【正文】 cts and put forward the prospect of the next job. Key words: Substation。變電站自動化系 統(tǒng)，即利用多臺計(jì)機(jī)算和大規(guī)模集成電路組成的自動化系 統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動屏，利用微機(jī)保護(hù)代替常規(guī)的繼電保護(hù)，并改變常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷。監(jiān)控軟件作為 變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要組成部分，集數(shù)據(jù)采集、顯示、控制、通信等功能于一體，是變電站綜合自動化系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)工具。 監(jiān)控軟件是變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要組成部分，集數(shù)據(jù)采集、顯示、控制、通信等功能于一體，是變電站綜合自動化系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)工具。 依據(jù)大電網(wǎng)會議 工作組的分析，變電站自動化系統(tǒng)較嚴(yán)格的定義為 [2]: (l)遠(yuǎn)動功能 (四遙功能 )。 (4)繼電保護(hù)功能 。使用監(jiān)控軟件，完成諸如網(wǎng)絡(luò)通訊、實(shí)時庫生 成、報(bào)警設(shè)計(jì)分析、歷史庫關(guān)機(jī)、報(bào)表管理等生成功能，使用于各種電壓級變電站監(jiān)視與控制、繼電保護(hù)、自動化裝置等綜合自動化系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)要能長期連續(xù)工作，要具有較強(qiáng)的抗干擾能力和自檢自恢復(fù)功能。軟件方面也要有一個合理的結(jié)構(gòu)，力求按模塊化，構(gòu)結(jié)化的要求設(shè)計(jì)程序。為了達(dá)到上述要求，硬件上要采用轉(zhuǎn)換 速度比較快的接口及比較完善的中斷申請和優(yōu)先排隊(duì)電路，軟件上要盡量縮短處理和運(yùn)算 時間，對任 務(wù)進(jìn)行合理安排和調(diào)度，使重要任務(wù)得到優(yōu)先處理等，也可提高實(shí)時性。 變電站綜合自動化系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 變電站監(jiān)控系統(tǒng)具有以下基本特點(diǎn) : l)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的輸入回路將各類信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)信息共享。 3)變電站設(shè)備和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，故障信息，設(shè)備操作等采用屏幕顯示，電氣操作人員可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行全面監(jiān)視與操作，取代了常規(guī)中央信號屏，控制屏等有關(guān)設(shè)備，為電氣操作人員提供了方便直觀的監(jiān)控條件。 7)監(jiān)控系統(tǒng)可通過 Mls系統(tǒng)上互聯(lián)網(wǎng)，這樣電氣管理人員可在異地通過互聯(lián)網(wǎng)直接監(jiān)視變電站的工作情況。傳統(tǒng)的變電站大多采用常規(guī)的設(shè)備 , 它的二次設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 可靠性不強(qiáng) , 沒有故障自診斷能力 , 只在計(jì)劃停車或保護(hù)裝置發(fā)生拒動和誤動時才能發(fā)現(xiàn)問題。傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備體積大、笨重 , 器件組屏數(shù)量多 , 因此 , 控制室和繼電保護(hù)室占地面 積大 , 不能滿足企業(yè)發(fā)展和擴(kuò)規(guī)的要求。 5) 設(shè)備可靠性差 , 維護(hù)量大。 2) 提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平。變電站實(shí)現(xiàn)自動化后 , 監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作由計(jì)算機(jī)自動完成 , 提高了測量精度 , 避免了人為誤差。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁 5 4 3 3.. ?? caTN SS5) 減少維護(hù)工作量 , 減少勞動強(qiáng)度 , 實(shí)現(xiàn)減人增效。 