基于PI技术的变电所直流系统均、浮充运行监视与异常分析*

董国平，周安仁，李也白，臧 昱

（长兴县供电局，浙江 长兴 313100）

基于PI技术的变电所直流系统均、浮充运行监视与异常分析*

董国平，周安仁，李也白，臧 昱

（长兴县供电局，浙江 长兴 313100）

直流系统作为变电站的一个组成部分，发挥着重要的作用，为变电所提供可靠的直流电源.但是从目前运行情况来看，县局SCADA系统不能够直观、可靠监视直流系统直流充电装置的浮充、均充转换.基于PI技术，实现对直流系统直流充电装置的浮充、均充转换监视及异常情况判断，确保直流系统健康运行.

直流系统；直流充电装置；浮充、均充转换；监视

PI作为实时数据库又是二次应用的开发平台，稳定性高，贴近生产管理，开发扩展容易，基于PI系统的二次应用开发对电力系统具有指导意义和较强的实际效益.基于PI技术的基于PI技术的变电所直流系统均、浮充运行监视与异常分析系统应用PI系统跨平台性能，对其采集的实时数据进行分析计算处理，采用VB编程实现灵活机动的基准曲线生成方式，实时远方监控直流系统运行状态.

1 系统设计思路、原则主要流程图

1.1 设计思路

采用基于PI技术的excel vba编程和datalink结合应用来进行编程，通过将各个时间点电压值进行分析比较，实现变电所直流系统均浮充开始、结束时间的判断，计算出均浮充持续的时间.并自动判断出均浮充是否正常，在主界面中提示均浮充情况，便于运行人员一目了然地发现直流状态异常的变电所

1.2 原则、原理

查看蓄电池典型的均浮充合母电压曲线，希望通过均浮充曲线找出直流系统的均浮充特点，曲线如图1所示：

通过上面的曲线图可以看出均浮充时电压曲线的特点，所以我们通过调用变电所合母电压来实现对直流系统均充、浮充状态的监视.

1.3 主要流程图

系统主要流程图见图2.

2 系统功能

2.1 主要功能

①通过变电所一个浮、均充周期一个月（三个月）内的合母电压曲线及分析表判断直流系统的充电方式、充电时间是否正常，并及时告警.②集中查询各变直流系统浮、均充情况.

2.2 系统介绍

登陆系统后我们可看到主菜单界面（见图3）：

界面上有长兴供电局所辖14个110k V变电所选择按钮，在此画面中我们即可集中判断各变直流系统最近一次的均、浮充是否正常，解决了以往按变电所分散定期查询，监控人员容易遗漏的问题.如果变电所名称变红，则说明该变电所直流系统最近一次均、浮充异常或实时合母电压值异常，反之则正常.点击变电所链接按钮，就可以登入到各个变电所直流监测主画面，查看相应变电所的直流均、浮充充电状况.

从上图可以看出龙山变显示红色，说明龙山变有异常，点击龙山变后我们可以进一步查看具体情况，如图4：

从图4我们可以直观的分析出龙山变一直处于浮充状态，未转均充状态.目前已将情况上报生计部门，等待处理.因为龙山变一直未均充，所以我们通过煤山变进一步介绍软件的功能.当我们选择煤山变后，我们即登入变电所直流监测主画面（见图5）.

该界面显示的是110k V煤山变电所直流数据和监测状态.主要分为2个部分，现介绍各个部分的功能.①在左上角我们能看到该变电所实时的直流合母电压数值、当前充电状态、指示灯.正常情况下，合母电压值介于（浮充单节2.23V～2.28V整组120.42V～123.12V、均充单节2.30V～2.35V整组124.2V～126.9V）120V～128V之间，此时指示灯图标为绿色.当合母电压异常，即大于128V或小于120V时，或充电状态异常时，右侧指示灯图标显示红色，提示运行人员该直流系统异常.②右侧及下方为直流系统状态分析区域，包括直流分析表及合母电压曲线图.

第一，选择上方的实时数据按钮，图表自动显示当前日期前3个月的合母电压曲线图，并且实时刷新数据和图形（每十分钟更新一次），监测当前状态，显示浮充、均充、异常三个状态.如果要想查看历史数据选择开始日期及结束时间，然后点击Enter按钮即可（图6为历史曲线图）.

第二，当实时数据环境下，选择直流分析按钮，系统会自动生成一份当前日期至前60天的直流分析表（见图7），主要反映的是均浮充转换的时间点，已经持续的时间，并根据这些值判定近2个月内变电所均浮充是否处于正常状态：当浮充时间小于25天或大于35天，均充时间小于2.5小时或大于10小时，即均浮充时间过长或过短，则提示运行人员，给我们节省了大量时间.

3 系统应用实例

基于PI技术的变电所直流系统均、浮充运行监视与异常分析系统在长兴县供电局的应用解决了传统SACDA系统监视直流系统均、浮充存在的几个难点：①解决了目前县级调度SCADA系统中不能集中快速与准确判断直流系统均、浮充状态，实现了运行、监视人员节省大量的寻找与判断时间；②填补了目前县级调度SCADA系统中不能集中查询与直观分析的空白.

PI数据库作为一项成熟、先进的信息技术，集数据存储、图形显示、报表分析等多种功能于一体，在工业生产控制领域已有广泛应用，性能卓越、效果显著，但在电力行业特别是供电企业中的使用还处于起步阶段，本项目利用PI系统的优异性能，充分挖掘其丰富的历史数据和实时数据，解决了变电运行、调度监控中遇到的几个难题.应用实例证明，该系统运行可靠、适应性强.自2009年9月底该项目推出之后，得到了上级领导的高度重视，相关变电运行人员、监控人员在使用该软件后一致认为该软件非常实用，对均浮充的分析判断非常快捷，在运行期间及时发现了110k V大云变、煤山变蓄电池均充时间过长的问题，避免造成蓄电池寿命下降或损坏的发生.

［1］［美］John Walkenbach.Excel 2003高级 VBA编程宝典［M］.北京：电子工业出版社，2005.

［2］夏强.Excel vba 2003应用开发与实际精讲［M］.北京：科学出版社，2006.

［3］陈杰，刘云仙.蓄电池组在线检测系统的研制［J］.杭州应用工程技术学院学报，2000（1）.

［4］邵启湖.直流操作电源监控系统的研究［D］.湖南大学，2005.

［5］屈鹏宇.变电站直流系统监控装置的研究［D］.中国农业大学，2002.

［6］吴建成.基于工挖机的直流系统研究与开发［D］.河海大学，2006.

［7］彭智娟.数字化变电站直流屏电源监控系统［D］.山东科技大学，2005.

TM769

A

1009-1734（2011）S0-0274-04

2011-09-10

董国平，助理工程师，华北电力大学在职研究生，从事调度自动化研究.