基于网络组态的高压变电站温湿度智能控制系统

2015-11-28牛伟

山西电子技术 2015年3期

牛伟

(山西省自动化研究所，山西太原 030012)

近年来，电网建设得到快速发展，电力自动化水平越来越高。大部分变电站具备了遥测、遥信、遥控、遥调功能，实现了无人值守。变电站无人值守后，变电站设备运行值班方式发生了较大的变化，电网值班通过变电站综合自动化系统由调度中心值班人员来完成，刀闸操作由新组建的操作队来完成，致使变电站的现场安全成了十分突出的问题。尤其是高压室和蓄电池室的温湿度过高等。

当前大部分地区通过操作队工作人员3～4 天1 次巡视检查，手动控制风机和除湿机来保证高压机组安全运行，但是由于人力有限，有的安全隐患很难及时发现和处理。为更好地实现变电站的安全可靠运行，使操作队运行人员24 h都能实时掌握变电站的运行状况，解决巡视周期内的监控空白，使其达到实时化、自动化，实现真正意义上的无人值守，研究开发变电站温湿度的智能控制是十分必要的。

各监测点安装温湿度传感器对温湿度进行监测，监测中心接收监测点传输的监测信息;并负责对监测信息进行分类、筛选和综合分析。数据处理服务器作为系统的决策中心，对从监测中心站获得的监测信息进行分析、调研，及时做出相应处理决策，避免安全隐患。

1 解决方案介绍

该控制系统由以下部分组成:温湿度传感器、可编程控制器PLC、局域网、服务器、ORACLE 数据库、风机、除湿机、照明灯、交换机、终端电脑。控制系统结构示意图见图1。

图1 控制系统结构示意图

系统组成:

该系统分为两大块，下位机部分和上位机部分，下位机为可编程控制器PLC(此处为西门子1200PLC)通过编写梯形图语言采集温湿度传感器的数据，并控制高压室和蓄电池室的风机、除湿机及照明灯。由于PLC 分配有该地区局域网的IP 地址，编写C 脚本程序可以把温湿度数据通过局域网每隔1 分钟传到服务器的oracle 数据库中［1］;在上位机此处仅需编写一个网页，来显示高压室和蓄电池室的温湿度，而且可以根据天气情况给定温度和湿度，当温度或湿度达到给定值，自动启动风机和除湿机来降低温湿度。该网络组态画面如图2。

图2 网络组态控制画面

2 该方案详细实现方法

在高压室和蓄电池室的四周墙上均匀安放4 个温湿度传感器，分别采集数据转化为4～20 Ma 信号传给PLC。由于风机和除湿机原有控制方式为就地控制，此处保持现有控制方式不变，需要改造原有线路，加装一套自动控制方式。在高压室增加一个控制柜，柜门上有远程就地切换旋钮，打到就地为原有控制方式，打到远程为自动控制方式。另外高压室照明、蓄电池室照明和场地照明也通过改造，控制接触器来实现远程控制。这样在无人值守的情况下，远程打开照明，通过网络摄像头可以实时监控变电站的情况。

由于每一个地区有220 kV 变电站7、8 个，110 kV 变电站10 几个，数据量很大，原有的组态软件(如WINCC、MCGS)只能单独控制，管理起来十分困难。而Oracle 数据库为国际大型数据库，管理这些数据很容易。把这些变电站的PLC通过局域网和服务器联系起来，各个变电站的温湿度数据都可以保存到Oracle 数据库中［2］。

给每个操作队一个网络组态的登录用户名和密码，只要能连上局域网的地方，都可以实时监控管理。各个变电站温湿度数据每隔1 分钟上传给服务器1 次，这些数据可以保存3 个月，在网络组态里可以查询温湿度数据每天、每个月的数据曲线，并可以和上月数据做比较。数据曲线如图3、图4。