组态软件在电力监控系统中应用

组态软件在电力监控系统中应用

邓阅

国电南瑞国际业务分公司 江苏省南京市 210000

摘要：组态软件具有通用性好、可靠性高、组态灵活等优点, 是工控系统成熟和商品化的重要标志。随着计算机和通信技术飞速发展, 远动系统提供的丰富的数据资源, 为不断开发具有实际意义的管理模块, 使系统更具专业化、智能化提供了可能。鉴于此，本文主要分析组态软件在电力监控系统中应用。

关键词：组态软件；电力监控；应用

中图分类号：TU723 文献标识码：A

1、引言

随着计算机技术和通信技术的迅速发展, 电力系统运行过程的自动化程度不断提高。电力系统远动装置作为电力系统运行监控的首选平台, 对其性能的要求越来越高, 除系统硬件配置性能不断提高外, 尤其对软件性能增强的要求更加强烈。根据电气化铁道供电系统所运用的远动装置平台的实际运行需要和将来可能的扩展, 介绍系统组态软件的组成, 并论述实时数据库、历史数据库、图形界面、报表等子系统的生成过程及其原理。

2、电力监控系统组态软件的构成

组态软件是一个功能很强的软件包, 它所提供的友好用户界面能使使用者在不需要通过编写代码的情况下生成所需要的应用软件, 克服了一般工业控制软件通用性较差的缺点, 在保证系统稳定可靠的同时,大幅提高系统的集成能力与速度。

组态软件一般包括基本配置组态和应用软件组态, 基本配置组态是给系统提供配置信息, 如系统现场控制站的个数、它们的索引标记等, 而应用软件组态内容较多, 如数据库、报表、控制回路、图形界面等的生成。

就电气化铁道远动装置而言, 其系统组态软件功能是通过生成实时数据库、历史数据库、图形界面及报表等 4 个部分实现。实时数据库实现数据库点记录的编辑、打印、转换、连接等功能；历史数据库实现历史记录的编辑、生存、历史记录与实时库的连接、趋势曲线的配置等功能; 图形界面实现各种流程图和画面底图的编辑、各种动态显示点的编辑、动态点与实时点或历史点的连接等功能; 报表实现表底的编辑、数据库点记录数值的生成、连接等功能。

3、基于组态软件的控制主界面设计

3.1、监控主界面

基于组态软件的监控主界面可以显示供配电站的中低压系统图及单线图；将中压开关控制设备的各个实时状态以及相关保护参数及时地显示出来；显示中压电量的参数曲线、读取平均电压电流曲线和峰值数据以及变化状态趋势图；同时各种数据统计报表可经过挑选打印出来；中压系统的报警故障状况，事故参数报表等也同样可经过挑选和打印。

3.2、读取各种参数及数据库查询界面

该组态控制画面可读取并配置相关的开关和各种控制设备保护参数；读取各类电参数：如 U、I、S、P、Q、功率因素等。系统数据库可根据需要设定其保存一两年的所有运行记录和事故报警记录；提供控制系统中各回路的控制参数数据；为用户提供系统操作控制说明、技术文本支持等。

3.3、打印记录功能

监测控制中心配备打印机，可定时将各种故障和事故的语音报警打印出来；随时打印系统的运行日志、参数；对历史数据曲线和事件按一定的流程记录下来；对相关监控画面等也可进行打印。

4、组态软件在电力监控系统中应用

4.1、生成实时数据库

实时数据库生成是组态软件的最基本功能应用，实时数据库生成包含数据结构生成以及数据系统生成两个部分。对于电力监控系统运行而言，数据结构生成是数据库生成中最重要的组成部分，通常情况下，实时数据库信息包括点索引标识信息、说明信息、点字符名称信息以及用户计算使用信息，而不同信息格式所对应的数据结构也不相同，通常情况下有以下几种结构，模拟量输入/输出结构（AN结构）、模拟计算量结构（AC结构）以及开关量输入/输出结构（DG结构）等，因此数据结构是一项比较复杂的模拟量系统，而通过组态软件，可以获取数据结构中的模拟量点状标识、RT记录类型、CM命令字、AP报警等级以及IL第二级报警增量等信息，进而通过对该点的信息采集以及信息控制实现对模拟量的结构说明。其次数据系统生成，就是组态软件根据上述数据格式生成的数据库所需要的系统，这其中包括两个部分，数据库原始记录输入修正功能以及数据库下文件生成功能，前一部分可以支持数据点的加入、修改以及检验记录是否正确，后一部分可以作为文档支持而用，通过数据格式的自动化转换，实现文件合法性生成检查。

