變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 11:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所一次接線圖的監(jiān)控界面設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)；(6) 完成數(shù)據(jù)字典的設(shè)計(jì)、電壓、電流等電量的趨勢(shì)曲線和統(tǒng)計(jì)報(bào)表設(shè)計(jì)；(7) 完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)并進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。 通過(guò)對(duì)本文的研究與設(shè)計(jì)，不僅要掌握與課題相關(guān)的知識(shí)，完成分區(qū)所自動(dòng)化監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)，更要在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。2 分區(qū)所與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 分區(qū)所復(fù)線電氣化鐵路的供電臂末端（即兩座牽引變電所的銜接處）一般均設(shè)有分區(qū)所。傳統(tǒng)分區(qū)所內(nèi)設(shè)置上下行聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和越區(qū)開(kāi)關(guān),其主要功能是：(1) 連接上下行接觸網(wǎng)，使供電臂中任意位置的列車(chē)均可由兩個(gè)方向供電,上下行供電電流可以合理分配，從而減小供電臂中的電壓損失和電能損失[4]。(2) 當(dāng)本變電所發(fā)生事故時(shí)可以通過(guò)分區(qū)所實(shí)現(xiàn)由相鄰變電所越區(qū)向該供電臂進(jìn)行供電[5]。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的子系統(tǒng)，隨著廣泛采用不斷發(fā)展進(jìn)步的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等科技技術(shù)，它取代了傳統(tǒng)的監(jiān)控方式，使變電站的監(jiān)控發(fā)生了根本的變化。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)取代了常規(guī)的測(cè)量系統(tǒng)和指針式儀表，改變常規(guī)的操作機(jī)構(gòu)和模擬盤(pán)，取代了常規(guī)的光字牌、報(bào)警、中央信號(hào)等，取代常規(guī)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置等。其功能如下所述[6]。(1) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集；(2) 事件順序記錄SOE和事故追憶功能；(3) 故障記錄、故障錄波和故障測(cè)距；(4) 操作控制功能；(5) 安全監(jiān)視；(6) 人機(jī)聯(lián)系和打印功能；(7) 數(shù)據(jù)處理和記錄功能；(8) 諧波分析和監(jiān)視；(9) 報(bào)警處理； (10) 畫(huà)面生成和顯示、在線計(jì)算與制表；(11) 遠(yuǎn)動(dòng)功能。 除了上述基本功能外，它還有防誤閉鎖、系統(tǒng)自診斷與恢復(fù)、提供接口等功能。常見(jiàn)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式主要有集中式結(jié)構(gòu)、分層分布式結(jié)構(gòu)和集中式分布結(jié)構(gòu)。(1) 集中式結(jié)構(gòu)：采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)字量等信息進(jìn)行計(jì)算和處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。(2) 分層分布式結(jié)構(gòu)：分層分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為三層，即站控層、通信層和間隔層。(3) 集中式分布結(jié)構(gòu)：該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。采用主從CPU協(xié)同工作方式，多CPU系統(tǒng)提高處理并行多發(fā)事件的能力。各功能模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分層、分布式結(jié)構(gòu)框圖3 基于組態(tài)王的分區(qū)所監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)詞典的設(shè)計(jì) 組態(tài)軟件 組態(tài)軟件概述組態(tài)王是運(yùn)行于Microsoft Windows 98/2000/NT/XP中文平臺(tái)的中文界面的人機(jī)界面軟件，采用了多線程、COM+組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。組態(tài)王軟件由工程瀏覽器、工程管理器和畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)三部分組成。在工程瀏覽器中您可以查看工程的各個(gè)組成部分，也可以完成數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)造、定義外部設(shè)備等工作；工程管理器內(nèi)嵌畫(huà)面管理系統(tǒng)，用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。