、河流 本地區(qū)地形為丘陵地帶，地面工業(yè)廣場海拔高度 800m，土壤為黃土。 本礦井為低瓦斯礦井，礦井設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn) 120 萬噸，在冊職工人數(shù)為 5000 人。變電所有一、二類負(fù)荷，為了保證供電的可靠性所以選擇兩臺變壓器，一臺工作，一臺備用。 ，輸出電壓不穩(wěn)定且波動大，無法保證變電站二次設(shè)備的直流供電的要求。 由于本人專業(yè)知識很有限，且關(guān)于東湖龍 35KV 地面變電站的資料掌握不全，該系統(tǒng)也不能實(shí)現(xiàn)實(shí)際的鏈接。 （ 3） 當(dāng)某線路的運(yùn)行不正常或操作不當(dāng)時會彈出警告窗口，并對其進(jìn)行事件記錄。 （ 6） 設(shè)置監(jiān)控屏，通過監(jiān)控屏可以直觀的讀取一些數(shù)據(jù)。一般安置在有人或無人值班的總值班室內(nèi)，用于整個變配電系統(tǒng)的實(shí)時狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)分析、歷史記錄、故障報(bào)警、控制等。 主要缺點(diǎn) :運(yùn)行可靠性差，每臺計(jì)算機(jī)的功能較集中，如果一臺計(jì)算出故障，影響面較大，因此必須采用雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性 。 圖 21 集中式結(jié)構(gòu)的綜合自動化系統(tǒng)框圖 遠(yuǎn)方調(diào)度中心 打印機(jī) 彩顯 當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng) 鍵盤 鼠標(biāo) 數(shù)據(jù)采集及控制部分 微機(jī)保護(hù)管理單元 MODEM 交直流采樣YC 開關(guān)量采集YX 電能表脈沖采集 YM 開 關(guān)控制輸出 YK 保護(hù)單元 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁 分層分布式綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)（圖 22 所示）是以變電站內(nèi)的電氣間隔和元件 (變壓器、電抗器、電容器、中壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、鐘 S、直流屏等 )為對象開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、功能與特點(diǎn)： 1）基本結(jié)構(gòu) 分層分布式系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動化系統(tǒng)劃分為兩層，即變電站層（站級測控主單元）和間隔層（間隔單元）。 變 電站層包括前置機(jī)通信單元和后臺監(jiān)控主機(jī)單元，這些構(gòu)成了上位機(jī)系統(tǒng)。 圖 22 分散分布式結(jié)構(gòu)的綜合自動化系統(tǒng)框圖 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 主要硬件設(shè)備及其功能 l)間隔層 間隔層保護(hù)裝置的設(shè)備及功能 :根據(jù)變配電站的規(guī)模以及是否是新建電站，間隔層保護(hù)監(jiān)控裝置可以采用 分散安裝在開關(guān)柜上，也可以集中組屏。 2)通信管理層 通信管理層的功能是收集間隔層智能設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，處理上行、下行的信息 。 3)站控層 站控層設(shè)備主要包括主機(jī)、操作員站、工程師站、遠(yuǎn)動通信設(shè)備等，其通常安放在主控室。 變電站級主要包括本地監(jiān)控工作站和工程師工作站微機(jī)，以及用于傳送遠(yuǎn)動信息的主站微機(jī)。這種分層分布式系統(tǒng)同集中式系統(tǒng) 相比具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)分散，有利于無人值班，系統(tǒng)可靠性高，局部故障不會導(dǎo)致全系統(tǒng)癱瘓；保護(hù)和控制功能集中到同一裝置中，簡化了二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省電纜，簡化維護(hù)，減少了站級主機(jī)的負(fù)擔(dān)；各模塊與監(jiān)控主機(jī)間通過局域網(wǎng)或現(xiàn)場總線連接，信息的傳輸均為數(shù)字信號，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)響應(yīng)速度快，因此，本設(shè)計(jì)選用分層分布式系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) [6]。 