基于虚拟仪器技术的过电压在线监测系统

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1、2009年第7期《贵州电力技术》(总第121期)基于虚拟仪器技术的过电压在线监测系统贵阳供电局包光伟[550002]摘要本文提出了一种具有开发成本低、灵活性强、可靠性高的基于虚拟仪器技术的过电压在线监测系统。监测系统由数字测量仪器组成实现数据采集、分析处理、过电压诊断和报警等功能，其网络通信采用CORBA技术实现在异构环境下中心监控站和各个工控机之间的远程访问和监控。具有实时性好、快速诊断和准确性高等特点。关键词过电压虚拟仪器在线监测系统电网各节点的工控机由GPS同步时钟来实现多1引言点同步测量并将标有绝对时间的采样

2、信号进行随着电力经济的不断发展和用户对用电质量要数据处理，并通过远程通信网络传输至中心监控求的不断提高，过电压逐渐成为保证电网对用户的站进行数据分析和预测。网络通信协议是基于优质安全不问断供电的所考虑的首要影响。以往的CORBA规范，基于不同操作平台的工控机采用运行经验和研究表明，过电压是造成电网绝缘损坏分布式结构通过网关(CORBAServer)向中心监事故的主要原因。因此如何快速准确地监测和分析控站传输数据和接受监控信息。系统结构图如电网过电压和成为我们目前急需解决的重点。目前下图1所示：电力系统常采用现有的故障

3、录波装置来检测过电压，但由于其本身的采样精度低和频率响应差等问题，无法快速准确的监测和分析出各种不同类型的过电压波形。为了能够快速准确的监测出电网中各个监测节点出现的各种过电压信号，并完整地记录和分析过电压发生前后的实际变化过程，本文提出一种基于虚拟仪器的分布式过电压在线监测系统，能够实现不同节点间的过电压在线监测功能。它通过软件实现过电压信号的数据处理和波形分析并采用分布式对象技术将各监测节点统一成网络，上传至中心监控站由其进行研究判断整个电网的过电压程度和为过电压的防范提供科学依据。图1监测系统结构图电力系统中存

4、在不同电压等级的电网，其中3监测系统硬件设计lOkV配电网在电网中分布最为广泛，每年因电网过电压事故而造成的损失也最为严重，而且3．1高压分压器lOkV配电网系统过电压又分为雷电过电压和内高压分压器一般直接安装在配电网母线上或是部过电压。由此本监测系统以1OkV配电网过电线路电压互感器(PI’)二次侧。为了能适应监测雷压为监测对象，重点监测其雷电过电压和内部过电过电压的需要和提高测量精度、改善响应特性，系电压。统采用低阻尼电容分压器。它具有无波形误差、响应特性好、体积小、损耗小等特点。为了避免周围环2过电压在线监测系

5、统总体方案境的电磁骚扰和隔离高电压，系统电压由高压分压过电压在线监测系统主要由高压分压器、电器降低至合适的电平后采用电一光一电转换实现光压传感器、信号调理模块、数据采集卡(DataAc—电隔离，即电压信号经过电一光转换器、光纤、光一quisition)、工控机、中心监控站等组成。分布在电转换器传输到电压传感器。．75．2009年第7期《贵州电力技术》(总第121期)3．2信号调理模块的数据)保存起来，直到过电压消除。信号调理模块将电压传感器变换的电压信号调本系统采用双缓存技术来实现波形数据交替的整转换成适合数据采集卡

6、采集的电压信号。它通过存储和清除，这样可以保证对过电压数据的完整保信号隔离增加对系统的保护，并同时对系统多路采存和不丢失。在程序流程图中当采集数据存在缓存样通道进行同步采样，这样可实现在一个系统里对1时，启动数据处理和分析模块判断是否过电压，同多信号和传感器的测量。时等待缓存1数据存满后再将其存入缓存2。当发3．3数据采集卡生过电压时，缓存2的数据会与缓存1的数据不同，本系统主要监测对象是雷电过电压和内部过电这时缓存2的数据作为过电压故障前的数据存储在压。由于雷电过电压波头陡、放电时间短，约数十微工控机硬盘内供分析判

7、别使用，同时缓存1的数据妙，记录其高频成分需要很高的采样频率，而内部过也会当成故障发生时的数据存储下来。下图为监测电压持续时间比雷电过电压长的多，以几毫秒到几系统程序流程图：十毫秒计，对采样频率的要求不高。为了采样时能兼顾不同类型的过电压，这要求数据采集卡(DAQ)在性能上采样频率高，还要具有一定的存储深度。基于上述要求本系统选用NI公司的S系列PCI一61l5数据采集卡，它具有4路模拟量输人通道，采样率最高达10MHz／s，输入分辨率达12位，采集卡通过PCI接口与工控机相连。3．4工控机及中心监控站工控机由于其工

8、作性能稳定和抗干扰能力高而安装在电网监测现场或无人值班变电站控制室内以实现在线监测，安装LabVIEW7．0虚拟仪器软件的工控机负责对采集数据进行数据处理和分析判断，并且将监测数据和分析结果通过网络上传至中心监控站。中心监控站为电网调度和管理决策者提供信息和控制平台，它通过建立专家诊断系统为分析判断过电压提供依据。现场各工控机利用远程通信网络技