畫(huà)面的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行由工程瀏覽器調(diào)用畫(huà)面制作系統(tǒng)和工程運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)完成的[7]。 組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)內(nèi)嵌于工程瀏覽器中，又稱(chēng)為畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。畫(huà)面編輯功能包括取消、重做、剪切、拷貝、粘貼、刪除、復(fù)制、粘貼點(diǎn)位圖、拷貝點(diǎn)位圖、點(diǎn)位圖透明、全選、畫(huà)面屬性、動(dòng)畫(huà)連接、水平移動(dòng)向?qū)А⒋怪币苿?dòng)向?qū)?、水平滑?dòng)桿輸入向?qū)?、垂直滑?dòng)桿輸入向?qū)?、旋轉(zhuǎn)連接向?qū)?、變量替換、字符串替換、查找與替換、插入控件等。 組態(tài)王的變量定義和管理數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的變量是當(dāng)前值，包括系統(tǒng)變量和用戶定義的變量?；咀兞款?lèi)型有八種，分別為內(nèi)存離散、內(nèi)存實(shí)型、內(nèi)存長(zhǎng)整數(shù)、內(nèi)存字符串、I/O離散、I/O實(shí)型、I/O長(zhǎng)整數(shù)、I/O字符串。當(dāng)工程中擁有大量的變量時(shí)，可采用組態(tài)王提供的變量分組管理的方式，這樣就縮小了查找范圍，節(jié)省了時(shí)間。 組態(tài)王在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的功能(1) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能：可采集電力系統(tǒng)中各種遙測(cè)量，如電壓、電流、有功、無(wú)功功率、功率因數(shù)等；可采集各遙信量，如開(kāi)關(guān)狀態(tài)、刀閘位置等。(2) 實(shí)時(shí)監(jiān)控功能：實(shí)時(shí)監(jiān)控分區(qū)所狀態(tài)，可以直觀看到分區(qū)所各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前通訊工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)電量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、信號(hào)狀態(tài)等。(3) 實(shí)時(shí)報(bào)警處理：對(duì)采集到的各數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果超出設(shè)定值則會(huì)報(bào)警。包括開(kāi)關(guān)量報(bào)警和模擬量越限報(bào)警。(4) 實(shí)時(shí)曲線顯示：實(shí)時(shí)顯示電壓或電流的變化趨勢(shì)曲線。(5) 歷史曲線顯示：顯示過(guò)去某一段時(shí)間內(nèi)電壓或電流的變化趨勢(shì)曲線。 變量及設(shè)備的定義 基本變量類(lèi)型 基本類(lèi)型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類(lèi)型分為離散型、模擬型、長(zhǎng)整數(shù)型和字符串型。 特殊變量類(lèi)型特殊變量類(lèi)型有報(bào)警窗口變量、報(bào)警組變量、歷史趨勢(shì)曲線變量、時(shí)間變量四種。這幾種特殊類(lèi)型的變量正體現(xiàn)了“組態(tài)王”系統(tǒng)面向工控軟件、自動(dòng)生成人機(jī)接口特色。 變量定義及設(shè)置打開(kāi)工程瀏覽器，在其左側(cè)點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)詞典”可以在畫(huà)面右側(cè)看到變量定義畫(huà)面，在最下面雙擊“新建”圖標(biāo)則彈出新建變量對(duì)話框，之后則設(shè)計(jì)所需要的變量，對(duì)其屬性進(jìn)行定義。 變量定義對(duì)話框 分區(qū)所自動(dòng)化監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)詞典設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)詞典是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要組成部分，是整個(gè)工程的核心，在分區(qū)所自動(dòng)化監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)中，所要定義的數(shù)據(jù)變量有：1供電臂上行電壓U1，1供電臂下行電壓U2，2供電臂上行電壓U3和站用變電壓U4，分區(qū)所1斷路器電流I1，分區(qū)所2斷路器電流I2。 分區(qū)所監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)詞典4 基于組態(tài)王的分區(qū)所監(jiān)控軟件人機(jī)界面設(shè)計(jì) 系統(tǒng)畫(huà)面的建立組態(tài)王建立新工程的路徑：(1) 設(shè)計(jì)圖形界面；(2) 定義設(shè)備；(3) 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)；(4) 建立動(dòng)畫(huà)連接；(5) 運(yùn)行和調(diào)試。進(jìn)入組態(tài)王工程瀏覽器在“系統(tǒng)”標(biāo)簽頁(yè)的“畫(huà)面”選項(xiàng)下建立新畫(huà)面。本次設(shè)計(jì)利用組態(tài)王設(shè)計(jì)分區(qū)所自動(dòng)化監(jiān)控軟件，完成了
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