串行通信 監(jiān)控系統(tǒng)的串行通信主要是指數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (DTE)和數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備 (DCE)之間的通信。兩臺 RS485 設(shè)備之間的通信連接，只要直連即可，即正極連接正極，負(fù)極連接負(fù)極。現(xiàn)場總線技術(shù)可使用一條通信電纜將現(xiàn)場設(shè)備(智能化、帶有通信接口 )連接，完成現(xiàn)場設(shè)備控制、監(jiān)測、遠(yuǎn)程參數(shù)化等功能。系統(tǒng)除完成遠(yuǎn)程控制，還可完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。同時，系統(tǒng)具有現(xiàn)場級設(shè)備的在線故障診斷、報(bào)警、記錄功能，可完成現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定、修改等參數(shù)化工作，也增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。包括與現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)裝置、智能儀表的通信，以及上一級調(diào)度維護(hù)主機(jī)的數(shù)據(jù)通信功能。如遙控分、合閘，遙控裝置復(fù)位，修改裝置的定值，更新裝置時間等等。如系統(tǒng)報(bào)警記錄， SOE 事 件記錄，操作記錄等的查詢。在不同的變電站之間，只需要分別進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)組態(tài)和圖形組態(tài)工作，就能夠?qū)崿F(xiàn)針對具體需求的變電站監(jiān)控功能，功能多樣，靈活方便，特別適合變電站監(jiān)控系統(tǒng)的要求。利用組態(tài)軟件，工程技術(shù)人員只需進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)連接和配置操作，就 能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)與現(xiàn)場智能儀表設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和遠(yuǎn)程遙控的目的。所謂工控組態(tài)是由圖形、報(bào)表、元件及數(shù)據(jù)庫組成，并能夠與外部設(shè)備相連進(jìn)行通信，交換數(shù)據(jù)的統(tǒng)一系統(tǒng)。 組態(tài)軟件的發(fā)展情況 組態(tài)軟件產(chǎn)品大約在 20 世紀(jì) 80 年代中期在國外出現(xiàn)，在中國也有將近 20 年的歷史。 （ 1） InTouch：是美國 Wonderware 公司的 InTouch 率先推出的 16位 Windows 環(huán)境下的組態(tài)軟件，是最早進(jìn)入我國的組態(tài)軟件。在 iFix 中， Intellution 的產(chǎn)品與 Microsoft 的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了緊密的集成。 （ 4）組態(tài)王：亞控科技開發(fā)的組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。它支持 OPC 接口和 OLE 技術(shù)，另外其完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以支持最新流行的各種通信方式。真正的 32 位程序，支持多任務(wù)、多線程，運(yùn)行于 Windows95/98/NT20xx 平臺；提供近百種繪圖工具和基本圖符，快速構(gòu)造 圖形界面；支持?jǐn)?shù)據(jù)采集板卡、智能模塊、智能儀表、 PLC\變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 700 多種國內(nèi)外眾多常用設(shè)備；支持 OPC 接口、 DDE 接口和 OLE 技術(shù)；完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以支持最新流行的各種通信方式 [8][9]。 Intouch 的 Window Maker 是一種開發(fā)壞境，在其中可以使用面向?qū)ο蟮膱D形來創(chuàng)建富于動感的觸控式顯示窗口。 與其他組態(tài)軟件相比， Intouch 具有以下優(yōu)勢： （ 1）先進(jìn)性和易用性。 Intouch 支持最新的設(shè)備（如 ABB、西門子、 Modicon、 Opto22等）通信協(xié)議，包括 Wonderware 的 SuiteLink 協(xié)議、 OPC（ OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)、動態(tài)數(shù)據(jù)交換（ Dynamic Data Exchange, DEE）、 Fast DDE 和 Net DDE。 