变电站电压质量监测信息管理系统的研究及应用

变电站电压质量监测信息管理系统的研究及应用
本文介绍了大港油田电力公司组织研发的变电站电压质量监测信息管理系统，系统采用三层架构，支持B/S和C/S模式，数据通信软件采用C/S构架，接受WEB端的通信调度，通过后台服务向现场监测仪发送通信指令，同时处理监测仪回送的监测数据，并保存在数据库中，然后通过应用程序进行数据存储、分析统计、故障报警、报表生成，自动将数据存入运行维护数据库。

相关人员通过IE浏览器即可设置相关参数、维护各类资料、调度通信指令，查看各种实时信息和历史统计数据，及时了解线路电压情况，提高了数据采集的准确性和实时性，节省运行成本，提升了电压管理水平。

标签：变电站；电压监测；信息管理系统
大港油田电力公司管理40多个变电站，担负着油田生产和居民生活供电任务。

公司所属各个变电站在电压监测上采用的是舜阳牌DT1系列电压监测仪，已安全运行十多年。

先期经过一次技术改造，将原手工读数方式升级到电卡自动读数后再通过读卡器导入系统的方式，避免了人工误读现象的产生。

自从港中分公司实现无人值班后，因电压信息采集还是需要操作队去现场插卡读数再送回分公司，有时不能保证按时插卡和及时统计上报。

为全面掌握变电站运行电压状况，研究建立一套变电站电压质量监测信息管理系统。

委托宁波舜阳实施，对原电压监测仪进行升级改造，以最大限度地减少费用开支，达到实时监测电压之目的。

1 主要功能
为全面掌握变电站系统运行电压状况，实时跟踪电压质量，掌握电压合格率，将电压监测仪监控的35kV和6kV电压实时采集上送，利用软件异常数据核查，定期优先分析指标差、环比波动大的监测点，建立一套变电站电压质量监测管理系统。

该系统主动地实时监测在线电压，及时了解供电质量，通过贮存大量数据，为分析供电质量及故障分析提供数据保证，促進油田电力现场规范化、科学化管理。

2 实现途径
2.1 软件平台打造
2.1.1 变电站电压质量监测管理系统功能
变电站电压质量监测管理系统是一套集电压监测数据采集、管理、查询、统计、分析于一体的功能强大的应用系统。

系统采用三层架构，支持B/S和C/S模式，数据通信软件采用C/S构架，接受WEB端的通信调度，通过后台服务向现场监测仪发送通信指令，同时处理监测仪回送的监测数据，并保存在数据库中，然后通过应用程序进行数据存储、分
析统计、故障报警、报表生成，自动将数据存入运行维护数据库。

同时采用B/S 构架的软件提供系统设置、资料维护、通信指令调度、数据查询等功能，相关人员通过IE浏览器即可设置相关参数、维护各类资料、调度通信指令，查看各种实时信息和历史统计数据，及时了解线路电压情况，节省大量的人力物力，大大地提高了数据采集的准确性和实时性。

系统主要功能：
①系统管理：包括系统设置、系统角色、操作员管理、操作日志、修改密码；
②资料管理：包括部门资料、变电站资料、监测点资料、电压等级；③数据采集：LAN通信。

④数据查询：包括部门合格率查询、年统计值查询、月统计值查询、日统计值查询、瞬时值查询；⑤事件查询：包括离线测点查询；⑥报表查询：包括月（类别）统计值报表、电压等级统计报表、合格率汇总报表、最高最低报表、等；⑦图表分析：包括月统计值波动曲线、月整点电压波动曲线、日整点电压波动曲线等分析。

数据维护：包括清理数据库、月统计值维护、典型日数据维护等。

2.1.2 系统特点
2.1.2.1 先进性
先进的技术及平台：采用面向对象的支撑平台和运行、开发平台，采用XML、CSS、AJAX、OLE DB等相关最新流行技术。

2.1.2.2 开放性
①开放、丰富的数据接口：可提供数据文件交换（XML、TXT、EXCEL等格式）、采用OLE DB数据库连接等方式与外部系统数据库进行双向数据访问及交换；②与MS OFFICE办公软件紧密结合：系统数据能自动生成EXCEL、WORD、ACCESS等文件；③系统将商用关系型数据库和实时数据库在设计上有机地结合在一起。

2.1.2.3 友好性
①采用B/S体系结构，用户可以通过浏览器操作本系统；提供友好的用户界面及详细的联机帮助；提供多种界面风格供用户选择；②丰富的报表模板及自定义的报表格式：本系统设计了多套不同的报表格式以满足不同地区用户的个性化要求，另外用户可以通过系统提供的报表设计器，设计出符合自己要求的报表格式；③用户进行分级管理，各级用户只能操作自己所管辖范围内的数据。

2.1.2.4 安全可靠性
①采用应用系统级、数据库级、操作系统级三级身份认证，确保登录用户的
身份可靠性；②采用严格的权限设置，操作员只能操作权限范围内的功能，并对用户的操作进行日志管理。

见图1。

2.2 硬件改造升级
2.2.1 改造升级方案
①由宁波舜阳下属的余姚明锐软件技术有限公司负责现场改造，油田电力公司配合。

外置NETCOM-100IE终端实现一个终端连接多个电压监测仪，以节省NETCOM-100IE终端费用、以太网布线费用和局域网IP地址资源等；②对现运行的DT1电压监测仪程序逐个进行LAN升级；③电压监测仪加装LAN终端即可具备与LAN有线数传通信功能，接口改造为RS485通信方式；④LAN通信铺设并调试，包括网线和通信线，网线铺设长度为交换机或其他网络通信设备到LAN有线数传通信终端的距离；⑤LAN电压监测仪外置的NETCOM-100IE终端是一款TCP/IP以太网转串口设备，它内部集成了TCP/IP协议栈，对采用串口通信方式的仪表能通过NETCOM-100IE终端实现以太网远程数据采集。

2.2.2 NETCOM-100IE产品特性
①32位ARM7 CPU；②16kB RAM；③256 kB FLASH；④100IE以太网RJ45接口；支持动态（DHCP）或静态获取IP地址；⑤1.5kV电磁隔离；⑥支持TCP/IP 协议包括：ETHERNET、ARP、IP、ICMP、IGMP、UDP、TCP、HTTP、DHCP 等；
工作方式可选择为TCP Server，TCP Client，UDP，Real COM driver，Group Mode，TCP Auto等。

支持透明数据传输，内嵌TCP/IP协议的特点，为甲方的数据设备提供透明传输通道。

①NETCOM-100IE终端独立供电，保证电压监测仪实时电压质量；②最大工作电流：95mA；③工作温度：0～65℃；④保存温度：-25～85℃。

3 结论
经过努力，将原先单机版、不能联网形成系统的版本，经升级并配置系统服务器和应用网络版变电站电压质量监测管理系统，实现了WEB发布。

使油田港中分公司已实现无人值班的18座变电站组建起变电站、调度中心电压监测仪专网，将变电站由电压监测仪监控的35kV和6kV电压实时采集上送到调度中心及港中集控中心。

结合调度自动化系统遥测数据，分析电压不合格原因，改善电压质量，提高电压合格率，可获得显著社会效益。

参考文献：
[1] DL/T500-2009.电压监测仪使用技术条件[S].北京：中华人民共和国电力行业标准，2009.
[2]舜阳电压合格率信息管理系统V2.0软著登字第137110号.
[3]舜阳牌DT1、DT5统计式电压监测仪使用说明书，2011（7）.
[4]舜阳《变电站电压质量监测管理系统用户操作手册》2015（10）.。