試論變電所統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)

阿不都熱依木

摘 要：變電所在開展了無人值班以后，采用調度自動化系統(tǒng)實現了對于母線電壓的實施監(jiān)控。該文就闡述了怎樣利用網絡渠道來將統(tǒng)計型電壓表的實時數據遠距離傳輸至集控站監(jiān)控中心。并針對現場所采用的設備運行狀態(tài)信息采集設備結構、特征與性能予以了詳細介紹，并提出了一種統(tǒng)計型電壓表數據的實時采集系統(tǒng)設計方案。

關鍵詞：統(tǒng)計型 電壓表 數據采集系統(tǒng) 變電所

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0008-02

變電所在采取無人化值班之后，主要是利用調度自動化系統(tǒng)來對母線電壓進行監(jiān)視，變電所當中的電壓交流量是通過電壓變送器轉變成0～5 V模擬量送至RTU中，而后在遠距離傳輸至調度端，通過調度端再轉換成實際電壓值。鑒于變送器的精度較差，遠距離監(jiān)視所能夠看到的電壓和變電所母線電壓間存在著較大的誤差性。該文提出了采用網絡渠道來將統(tǒng)計型電壓表的實時數據遠距離傳輸至集控站監(jiān)控中心的方法，此舉不但可實現對用戶供電電壓的有力保障，并且也將促使變電所的電壓合格率達到考核的標準要求。

1 系統(tǒng)構成

在統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)當中，其主要的構成部分就包括了現場的設備運行狀態(tài)信息采集設備EII與數據中心內的數據采集平臺，現將這兩方面內容具體分析如下[1]。

1.1 設備運行狀態(tài)信息采集儀EII

這一設備通常是安裝在設備運行的現場當中，這當中的核心功能主要是針對統(tǒng)計型電壓表數據采集，利用透明轉發(fā)手段，借助于100 M的以太網來實現信息系統(tǒng)的實時傳輸。

1.2 數據采集平臺

數據采集平臺主要是向現場采集設備發(fā)送通信命令，并且對于采集設備所回送的設備運行狀況進行處理，并將之送入到開放式的實時數據庫之中，進而等候設備運行狀態(tài)信息處理單元進行查詢。

2 系統(tǒng)特點

首先，設備運行狀態(tài)信息采集設備EII具有以下幾項特點：（1）能夠同時支持NAT地址轉發(fā)，同時可處理網絡設備IP地址缺乏的狀況。（2）自帶一定的防火墻能力，可避免網絡數據的入侵破壞。（3）能夠與多臺智能設備相連接。（4）無需在現場設備當中進行協(xié)議解釋程序的編寫，可支持透明轉發(fā)。（5）可應用100 M以太網絡以及GPRS通信模式。（6）可采取傳輸通道熱冗余備份，系統(tǒng)性能安全、穩(wěn)定。

其次，數據采集平臺的系統(tǒng)特點主要包括以下幾個方面：（1）系統(tǒng)架構為C/S。（2）具備智能輔助協(xié)議解釋軟件，用戶可對協(xié)議進行分解。（3）應用了開放式實時數據庫來將所采集到的結果進行輸出處理。（4）可采用熱冗余備份。（5）可采用OPC標準工業(yè)接口。

3 系統(tǒng)原理

在整個統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)當中，主要可將之分成兩部分內容：其中一部分是變電站現場數據轉發(fā)設備；另一部分則是遠程服務器設備。但無論是哪一部分內容均是利用以太網TCP/IP協(xié)議所互相聯通起來。變電所現場數據轉發(fā)設備可促使電壓表之中的相關信息內容經由網關上傳至數據庫服務器中并進行存儲，在局域網當中任何一個工作站想要獲得相關的數據內容時，便可利用系統(tǒng)自身所具備的IE瀏覽器來依據相應的級別，通過登錄局域網Web服務器來實現瀏覽操作[2]。

電壓表和網關間的網絡架構協(xié)議轉發(fā)設備，其核心功能為對中心數據計算機設備所發(fā)出的通信命令依據以太網TCP/IP協(xié)議來實現轉譯處理，同時和電表予以串口通信，并且將電表回路數據也一同接收，通過以太網TCP/IP協(xié)議進行程序編譯，利用LAN再次回傳給數據中心計算機設備，進而也就完成了依次查詢操作。在一整個通信協(xié)議當中數據信息需經歷由數據中心被發(fā)送到電壓測量設備過程當中的數據編譯與解碼兩項操作。其整體協(xié)議內容均需接受GOLD以及以太網TCP/IP協(xié)議的兩次轉換處理。在此當中的GOLD編碼主要為了應對網絡協(xié)議轉發(fā)設備實行遠端配置所新增的部分內容，從而也能夠依據相關的具體需求來更加快捷的在IE瀏覽器當中實現對于網絡協(xié)議轉發(fā)設備的科學配置。

