變電站測控裝置交流采樣自動定檢技術研究與應用

摘要：目前變電站對測控裝置進行預試定檢時，工作人員需對照作業指導書，手動操作測試儀器進行每一項遙測等測試項目，手工記錄測試數據并進行數據誤差的計算，工作效率低下。現根據交流采樣原理、通訊網絡與傳輸規約、誤差理論等多方面內容研究測控裝置交流采樣自動定檢系統，并應用于實際工作現場，該系統不僅提高了勞動效率，也提高了作業的標準性與流程性。

關鍵詞：測控裝置;自動定檢;計算機通信;規約

1、前言

隨著電力系統的迅速發展，變電站以及發電廠的綜合自動化系統已經大量投入使用。其中交流采樣測量裝置（以下簡稱測控裝置）在綜自系統中占有非常重要的地位。測控裝置是將工頻交流電量（電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、相位角和功率因數等）經數據采集、轉換、計算、轉變為數字信號傳送到本地或遠端顯示器的測量裝置。變電站綜合自動化測控單元的遙測精度是為變電站的監視和控制功能服務，為能量管理系統EMS、自動發電控制系統AGC、變電站無功自動控制系統提供數據來源，遙測精度否合格關系到變電站的安全、可靠運行水平。電力規程規定重要遙測量每一年校驗一次，一般遙測量每三年校驗一次。

2、現階段問題及方案提出

現對變電站測控裝置進行預試定檢時，工作人員需對照作業指導書，手動操作測試儀器進行每一項遙測等測試項目，手工記錄測試數據并進行數據誤差的計算，工作效率較低，測試時間長，同時由于手工填寫作業指導書相關數據容易出現差錯，班組作業指導書規范性較差，易造成跳項或手動加量數據錯誤。

本項目研究基于測控裝置定檢作業指導書的變電站測控裝置自動定檢技術，通過自動定檢模板的方式，靈活的配置測控裝置定檢的檢驗項目和檢驗方法，涵蓋外觀檢驗、通電初步檢查、數據封鎖、執行安措、檢查測控裝置數采系統精度、遙測通道檢查、同期功能試驗、檢查各測控裝置的開入開出回路、恢復安措、數據解封等測控裝置定檢的各個檢驗環節。

通過計算機通信技術，實現計算機與現場檢測裝置的自動通信和控制，控制測試設備的模擬電壓、電流的輸出和開關量的控制;通過加載相應規約，并根據現場實際裝置編制相應模板，實現測控裝置的遙測、遙信、遙控，以實現變電站測控裝置自動定檢目標。

3、自動校驗系統構成原理

1）在校驗軟件上設置相關參數后，由軟件下發控制命令來驅動程控三相標準源。2）程控三相標準源根據收到的控制命令輸出三相I、U 等模擬量。3）程控三相標準源輸出穩定后將輸出量數值返回給校驗軟件。4）被測測控單元數據顯示穩定后將數據通過某種規約輸出給校驗軟件。5）校驗軟件進行誤差計算，形成報表并存檔。

4、方案實施

4.1總體設計

系統大體上可分為：數據管理、方案管理、裝置檢測、和報告管理四大主要功能。數據管理模塊可以設置被校驗裝置的基本參數，如生產廠家、規格型號、接線方式、精度等級等。方案管理中配置基本誤差、頻率改變參數。裝置檢測模塊涵蓋外觀檢查、零漂測試、絕緣檢測。最后生成校驗報告并存檔。

4.2數據流

系統中的參數主要來自于用戶的輸入。當用戶進行相關的操作時，系統將根據用戶設定參數驅動硬件，以向交流采樣裝置提供電壓、電流等信號，裝置得到信號后將會反饋自身的數據到本系統，系統采集到反饋回來的數據后將其與標準數據相比較，以計算其誤差。

4.3系統基本流程

用戶操作進行自動定檢前需設定本次測試的間隔詳細信息，根據間隔參數，關聯相應的測試方案，測試方案應該涵蓋外觀檢驗、通電初步檢查、數據封鎖、執行安措、檢查測控裝置數采系統精度、遙測通道檢查、同期功能試驗、檢查各測控裝置的開入開出回路、恢復安措、數據解封等測控裝置定檢的各個檢驗環節。

通過計算機通信技術，實現計算機與現場檢測裝置的自動通信和控制，控制測試設備的模擬電壓、電流的輸出和開關量的控制。可以進行半自動校驗，也可以通過加載相應規約，根據現場實際裝置關聯相應模板，實現測控裝置的與校驗儀的連接，以實現變電站測控裝置全自動定檢目標。個人PC與校驗儀聯機校驗操作過程中若出現異常，能通過人工干預進行打斷，退出自動校驗。

5、系統調試

首先打開交流采樣檢定裝置（深圳凱弦KS908），并進入聯機模塊。將上位機【凱弦交流采樣系統】打開，在文件菜單中設置通訊IP，進行聯機。若聯機不成功，則上一界面繼續保持，不彈出聯機成功提示，此時需檢查IP設置是否正確，網線連接是否正常等。若設置正確，彈出聯機成功提示。聯機成功后，即可新增裝置，同時設置裝置參數，并關聯測試方案（測試方案可按照實際要求進行修改）。點擊開始，按照關聯的測試方案，從頭檢測直至結束，確認無誤后，保存測試數據。其中，數據超差的部分會用紅色字體標紅。如圖所示。

6、結語

交流采樣自動校驗系統是根據《交流采樣測量裝置校驗規范》和《交流采樣測量裝置校驗作業指導書》要求設計，依據交流采樣的原理、通訊網絡與傳輸規約、誤差理論、交流采樣測量裝置的管理要求等多方面內容設計而成。

通過測試，變電站測控裝置自動定檢技術具有良好的可操作性與實用性，能實際應用于現場工作，提高現場工作的效率與規范性。自動計算測試參數，自動完成試驗項目的測試，提高工作效率。提高了作業的標準性與流程性，降低了對現場工作人員的技術要求，減少了因工作人員技能不足或責任心不強造成的工作失誤。同時，通過腳本語言或編程等方式實現作業指導書的程序化、電子化，固化現場作業流程，規范了標準作業指導書的執行。

參考文獻：

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