摘要：變/配電所是石化行業(yè)動力和能源的核心，電氣微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的保障，本文結(jié)合石化行業(yè)對配電系統(tǒng)安全管理的需求，對微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
　　關(guān)鍵詞：電氣微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，石化行業(yè)，安全可靠運(yùn)行
　　1引言
　　對于石化行業(yè)來講，變/配電所是其動力和能源的核心，供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行能夠提供高質(zhì)量的電能，是石化企業(yè)正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)。一般情況下，石化企業(yè)的供/配電系統(tǒng)是從電網(wǎng)運(yùn)營商接入幾路電源，引入企業(yè)的變電所，在經(jīng)由區(qū)域變電所，分配至裝置變電所。電氣微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的保障，監(jiān)控系統(tǒng)的部署能夠通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對變配電所運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心的信息交互。
　　2微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)
　　微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途是對電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督控制，及時向運(yùn)行人員提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，這類系統(tǒng)由于涉及到的監(jiān)測范圍較廣，對時間要求嚴(yán)格，因此需要一個功能強(qiáng)大的平臺來支持其運(yùn)行。
　　2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)規(guī)劃
　　微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首先要實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，還要通過相關(guān)接口與監(jiān)控站和服務(wù)器進(jìn)行交互。因此，系統(tǒng)應(yīng)能夠向用戶提供統(tǒng)一服務(wù)，并屏蔽對下層各種不同設(shè)備的操作。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用基于CORBA標(biāo)準(zhǔn)的平臺，按照遵照面向?qū)ο蠛湍�塊化的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，其整體規(guī)劃如下圖所示：
　　
　　圖1：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)整體規(guī)劃
　　2.2系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　按照石化行業(yè)的電氣規(guī)劃，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：
　　
　　圖2：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從系統(tǒng)功能上分為兩個層次：現(xiàn)場間隔層和站級管理層。其中，現(xiàn)場間隔層包括繼電保護(hù)裝置、電力參數(shù)測量儀表等各種智能設(shè)備，作為一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)合面，主要功能是對各類參量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，如電氣量、設(shè)備的狀態(tài)量等；站級管理層的主要設(shè)備是前置機(jī)，主要功能是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲等，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)交換、邏輯判斷、命令下達(dá)等功能。
　　2.3軟件功能模塊設(shè)計(jì)
　　結(jié)合石化行業(yè)電氣需求和實(shí)際特點(diǎn)，可以將微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩大方面的功能。如圖所示，數(shù)據(jù)采集包括測量點(diǎn)配置模塊、任務(wù)配置模塊和驅(qū)動管理模塊，數(shù)據(jù)處理包括生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、變量管理模塊、報(bào)警管理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)布模塊等。
　　
　　圖3：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
　�。�1）數(shù)據(jù)采集功能
　　石化行業(yè)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對遙測、遙信、電度、數(shù)字量等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集，可以將所采集的數(shù)據(jù)劃分為模擬量和狀態(tài)量，前者包涵蓋了有功功率、無功功率、電流、電壓、補(bǔ)償電容電流、直流電壓、頻率等；后者則包括斷路器位置、隔離開關(guān)位置、故障過流信號、設(shè)備狀態(tài)、開關(guān)儲能信號、重合閘動作信號、保護(hù)動作信號或事故信號、通道狀態(tài)等。
　　a. 測量點(diǎn)配置
　　測量點(diǎn)配置的功能是提供通用接口，以實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備的訪問。需要配置的與測量點(diǎn)有關(guān)的數(shù)據(jù)有：測量變量、變量類型、變量說明、驅(qū)動程序、初始值、生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換公式、限值、記錄標(biāo)識。
　　b.任務(wù)配置
　　通過任務(wù)配置，能夠有效的管理數(shù)據(jù)采集和控制任務(wù)。任務(wù)配置的主要內(nèi)容包括：測量點(diǎn)名（配置測量點(diǎn)的設(shè)置）、任務(wù)觸發(fā)方式（規(guī)定任務(wù)觸發(fā)的機(jī)制）以及任務(wù)（對驅(qū)動程序提供的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用）、優(yōu)先級（任務(wù)的重要程度）。
　　c.驅(qū)動管理
　　石化行業(yè)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要對現(xiàn)場智能設(shè)備進(jìn)行管理，因此需要與大量的驅(qū)動程序進(jìn)行交互。驅(qū)動管理的功能是驅(qū)動程序的基本操作和屬性進(jìn)行定義。
　　(2)數(shù)據(jù)處理功能
　　a.生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
　　“生數(shù)據(jù)”指的是從底層智能設(shè)備讀取的原始數(shù)據(jù)，由于智能設(shè)備類型較多，生數(shù)據(jù)也相應(yīng)具備多種形式。以編碼模式為例，有二進(jìn)制碼、十六進(jìn)制碼、BCD碼和ASCII碼等，因此，需要進(jìn)行解析，以得到有明確物理含義的數(shù)值。
　　b. 變量管理
　　一個具體狀態(tài)量的獲取，有時需要通過其它的測量值來確定。變量管理的功能是允許用戶通過編輯開放的規(guī)則庫，來對新的變量進(jìn)行定義，從而能夠在無法直接獲得某些變量時，通過所定義的變量間接得到其數(shù)值。
　　c.報(bào)警管理
　　石化行業(yè)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以消息處理機(jī)制來支持報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)時執(zhí)行，報(bào)警信號可以分為以下類型，分別是越限報(bào)警、變位報(bào)警、事故報(bào)警等。通過對所測量的位置的信息進(jìn)行配置，合理設(shè)置報(bào)警上限、下限、報(bào)警延遲標(biāo)記、報(bào)警延遲時間、報(bào)警累計(jì)次數(shù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警管理。
　　d.數(shù)據(jù)發(fā)布
　　數(shù)據(jù)發(fā)布包括實(shí)時數(shù)據(jù)發(fā)布、報(bào)警事件信息發(fā)布、異常信息發(fā)布等，將各類數(shù)據(jù)以兩種方式傳輸至監(jiān)控站或服務(wù)器，分別是主動方式和被動方式。主動方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時性要求高的報(bào)警信息發(fā)布，被動方式則實(shí)現(xiàn)不太重要的數(shù)據(jù)報(bào)警信息發(fā)布。
　　e.存儲策略
　　存儲策略對重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。實(shí)時數(shù)據(jù)的存儲通過對測量點(diǎn)的配置來進(jìn)行管理，而報(bào)警數(shù)據(jù)、異常處理數(shù)據(jù)應(yīng)在本地?cái)?shù)據(jù)庫做好備份，以便進(jìn)行故障分析和日后查詢。
　　f.遙控
　　遙控操作需要比較高的權(quán)限，主要是指對電氣線路中斷路器的分合閘操作。因此，必須調(diào)用安全服務(wù)來確認(rèn)操作信息和操作人員的權(quán)限。將不具備權(quán)限的命令或者源地址不匹配的控制命令進(jìn)行屏蔽，以保證系統(tǒng)運(yùn)行安全。遙控命令的安全架構(gòu)如圖：
　　
　　圖4：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遙控安全架構(gòu)
　　3結(jié)束語
　　本文結(jié)合石化行業(yè)對配電系統(tǒng)安全管理的需求，對微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)劃和設(shè)計(jì)。通過建立總線網(wǎng)絡(luò)，以基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了電氣微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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