力出版社，2004.