组态软件在电力监控系统中应用

金阳

（国网湖南省电力有限公司水电分公司 湖南长沙 410000）

1 引言

随着社会经济的快速发展，用电量逐渐增加，在电力系统运行中，要求加强系统监督管理，对电力负荷进行实时监控，保证用电合理性。在电力系统监控管理中，如果采用人工监测方式，已无法满足供电部门管理实际需要，亟需采用先进的组态软件保证电力系统监控质量。因此，对组态软件在电力监控系统中的应用方式进行深入研究迫在眉睫。

2 监控组态的概念

随着集散控制系统的逐渐发展，“组态”这一概念越来越清晰，随着计算机技术的发展以及普及，多数组态软件逐渐涌现。组态软件的发展与计算机网络技术密切相关，现如今，在监控组态方面，已形成完善的国际标准协议，有利于促进组态软件的推广和应用。另外，总线技术越来越成熟，也在一定程度上促进了组态软件的应用。组态是一种独特的网络技术，在电力系统中，通过促进模拟方式朝向数字方式转变，能够保证电流以及信息可以在同一根双线电缆上传输。

3 电力监控系统组态软件的构成

组态软件包的功能比较强大，具有友好用户界面，软件使用者不需要编写代码，即可形成实际所需应用软件，通用性较强，不仅能够提升系统应用的稳定性以及可靠性，同时系统集成化能力比较强。组态软件是由基本配置以及应用软件所组成的，其中，前者能够为系统提供完善的配置信息，而后者的作用比较多，比如生成数据库、报表等等。通常情况下，在组态软件中，软件功能是由实时数据库、历史数据库、图形界面以及报表所组成的。

4 组态软件在电力监控系统中应用实例

4.1 监控系统硬件组成

本文以某配电系统作为研究对象，在该系统中，配电智能化监控系统是由工业控制设备、卡件控制箱、负载以及开关柜所组成的，如图1所示。其中，在低压配电柜中，需要安装现场电能测量仪器，在各个监控主机之间，可以采用RS485接口，对于连接介质，可采用双绞线形式，另外，在数据链路层中，需要应用MODBUS通信协议。在系统监控管理过程中，可对系统主回路应用现成总线技术，采用人机界面对主机进行监控管理，做好数字信息采集以及管理，提升系统的可控性和智能化水平。

图1 系统结构框图

4.2 监视界面

系统界面为人机交互界面，用户通过界面即可了解一次接线、二次接线的监视结果，所有操作均可以在界面上进行操作。另外，系统还具有远地显示功能，可以对报表、分析图、地理图、信息窗等实现准确显示。另外，对于图形系统，也采用人机接口，即交互界面制作平台。该系统的运行速度快速便捷，并且具有多窗口、多字体、支持多种缩放、支持扫描图像显示等功能。

4.3 数据处理

4.3.1 遥测处理

在遥测处理过程中，可实现越限检查，并根据检查结果产生报警。另外，通过遥测处理，还可以对电压是否处于正常状态进行统计，对电压合格率以及电流变化率进行准确计算等等。在各类计算中，根据计算结果均可产生相应的报警。

4.3.2 遥信处理

遥信处理可以实现变位报警，对断路器的开启和闭合次数进行统计，对SOR进行有效处理、显示和打印。

4.3.3 电度脉冲处理

在电度处理过程中，对于脉冲量，要求做好定期统计，一般统计周期为5min、15min、1h、每日、每日月、每年等，在统计过程中，要求充分考虑实际情况，避免造成误差累计。在系统实际应用中，如果系统停运，则可以恢复电度累计值。

4.4 报表

在系统运行中，可实现实时数据报表以及历史数据报表，在该功能的实现过程中，需要应用组态软件所提供的报表控件以及相关函数。其中，实时数据报表可以反应出电力系统运行过程中的各项数据信息，同时还可以对各类数据做好详细记录，进而对生产运行情况的分析提供可靠依据。另外，历史数据报表可以反映出电力系统运行历史所产生的各类信息数据。在该系统的实际应用中，对于历史数据能够保持一年，在一年后即可自动删除，对于历史数据进行分析，即可查询系统运行中各类变量数据。

4.5 用电分析

4.5.1 计量点统计

在电力系统的电量统计中，统计内容包括电量、脉冲值、电能量数据转换等等。另外，还可以对费率以及时段电压进行分析，具体包括电压合格率、电压最值的发生时间。除此以外，在该功能的实现中，还可以对电流进行统计分析，具体包括电流最值的发生时间。

4.5.2 用电分析

在用电分析中，需要对用电量进行排序和查询，通过对指定区域的出线用电量进行排序，即可据此确定用户报警定值。在系统应用中，可以对电表进行统计，并根据用电量进行排序，以此为依据对电力用户的用电量进行考察。对于各类报表，可通过显示界面显示。

4.5.3 需量分析

在需量分析过程中，对于历史用电量，可以采用加权统计方式，根据统计结果，可确定出下一个时间段预计用电量，比如每周用电量、每月用电量、每季用电量、每年用电量等等。另外，还可以根据电力用户的用电计划，确定各个部门预计用电计划，然后以此为依据进行用电分析。

4.6 报警记录及事故追忆

在系统运行过程中，如果某一些量的值超过所规定的界限范围，就会发生系统报警。一旦系统发生报警，系统就会自动产生警告信号，此时，某一量的值已经超过了一定的界限，可对系统操作人员起到提示作用。操作人员可以根据实际情况设置报警值，并对报警的上下限值进行更改，同时，对于报警和事故信息，还可以进行自动化记录。在组态软件中，系统的保存方式有两种：①将数据保存至相关文件中，文件名可设置为数据储存日期；②采用WINDOWS的ODBC，讲数据自动保存到各个数据库中。

该系统应用第二种数据保存方式，如果需要对某一报警时间进行查询，通过日期查询方式即可，具体方式如下：①建立组态软件与数据库之间的通讯条件，构建ACCESS数据库，根据实测参量作为一个字段，并构造一个表，表格的名称可以随意选取；②确定控制面板中的ODBC数据源，添加一个基于驱动程序ACCES-SDriver的数据源，系统命名可以为Alan；③记录，再次回归至组态软件的开发环境中，并选择“事件”选项编写；④调用Alarm。

4.7 权限管理

在组态软件的应用中，通过应用组态软件的优先级以及安全区的双重保护策略，可以对用户、控件、图形等设置不同的优先级，进而建立健全权限管理体系。在权限管理体系中，包含三个等级，不同等级的管理权限有一定的区别，具体包括系统管理员、工程师以及操作人员。

5 结语

综上所述，本文主要结合实例，对组态软件在电力监控系统中的应用方式进行了详细探究。组态软件具有了良好的通用性，并且可靠性较高，通过将其应用于电力监控中，能够促进电力系统商品化发展，促进电力系统自动化管理水平的提高。