牛 偉

(山西省自動(dòng)化研究所，山西 太原 030012)

近年來(lái)，電網(wǎng)建設(shè)得到快速發(fā)展，電力自動(dòng)化水平越來(lái)越高。大部分變電站具備了遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)功能，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。變電站無(wú)人值守后，變電站設(shè)備運(yùn)行值班方式發(fā)生了較大的變化，電網(wǎng)值班通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)由調(diào)度中心值班人員來(lái)完成，刀閘操作由新組建的操作隊(duì)來(lái)完成，致使變電站的現(xiàn)場(chǎng)安全成了十分突出的問(wèn)題。尤其是高壓室和蓄電池室的溫濕度過(guò)高等。

當(dāng)前大部分地區(qū)通過(guò)操作隊(duì)工作人員3～4 天1 次巡視檢查，手動(dòng)控制風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)來(lái)保證高壓機(jī)組安全運(yùn)行，但是由于人力有限，有的安全隱患很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。為更好地實(shí)現(xiàn)變電站的安全可靠運(yùn)行，使操作隊(duì)運(yùn)行人員24 h都能實(shí)時(shí)掌握變電站的運(yùn)行狀況，解決巡視周期內(nèi)的監(jiān)控空白，使其達(dá)到實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人值守，研究開(kāi)發(fā)變電站溫濕度的智能控制是十分必要的。

各監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝溫濕度傳感器對(duì)溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)中心接收監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)信息;并負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分類、篩選和綜合分析。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器作為系統(tǒng)的決策中心，對(duì)從監(jiān)測(cè)中心站獲得的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分析、調(diào)研，及時(shí)做出相應(yīng)處理決策，避免安全隱患。

1 解決方案介紹

該控制系統(tǒng)由以下部分組成:溫濕度傳感器、可編程控制器PLC、局域網(wǎng)、服務(wù)器、ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、照明燈、交換機(jī)、終端電腦?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

系統(tǒng)組成:

該系統(tǒng)分為兩大塊，下位機(jī)部分和上位機(jī)部分，下位機(jī)為可編程控制器PLC(此處為西門子1200PLC)通過(guò)編寫(xiě)梯形圖語(yǔ)言采集溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)，并控制高壓室和蓄電池室的風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)及照明燈。由于PLC 分配有該地區(qū)局域網(wǎng)的IP 地址，編寫(xiě)C 腳本程序可以把溫濕度數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)每隔1 分鐘傳到服務(wù)器的oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中［1］;在上位機(jī)此處僅需編寫(xiě)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，來(lái)顯示高壓室和蓄電池室的溫濕度，而且可以根據(jù)天氣情況給定溫度和濕度，當(dāng)溫度或濕度達(dá)到給定值，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)來(lái)降低溫濕度。該網(wǎng)絡(luò)組態(tài)畫(huà)面如圖2。

圖2 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)控制畫(huà)面

2 該方案詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方法

在高壓室和蓄電池室的四周墻上均勻安放4 個(gè)溫濕度傳感器，分別采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為4～20 Ma 信號(hào)傳給PLC。由于風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)原有控制方式為就地控制，此處保持現(xiàn)有控制方式不變，需要改造原有線路，加裝一套自動(dòng)控制方式。在高壓室增加一個(gè)控制柜，柜門上有遠(yuǎn)程就地切換旋鈕，打到就地為原有控制方式，打到遠(yuǎn)程為自動(dòng)控制方式。另外高壓室照明、蓄電池室照明和場(chǎng)地照明也通過(guò)改造，控制接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。這樣在無(wú)人值守的情況下，遠(yuǎn)程打開(kāi)照明，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像頭可以實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站的情況。

由于每一個(gè)地區(qū)有220 kV 變電站7、8 個(gè)，110 kV 變電站10 幾個(gè)，數(shù)據(jù)量很大，原有的組態(tài)軟件(如WINCC、MCGS)只能單獨(dú)控制，管理起來(lái)十分困難。而Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)為國(guó)際大型數(shù)據(jù)庫(kù)，管理這些數(shù)據(jù)很容易。把這些變電站的PLC通過(guò)局域網(wǎng)和服務(wù)器聯(lián)系起來(lái)，各個(gè)變電站的溫濕度數(shù)據(jù)都可以保存到Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中［2］。

給每個(gè)操作隊(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的登錄用戶名和密碼，只要能連上局域網(wǎng)的地方，都可以實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。各個(gè)變電站溫濕度數(shù)據(jù)每隔1 分鐘上傳給服務(wù)器1 次，這些數(shù)據(jù)可以保存3 個(gè)月，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)里可以查詢溫濕度數(shù)據(jù)每天、每個(gè)月的數(shù)據(jù)曲線，并可以和上月數(shù)據(jù)做比較。數(shù)據(jù)曲線如圖3、圖4。

圖3 當(dāng)天溫度曲線比較圖

圖4 當(dāng)月溫度曲線比較圖

3 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的溫濕度智能控制系統(tǒng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)變電站設(shè)施的溫濕度控制，且基于現(xiàn)有電力系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)，安裝方便，投資較少，安全可靠，是理想的解決方案!

［1］付保川，班健民，陸衛(wèi)忠，等.基于嵌入式Web 的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.微計(jì)算機(jī)信息，2005，21(7):56－60.

［2］張培正.自動(dòng)控制技術(shù)和應(yīng)用－監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2001.