在一整個數據信息內容的轉發(fā)與傳輸過程之中，網絡協(xié)議轉發(fā)設備所掌握的內容十分有限，甚至對現場駁接設備通信協(xié)議完全不了解，僅是針對發(fā)給設備的數據或是由設備通信當中所獲取到的數據信息內容采取轉發(fā)處理。從而也能夠在變電所新增終端設備之時完全不用對現場網絡協(xié)議轉發(fā)設備采取二次編程處理，極大地方便對統(tǒng)計型電壓表的具體應用。

4 應用效果

統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)在實際運行了一段時間后，取得了以下幾方面的應用成效[3]。

（1）通過對統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)的應用，可將變電所的全部電壓做到同一界面之上，并采用數據或是棒形圖予以展示，效果直觀、清晰，可大大方便監(jiān)控人員進行日常監(jiān)視。（2）能夠促使所統(tǒng)計到的各項數據內容自動上傳，并且還可以在遠端系統(tǒng)上對于歷史電壓合格率數據信息進行實時查詢，從而可促使對系統(tǒng)的分析工作將更加便捷，大大節(jié)省因為人工往返抄錄而產生的額外麻煩。（3）實時監(jiān)測到的各項電壓數據信息能夠實現自主上傳，并生成相應的功能性報表，并且所生成的這一報表不但可以向上級管理人員進行匯報，同時還可確保其中的相關統(tǒng)計數據不會被人為篡改，能夠十分有效地保障數據內容真實、可靠。（4）所應用的統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)其界面操作方面，電壓數據在超過限定額度之后系統(tǒng)便會自動報警同時顏色也將更加警醒，從而可對相關的監(jiān)控人員起到及時提醒的作用，使之能夠更及時地做好對電壓的有效控制。

5 仍需改進的方面

（1）穩(wěn)定性問題，在系統(tǒng)運行過程中，電壓表的地址時常會出現丟失情況，并由此造成通信中斷。分析其中的原因主要是由于電壓表通信接口位置的模塊質量較差，通信程序編寫錯誤，轉而采用工業(yè)級通信模塊和改寫了通信程序以后問題得到了有效解決。這表明統(tǒng)計型電壓表生產廠家本身的技術水平存在著嚴重的滯后性，盡管該系統(tǒng)具有一定的通信功能，然而絕大部分用戶由于很少應用到其通信功能，因此，對于這一方面的問題還了解不足，因而在購置統(tǒng)計型電壓表時應加強對此方面問題的關注。（2）統(tǒng)計型電壓表自身具備對數據的采集與統(tǒng)計功能，后臺可分別就兩項數據予以收取，在用戶一端予以顯示，然而卻不應將之再重新予以統(tǒng)計，以免因計算誤差而造成兩項統(tǒng)計方式發(fā)生完全不同的結果。（3）在初步完成系統(tǒng)構建后，還應及時構建起與之對應的管理制度，確定各單位的運行維護職責，保障系統(tǒng)可實現穩(wěn)定運行。同時還需構建起一整套的報表流程管理措施，確定出各個級別管理人員的工作職責。（4）可進一步加強對分散式統(tǒng)計型電壓表GPRS系統(tǒng)的研究，以促進全局電壓監(jiān)測均可實現實時性的采集，促使統(tǒng)計型電壓表數據采集系統(tǒng)能夠進一步得以完善。

6 結語

變電所通過應用了統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)后，可促使運行監(jiān)控人員能夠更加實現對電壓水平精準的監(jiān)控，并且也將能夠提升全局變電所的電壓合格率，以及促進無人值班變電所的運行質量與效率，并為達成真正的無人值班目標又向前邁進了一步。

參考文獻

[1] 錢國良.變電所統(tǒng)計型電壓表數據實時采集系統(tǒng)的開發(fā)和應用[J].供用電，2005（4）：24-25.

[2] 谷定燮，修木洪，戴敏，等.1000kV GIS變電所VFTO特性研究[J].高電壓技術，2007（11）：27-32.

[3] 張利庭.斜橋變電所鐵磁諧振過電壓的仿真研究[J].高電壓技術，2006（7）：43-45.