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    基于WinCE高壓開關柜智能斷路器iCB900數據采集的論文

    時間:2021-04-27 17:05:09 論文 我要投稿

    基于WinCE高壓開關柜智能斷路器iCB900數據采集的論文

      0 引言

    基于WinCE高壓開關柜智能斷路器iCB900數據采集的論文

      隨著科技進步,智能電網技術不斷深入到輸電、配電行業,智能高壓開關柜是智能電網中重要的設備,在智能開關柜子通斷電時,需要及時監測重要的電氣參數,以便于輸配電企業及時了解設備的運行狀態,以便更好地為輸、配電服務。

      1 問題的提出

      在高壓開關柜控制系統中,斷路器具有極其重要的作用,為了達到高效滅弧的目的,高壓開關柜中斷路器合閘、分閘等操作往往在極短的時間內完成整個動作。高壓開關柜在儲能、合閘、分閘等操作中需要采集如儲能電機電流、合閘線圈電流、分閘線圈電流、合閘行程及分閘行程等重要參數,這些參數的好壞將會直接影響到設備的工作性能,因此,在實際工作中,往往需要將這些參數繪制成曲線顯示在屏幕上。如何采集斷路器各項參數及繪制性能曲線是本文的重點。

      2 斷路器數據采集

      在高壓開關柜控制系統中,常常采用模塊化設計理念進行設計,各個模塊之間通信采用RS-485方式連接在一起,這些模塊稱為IED設備。高壓開關柜中最重要的控制模塊莫過于斷路器模塊,下面我們以河南森海iCB-900型斷路器為例,詳細介紹斷路器數據采集過程。

      iCB-900型斷路器是目前市面上比較新型的斷路器,該斷路器采用先進的DSP芯片作處理器,外加高速ADC,可以高速采集如存儲能電機電流、合閘線圈電流、分閘線圈電流、合閘行程參數、分閘行程參數等重要數據,這些數據往往具有突發性和偶然性。一旦發生,往往是極短時間內需要高速采集,所以一般的CPU很難勝任,所以一般以高速DSP作為處理器,采用高速的ADC進行數據采集,然后將這些數據以文件的方式存放在數據緩沖區里,等待上層IED或上位機系統及時取走。

      iCB-900斷路器采用RS-485通信,波特率9600pbs,8位數據位,1位停止位,無奇偶校驗,這種通信方式是典型的`半雙工通信方式,通信雙方采用主(Master)/從(Slave)模式,工作方式為主設備輪詢從設備,從設備收到輪詢指令后,先判斷是否是與本機的地址相同,如果相同則將本機數據封包上傳,否則不予理會。這種輪詢方式對于周期性數據,如各種狀態信息比較有效;而對于非周期性數據如:儲能電機電流、合閘線圈電流、分閘線圈電流、合閘行程參數、分閘行程參數等突發性數據上傳就比較困難了。因此在工程實踐中往往需要把這種具有突發性、偶然性數據單獨封裝成一個一個獨立的數據包,但是這種數據又無法主動上傳給上位機或上層IED設備。在工程為了可靠起見,常常采用類似信令的工作方式,在信令中規定某幾位用于指示不同的數據包,當上位機或上層IED設備輪詢的時候,將該信令以狀態的方式封裝在周期性狀態數據包中,當采集到這些突發性數據時,將該信令對應的數據位置1,通知上位機或上層IED設備,上位機或IED設備將以不同的指令及時從緩沖區中讀取對應的數據文件,當上位機或上層IED設備收到該數據文件后,向叢機設備發送一個應答數據包,同時將該數據寫入到上位機或上層IED設備數據庫中;并且將該數據以曲線的方式顯示到繪圖模塊中,方便用戶及時查看。

      對于周期性數據如狀態數據、累計合閘次數、累計分閘次數、累計儲能電機次數、累計開斷電流、當前開斷電流等數據,這些數據存放在不同的緩沖區里,參見iCB-900數據地址表1。該數據與狀態信息及信令信息一起上傳,上層IED設備收到這些信息后,及時刷新斷路器狀態欄,以方便用戶及時了解設備工作狀態。

      3 曲線繪制

      斷路器需要檢測的數據比較多,在工作過程中,常常需要監測儲能電機電流數據、分閘線圈電流數據、合閘線圈電流數據、分閘行程數據、合閘行程數據、為了方便顯示用戶查詢數據,在人機界面分別設計5個功能按鈕。

      4 改進措施

      需要做的改進措施主要有四點:

      (1)實際上iCB-900斷路器采集的有效數據點僅僅87個,為了方便繪制圖形往需要補足101個點。

      (2)為了實現程序功能,在程序設計過程中自定義了C2DGraphS類專門實現圖像繪制功能,本程序中直接引用該類實現圖像繪制功能。

      (3)為了方便用戶查詢數據,在WinCE系統中集成了SQLCE數據庫,通過相應的數據接口,將數據寫入庫中,用戶可以及時查詢歷史曲線,方便了解系統的工作性能。

      (4)為了方便在同一個模塊上繪制曲線,我們將繪圖曲線規格化,然后以自適應方式繪制曲線。

      5 結論

      該程序在35kV智能開關柜遠程控制項目中測試通過,在實際運行過程中,目前程序運行正常。實踐證明這種方法在iCB-900斷路器數據采集和性能曲線繪制效果非常理想。

      【參考文獻】

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      尚秋峰,陳于揚,姚國珍,李灝.基于Wince嵌入式內核的新型電力參數實時測量系統.電力系統保護與控制,2010,38(22).

      汪兵,李存斌,陳鵬,等.EVC高級編程及其應用開發(Embedded Visual C++嵌入式編程).中國水利水電出版社,2005,3.

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