Wonderware公司已經(jīng)在世界范圍內(nèi)安裝了 20 萬個 Intouch HMI，是世界上銷售量最大的 HMI 軟件 [9][10]。用來繪制需要的畫面以進(jìn)行下一步設(shè)置及連接。在運(yùn)行時，數(shù)據(jù)庫包含數(shù)據(jù)庫中所有項(xiàng)目的當(dāng)前值。 在“菜單 — ﹥標(biāo)記名字典” ，或者在左側(cè)應(yīng)用程序?yàn)g覽器中，雙擊“標(biāo)記名字典”如圖 32。 Intouch Quick Script 功能可供在滿足指定條件的情況下執(zhí)行特定的命令和邏輯運(yùn)算。 窗口腳本：鏈接到特定的窗口。 向?qū)В哼\(yùn)行時訪問向?qū)傩砸员惬@取更強(qiáng)的功能。有若干條件類型供用戶 選擇，可根據(jù)需要來編寫。 Quick Function 腳本如同其他編程語言里的函數(shù)，即在各類腳本中均可以調(diào)用。 Intouch 分布式報(bào)警系統(tǒng)是獨(dú)立于 Window Viewer 的一套軟件組件。 圖 34 為離散型標(biāo)記名的配置 對話框。 圖 35 模擬型標(biāo)記名的配置對話框 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 報(bào)警數(shù)據(jù)存儲 分布式報(bào)警系統(tǒng)使用多種數(shù)據(jù)存儲形式： 報(bào)警緩存：有關(guān)當(dāng)前與最新報(bào)警的大部分信息均緩存于各計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中。通過Alarm DB Logger 可以實(shí)現(xiàn)歷史事件的查詢。 實(shí)時趨勢與歷史趨勢 Intouch 提供了兩種趨勢顯示對象：實(shí)時趨勢和歷史趨勢。最多可以繪制四個本地標(biāo)記名或表達(dá)式的變化。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 圖 37 實(shí)時趨勢的配置 在運(yùn)行期間，數(shù)據(jù)會自右 向左寫入趨勢圖。 注意：使用歷史趨勢時，標(biāo)記名需要選擇“記錄數(shù)據(jù)”，并設(shè)置最大、最小值。 通過創(chuàng)建不同的用戶并設(shè)置密碼、安全級別等，可以建立多個層次的訪問權(quán)。以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)，避免誤操作，避免事故。 報(bào)表應(yīng)該包括兩個基本的組成部分：數(shù)據(jù)源和布局。利用 Access 數(shù)據(jù)庫的報(bào)表生成功能，能完成數(shù)據(jù)報(bào)表、事件報(bào)表的 生成和打印功能。并可以將所選的歷史數(shù)據(jù)移入提出請求的程序，如 Microsoft Excel。 采用兩回路獨(dú)立電源供電，一條回路由李家屯變電所高壓側(cè) 35kV 母線供電，一條回路由西王莊變電所二次側(cè) 35kV 母線供電。用戶在登錄時選擇自己的用戶名，然后輸入相應(yīng)的密碼，系統(tǒng)會通過程序?qū)λ斎胄畔⑦M(jìn)行核對，正確之后才可以進(jìn)入到下一界面，即監(jiān)控系統(tǒng)的“主菜單”界面。在主接線圖上可顯示變電站整體接線情況、核心功能、各元件的實(shí)時狀態(tài)信息，用戶可以通過界面用鼠標(biāo)或鍵盤方便地實(shí)現(xiàn)對元件的直接操作。界面左上方設(shè)有可操作燈，當(dāng)燈為綠色時才表示可進(jìn)行操作，燈為紅色無效。 圖 46 安全性 （ 2） 元件操作的安全性 在變電站電氣設(shè)備的操作規(guī)則中，隔離開關(guān)和斷路器的操作必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，先對隔離開關(guān)進(jìn)行操作后，才能對斷路器進(jìn)行操作。 設(shè)置 dlq1==1 時不可見。 kczd==0 時失效。 //斷路器閉合狀態(tài)元件隱藏 ENDIF。 在 glkg1 的觸動動作鏈接中輸入以下腳本： IF dlq1==0 THEN //斷路器閉合時 Show提示 。 在 glkg2 的觸動動作鏈接中輸入以下腳本： IF dlq3==1 THEN //斷路器打開時 Show提示 。 斷路器的打開閉合狀態(tài)都可以用不同的顏色表 示，例如在本設(shè)計(jì)中，斷路器紅色表示閉合，綠色表示打開，可以更直觀的看到元件的狀態(tài)。實(shí)際應(yīng)用中， 高壓開關(guān)柜的五中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 防 要求為 : 防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。（只有當(dāng)接地開關(guān)處于分閘狀態(tài)，才能合隔離開關(guān)或手車才能進(jìn)至工作位置，才能操作斷路器、負(fù)荷開關(guān)閉合） 防止在帶電時誤合接地開