泓格I-7000模塊在220KV變電站智能電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制

1、泓格I-7000模塊在220KV變電站智能電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制湖南省電力試驗(yàn)研究所摘要:變電站多路電壓監(jiān)測(cè)的硬件及軟件設(shè)計(jì)變電站的電壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是考核各級(jí)電網(wǎng)電壓質(zhì)量為有關(guān)部門(mén)制定電壓曲線電網(wǎng)規(guī)劃和安排合理的運(yùn)行方式提供重要的依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電壓監(jiān)測(cè)儀只能對(duì)某一個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)保存在EPROM中,因其容量較小,因而所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)有限。本文作者所研制的智能電壓監(jiān)測(cè)儀是針對(duì)湖南省長(zhǎng)沙電業(yè)局樹(shù)木嶺變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)的,可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)回路同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并有統(tǒng)計(jì)電壓最大值最小值電壓合格率按時(shí)間查詢觀測(cè)各測(cè)試點(diǎn)的日電壓曲線打印出日?qǐng)?bào)表和月報(bào)表等功能。一智能電壓監(jiān)測(cè)儀的基本功能:(1該智能電壓監(jiān)測(cè)儀

2、安放在湖南省長(zhǎng)沙電業(yè)局樹(shù)木嶺變電站,可實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)木嶺變電站的兩路220Kv的PT電壓兩路110Kv的PT電壓四路10Kv的PT電壓及兩路220V直流電壓和兩路380V直流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);監(jiān)測(cè)儀對(duì)被監(jiān)測(cè)的電壓采用有效值采樣,其采樣周期每秒一次,并作預(yù)處理存儲(chǔ)。一分鐘作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)單元,取一分鐘內(nèi)的電壓預(yù)處理值的平均值,作為代表被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的實(shí)際運(yùn)行電壓;(2具有按時(shí)間查詢的功能;(3有圖形顯示功能;(4具有按月和日統(tǒng)計(jì)的功能,能顯示或打印電壓的考核時(shí)間電壓合格率及合格累計(jì)時(shí)間電壓超上限率及相應(yīng)累計(jì)時(shí)間電壓超下限率及相應(yīng)累計(jì)時(shí)間,至少能存儲(chǔ)三個(gè)月的數(shù)據(jù);(5具有日整點(diǎn)打印,最大值與最小值及相應(yīng)出現(xiàn)

3、時(shí)間打印;(6具有數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)刪除等功能;(7監(jiān)測(cè)儀在被監(jiān)測(cè)額定電壓Un±20%的范圍內(nèi),其綜合測(cè)量誤差r±0.5%;二系統(tǒng)的硬件構(gòu)成:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖(一所示,系統(tǒng)由兩個(gè)I-7017數(shù)據(jù)采集模塊一個(gè)RS232/485電頻轉(zhuǎn)換模塊I-7520和十二個(gè)電壓變送器構(gòu)成。I-7017數(shù)據(jù)采集模塊是泓格(ICP DAS生產(chǎn)的8信道仿真輸入模塊,該產(chǎn)品共有8路差分輸入,16位分辨率,高達(dá)115.2K的通訊速率,主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或其它分布式數(shù)據(jù)采集,它采用RS232/485/422通訊網(wǎng)路,將分散的點(diǎn)信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)或由PC控制遠(yuǎn)程各點(diǎn)。它具有獨(dú)特的雙看門(mén)狗安全設(shè)計(jì),即軟件看門(mén)狗和

4、硬件看門(mén)狗組成。每個(gè)I-7017內(nèi)有硬件看門(mén)狗,模塊萬(wàn)一當(dāng)機(jī)時(shí),可瞬間重新開(kāi)機(jī)。主控計(jì)算機(jī)和每個(gè)I-7017模塊,有軟件看門(mén)狗互鎖,萬(wàn)一主控計(jì)算機(jī)當(dāng)機(jī),所有的輸出模塊就進(jìn)入預(yù)設(shè)的安全狀態(tài),符合工業(yè)的安全要求。RS-485通訊網(wǎng)路如因故障或斷線,主控計(jì)算機(jī)和模塊間將無(wú)法互鎖無(wú)法通訊時(shí),也會(huì)啟動(dòng)軟件看門(mén)狗。軟件看門(mén)狗的設(shè)計(jì)非常巧妙,使用方便,可大幅增加系統(tǒng)安全性。ISA-7520R為RS-232 /RS485轉(zhuǎn)換模塊,該模塊直接插在PC的擴(kuò)展槽內(nèi),無(wú)須另外提供工作電源。ISA-7520R內(nèi)含自調(diào)適功能。它可自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)通信的波特率和數(shù)據(jù)格式,從而準(zhǔn)確的控制RS-485網(wǎng)絡(luò),減少系統(tǒng)的花費(fèi),增加系統(tǒng)

5、的可靠性。電壓變送器模塊是采用西南自動(dòng)化研究所生產(chǎn)的WB400系列電量隔離傳感器,該傳感器采用特制隔離模塊,對(duì)電網(wǎng)和電路中的交流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,具有高精度高隔離寬頻響低漂移耐沖擊和高性能價(jià)格比等特點(diǎn)。其中V411D1模塊將PT的二次100V電壓轉(zhuǎn)換成5V的直流電壓,V332A模塊將220V 或380V的直流電壓轉(zhuǎn)換成5V直流電壓。其等級(jí)精度為0.2級(jí),線性范圍為0120%額定輸入。I-7017數(shù)據(jù)采集模塊置于現(xiàn)場(chǎng),實(shí)時(shí)采集變送器輸出的電壓信號(hào),并轉(zhuǎn)換成RS-485標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),送入RS-485網(wǎng)絡(luò)中。由于I-7000系列的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)訊號(hào)的隔離,而EIARS-485是工業(yè)上使用最廣泛的雙向有

