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大型电力系统的运行人员,需要借助各种实时监控及故障分析系统,对电力系统进行有效地监控,及时地发现事故隐患,准确地找出故障位置与原因。
目前,在电力系统中应用的数据采集与分析系统可分为两大类:一类是用于电网运行实时监控的调度自动化系统,处理的数据量主要是模拟量(遥测)、状态量(遥信)以及各种控制命令(遥控、遥调);另一类是用于不正常运行状态与故障事后分析、诊断的动态记录与分析系统,如故障(录波)信息管理系统、行波测距系统、电能质量监测系统等等,处理的数据类型主要是各种录波数据。经过多年的发展,调度自动化系统设计技术已趋于成熟,形成了平台化的设计思想。而第二类系统基本上都是针对具体的应用开发的,系统的通用性、可扩展性差,存在重复开发、重复投资的现象。本文参照调度自动化系统的设计思想,提出了动态记录与故障分析平台的设计概念。平台以处理各种录波数据为主,兼顾实时监控功能,提供多种类型的应用程序接口(API),满足不同的高级应用功能的要求。
本文对平台的设计需求进行了详细地分析,介绍了平台的总体设计方案。硬件系统采用客户/服务器结构,由前置机、数据库服务器、后台工作站、维护工作站几部分组成。前置机与站端数据采集装置通信,完成数据采集与转发等功能;数据库服务器保存监控历史数据与录波数据;后台机工作站完成实时监控、图形显示、录波曲线显示、告警处理和报表管理等功能;维护工作站完成系统管理、维护与参数配置等功能。软件系统采用分层结构,包括操作系统、支撑软件、应用程序接口(API)三个层次上的内容。操作系统采用Windows2000/NT;支撑软件包括网络通信及管理系统、数据库管理系统、报表管理系统、录波管理系统、设备监测与配置系统等几个组成部分,完成基本的数据处理、分析、显示功能。应用软件通过应用程序接口与数据库管理系统及支撑平台的其他子系统交换数据,完成各种高级应用功能。
论文介绍了前置机与后台机的程序流程,划分了前置机与后台机的功能模块以及模块内包含的子程序并解释了其功能,描述了平台内部各模块的接口和平台对外的数据接口。然后介绍了系统运行模块的组合以及必要的错误控制措施。作为例子,论文介绍了在VC++6.0开发环境下,录波管理子系统的具体设计方案,最后给出了平台的主要界面的设计。
本文提出的电力系统动态记录与故障分析平台,遵循标准化、模块化、分布式、分层次的设计原则,具有良好的通用性和可扩展性,为开发故障录波系统、行波测距、小电流接地故障监测和电能质量监测等以处理录波数据为主的信息管理系统提供全面的底层支持。平台的使用可以提高软件的重复利用率,避免重复开发,减少电力企业的投资,有利于提高电网的运行和管理自动化水平。