4.2、生成历史数据库

利用组态软件生成历史数据库，进而实现对电力监控系统设备运行的记录，通过记录电量值、开关设备操作情况以及设备状态变化，从而更好的分析系统设备运行状况以及经济效益，是对电力系统最好的监测控制。首先根据电力监控系统的自身特点，历史数据库包含以下四种数据，第一模拟量数据，其中包括进线电源、母线电压、反馈电流等数据。第二计算量数据，其是通过用电量去统计电压、电流最值以及功率因数实现对电力监控系统设备的数据记录。第三系统状态变化数据，其可以通过对跳闸、预告以及事故主站模块数据进行检查，实现对系统故障的检测维修。第四历史操作记录数据，这也是电力监控系统种的主要遥控操作记录。而这些数据结构都是通过历史数据库建立，管理生产的，通过将实时数据库中的数据进行读取，然后将数据信息存放在历时数据库中，当电力系统需要进行监控任务时，就可以通过向历史数据库发送请求，进而从历史数据库中提取所要生物信息，而这也正是组态软件的功能应用体现。

4.3、图形界面生成

一般来说，组态软件系统中的图形界面包括流程图、示意图两个主要内容。图形界面也可以氛围静态界面与动态界面。静态界面不随着数据变化而变化，而动态界面则可以动态的对数据变化进行反映，随着模拟量、开关状态的变化而刷新。静态画面的生成依靠相应图形编辑器进行编辑，利用相应的数据进行画面的生成。而动态画面则根据用户定义的数据编辑点进行编辑，动态的显示位置与颜色信息。在画面进行接入时，系统可以根据数据库中数据的变化进行画面的刷新，在电力系统的进行当中，动态画面主要进行数值、棒图、状态以及曲线显示，动态的对系统的数据变化进行反映与刷新。在完成图形界面生成后，要进行相应连接信息的输入，从而保证画面与系统有效连接。画面生成要对数据进行绘制，在生成画面时，要对数据类型进行严格的控制，建立合理的数据结构，提高系统数据的全面性。建立画面数据库时，要对程序的数据结构进行规范，并且保证画面与实时数据库同步，有效的对当前系统数据情况进行反映，及时刷新。

4.4、报表生成

组态软件系统中的报表主要包括周期性报表与触发性报表。周期性报表主要对生成过程中的操作以及故障进行统计，代替操作人员制作。触发性报表则在出现相应事件时，对特殊过程节点进行记录，有助于对电力系统中的故障进行分析。报表生成需要建立报表以及相应的动态数据，建立报表时要对报表名称、形式等信息进行确定。

5、结束语

组态软件作为现代电力控制系统中的重要内容，其以良好的通用性与可靠性，灵活的提高了现代工业控制系统的控制水平，并且有效的与计算机技术相融合，大大的提高了工控系统的工作效率。现代社会科学技术不断进步，对于工控系统的研究在不断的加深当中，利用科学技术提高现代工控设备的技术水平，加强工控系统的智能化与信息化建设，才能有效的提高我国电力事业的发展能力，促进我国经济的发展。

参考文献：

[1]宋跃南.电力监控系统中组态软件的应用探讨[J].电子世界,2016(19):127.

[2]戴秋平.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].通讯世界,2016(11):180-181.

[3]赵琦.组态软件在电力监控系统中实际应用分析[J].中国新通信,2013,15(15):62.

[4]侯英明.组态软件及PLC在电力监控系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2005(08):61-62.