6、補(bǔ)償通訊協(xié)議,僅用一組雙絞線即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速和長(zhǎng)距離的發(fā)送和接收,各節(jié)點(diǎn)并行連接,模塊與模塊模塊與網(wǎng)絡(luò)之間相互獨(dú)立,因此極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。 圖(一系統(tǒng)硬件圖三系統(tǒng)的軟件構(gòu)成:系統(tǒng)的軟件采用Powerbuild6.5編制,系統(tǒng)軟件如下:智能電壓監(jiān)測(cè)儀微機(jī)管理系統(tǒng) 圖(二系統(tǒng)軟件框圖1系統(tǒng)管理模塊設(shè)計(jì):系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)人員錄入和打印設(shè)置模塊。本系統(tǒng)軟件為分權(quán)限使用。在系統(tǒng)人員錄入模塊里,可錄入系統(tǒng)的使用人員的名字密碼和使用權(quán)限。系統(tǒng)的使用權(quán)限可分為一般操作人員和系統(tǒng)管理人員。若為系統(tǒng)一般操作人員,則只可使用數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)查詢模塊圖形顯示模塊等;若為系統(tǒng)管理人員,則所有的模塊均可使用

7、。 圖(三系統(tǒng)管理模塊方塊圖2數(shù)據(jù)采集模塊:在數(shù)據(jù)采集模塊里可實(shí)現(xiàn)十二個(gè)通道的實(shí)時(shí)采樣,即每秒鐘采樣一次,采樣60次的取平均值作為一分鐘數(shù)據(jù)保存起來(lái)。在數(shù)據(jù)采集模塊里還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)表,即在23點(diǎn)59分59秒自動(dòng)統(tǒng)計(jì)當(dāng)日的最大電壓值最小電壓值考核時(shí)間及最大電壓最小電壓出現(xiàn)的時(shí)刻。由于PowerBuilder支持MS 的OCX控件,這樣可以利用VB4附帶的MSCOMM32.OCX來(lái)實(shí)現(xiàn)同COM口的通訊。實(shí)現(xiàn)方法如下,先在窗口上加入OLE控件,選擇MSCOMM32。通訊端口編程如下:ole_comm1.Object.CommPort = 1 / ole_comm1是OLE控件的名稱(chēng),CommP

8、ort是端口。ole_comm1.Object.Settings = "9600,N,8,1" /設(shè)置通訊協(xié)議ole_comm1.Object.InputLen = 0 /初始化Input ole_comm1.Object.PortOpen = True /打開(kāi)COM口ole_comm1.Object.Output = "#"+ "010"+ CHAR(13 /向COM口發(fā)送字符DoYield( /一直等待,直到InBuffer有數(shù)據(jù)LOOP Until ole_comm1.Object.InBufferCount >= 1ls

9、_Output = ole_comm1.Object.Input /取數(shù)據(jù)其中ole_comm1.Object.Output = "#"+ "010"+ CHAR(13為向端口發(fā)送一命令,要求?一號(hào)I-7017數(shù)據(jù)采集模塊的第0號(hào)信道讀入仿真信號(hào)。數(shù)據(jù)采集的界面如下: 圖(四數(shù)據(jù)采集界面3數(shù)據(jù)查詢:在數(shù)據(jù)查詢模塊里根據(jù)輸入查詢的時(shí)間,把相應(yīng)的記錄檢索出來(lái),并可實(shí)現(xiàn)打印功能。數(shù)據(jù)查詢的界面如圖五所示 圖(五數(shù)據(jù)查詢界面4、圖形模塊:?點(diǎn)擊圖形模塊,輸入欲查詢的時(shí)間,并選擇線路名稱(chēng),可檢索出該天這條線路的電壓采樣值,并畫(huà)出其變化的曲線,選擇打印功能,可打印出

10、電壓曲線。 圖（六）圖形界面 5、統(tǒng)計(jì)報(bào)表： 統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊包括日統(tǒng)計(jì)和月統(tǒng)計(jì)模塊。 在日統(tǒng)計(jì)窗口界面里，輸入欲查詢的時(shí)間，便可統(tǒng)計(jì)出該天八條線路的總考核時(shí) 間超上限時(shí)間超下限時(shí)間合格率最高電壓最低電壓最高電壓出現(xiàn) 的時(shí)間最低電壓出現(xiàn)的時(shí)間及當(dāng)天的平均值等。 按打印鍵， 可打印出日?qǐng)?bào)表。 在月統(tǒng)計(jì)的報(bào)表里，可實(shí)現(xiàn)本月的統(tǒng)計(jì)和年度統(tǒng)計(jì)。即輸入欲查詢的月份，可統(tǒng) 計(jì)出當(dāng)月的總考核時(shí)間超上限時(shí)間超下限時(shí)間合格率及年度內(nèi)累計(jì)越上 限時(shí)間累計(jì)越下限時(shí)間累計(jì)供電時(shí)間 和累計(jì)合格率。按打印鍵，可打印出 月報(bào)表 日統(tǒng)計(jì)報(bào)表的窗口界面如圖七所示： 圖（七） 日?qǐng)?bào)表 7、數(shù)據(jù)處理模塊： 數(shù)據(jù)管理模塊包括數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)刪除數(shù)據(jù)錄入和月統(tǒng)計(jì)功能等。 在數(shù)據(jù)備份的窗口界面里輸入欲備份