光学与光电技术

基于力控的水电站监控系统研究 

来源:光学与光电技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-17

随着计算机网络技术、通信技术、光电技术、智能手机技术的发展,电力系统一、二次设备技术的融合,以及运行方式的变革,电力系统逐步的在向信息化、智能化转变,国内外电站和小型水电站无人值守或少人值守得到了大规模推广,取得了丰硕的成果,积累了丰富的经验和技术。本人承担的一项课题尝试研究利用智能手机终端和4G、5G、WIFI 等通信技术来对无人值守或少人值守小型水电站进行远程移动监视,以减轻巡视强度,提高运行水平,降低运行成本。在研究过程中发现一款通用组态软件,即力控组态软件,具有非常强大的功能,并且可以实现远程监视。现笔者结合所在学院的模拟电站实例研究,进行总结如下。

1.某水电站基本情况概况

该水电站为笔者所在学院的模拟电站,电站有三台8MW 机组,总装机容量为24MW;有两台主变,1#主变为三绕组变压器、2#主变为双绕组变压器;有三个电压等级,发电机侧电压等级为10kV,中压侧为35kV,高压侧为110kV。发电机侧有两种主接线形式1#发电机和2#发电机采用单母线接线,3#发电机和2#主变采用发电机变压器组单元接线;高压侧由110kV 线路和1#变压器构成变压器线路单元接线,110kV 线路47 公里外的变电站相连;中压侧采用单母分段接线,1#母线电源来自1#变压器中压侧,带两回出线给近区负荷送电,2#母线电源来自2#变压器高压侧,带两回出线,一回出线给近区负荷送电,另外一回出线跟农网相连。

2.力控组态软件介绍

力控组态软件是面向工业监控领域的通用型组态软件,该组态软件在组件交互、图形处理、通信等方面优势明显,主要有以下特点:支持各种主流操作系统,如windows操作系统;拥有丰富的图形处理方法,能按照设计思路进行绘制,能生成智能元件,能生成常用元件图库;具备良好的人机交互,有数据输入输出,有各种交互式动画等等;支持各种通信协议、通信机制,有专门的电力行业通信驱动,如103 协议、104协议等;具有面向“服务模式”的可视化系统,可以完成与视频监控系统、地理信息系统等的交互,构成一个综合的监控系。

3.图形组态设计

主图设计系统结构图、主接线图、1 至3#机组监控、单元设备,图纸大小采用1280*1024;子图采用两种规格1024*768 和800*600。单元设备子图都可以通过但愿设备主图相应导航连接过去,子图用来详细描述一个间隔的所有信息,如遥测、遥信、遥调、遥控等等。子图上不做所有装置的自检信号,但是显示所有的软硬压板、通讯状态、网关地址等。主要的子图有35kVWL1 线路、35kVWL2 线路、35kVWL3 线路、35kV 联络间隔、35kVWL4 线路、110kV 线路、主变保护、共用PLC、1#机组PLC、2#机组PLC、3#机组PLC、1#机组保护、2#机组保护、3#机组保护、直流系统、厂用电遥测、厂用电保护等。除了以上组态界面外面,还包括了报表系统、曲线系统、报警系统等。以上界面的设计,遵循限制主界面数量,清爽,同时通过各种子界面展示详细信息。

4.以35kV 线路为例进行说明

4.1 进行I/O 设备组态

笔者所在学院的模拟电站保护测控一体化装置采用的是许继产品,其中35kVWL1 线路采用的是WXH-822A,其通信协议为许继103 协议。故在力控中进行设备组态操作如下:从工程窗口的IO 设备组态进入IoM anager 界面,选择电力设备下的许继103 主站,将设备名称命名为35kVWL1,设备描述为WL1 间隔测控一体化装置,设备地址为83(实际装置地址已经设置为了83),通信方式为TCP/IP网络,设备IP 地址为,端口号为4661,以上参数设置都是由于网关是如此设置,当然,也可以利用WF_Config 软件修改网关地址。

4.2 数据库组态

通过工程窗口的数据库组态进入DbManager 界面,在数据库里讲区域1重命名为线路间隔35kVWL1(重命名不能以数字和字母开头),以间隔或装置作为一个数据区域,便于相同间隔或装置数据库的复制,减少工作量。在该间隔下面按数据功能设置如下单元:遥测、遥信、遥脉、遥控、保护。通过查阅WXH820A 技术及使用说明书的“8 通信说明”可以找到各种数据的功能类型即FUN、信息序号即INF。如遥信的数据如下图1所示。

图1 WL1 线路遥信数据组态

4.3 图形设计及数据链接

通过工程窗口新建WL1 窗口,设置该窗口为弹出式窗口,尺寸为800*600,按照如图2所示制作图形,制作图形需要用到工具箱,图库等功能,也可以一些常用的元件如断路器、隔离开关、连接片、光子牌等,制作成智能图库元件。做好图形后进行动画链接,让图形动画与数据库进行链接。

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