电力监测软件系统的应用与发展

电力监测软件系统的应用与发展

柴玲

江苏金恒信息科技股份有限公司 江苏南京 210035

摘要：由于电力监测软件系统主要作用是对电网的绝缘性、功率、温度、电压以及电流进行实时监测，为系统对电力设备运行状态的监测和评估提供有利依据，所以电力监测软件系统最核心的部分是电力曲线分析，分析出电力设定值和输出值等变量的变化趋势。

关键词：电力监测；曲线显示；构件；软件复用

引言

根据电力行业需求的特点,针对电力监测软件开发中便捷性不强及软件复用度不高的问题，提出一种基于构件的曲线显示解决方案。该构件为开发人员提供了良好的编程接口，能实现对曲线显示程序的动态调整、重构与生成，可在各种电力监测应用系统中复用。

1概述

伴随着电力系统运营方式的不断改进，新技术、新设备的大量涌现，对改进电力企业管理思路和管理模式的要求也就越发迫切。要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，作为电力企业必须能够及时、准确地掌握系统的运行状态和运行参数，并快速、准确地对系统中的变化做出响应，从而保证系统安全、经济、可靠地运行以及提供给用户高质量的电能。以此为前提，要构建的系统分析决策平台，应把系统的检测、控制、系统分析、网络管理和决策支持联系在一起，建立一个快速、畅通、科学化的综合管理平台。

2电力监测和能量管理系统的功能分析

2.1实时监测

由于电力系统的快速发展，对电网调度自动化系统提出了更高的要求。目前国调及网调、省调都配备了电网调度自动化系统，并实现全国的调度联网。目前我国大部分电网的实时信息都能得到有效和准确的采集，特别是随着电厂和变电站的自动化设备可靠性和人员管理水平的提高，其提供的准确而有效的实时信息已成为调度员进行电网安全管理和经济调度的主要依据。实时监测系统从电力系统数据采集模块获取系统数据，根据系统的拓扑数据，对系统作出状态估计、负荷估计和错误监测，并显示出结果。从软件的角度出发，每个软件应该易于用户的使用，具有高质量的交互功能和强大的数据挖掘能力。

作为实时监测系统，负荷估计的软件应该为用户提供以下的功能：数据的完整性：存储估计的各种数据，校验接收的数据，过滤坏数据，修正越限数据，对各种信息数据收集、采集、提取、分类和管理。人机对话功能：显示最完整的系统模型和原始数据，提供智能单线图即在单线图上直接操作和控制系统，用不同的颜色的输入显示实时数据结果和类型。系统设定功能：用户能自定义扫描速度、界面各种数据的颜色、各种额定值和越限报警值。安全性方面：采用多种访问优先级别，把专家系统应用到报警系统中，将系统的越限数据在单线图上显示出来，并根据系统的网络拓扑和实际测量值，判断系统有无故障并指出故障位置。接口方面：采用嵌入式过程控制数据通信接口。其他方面：有能够使用仿真数据、趋势图分析、作图系统、自动网络拓扑和处理多点岛及网络着色的功能。

2.2实时控制

实时控制是能量管理系统中最重要的功能，它的投入将提高电网频率质量、经济效益和管理水平。自动发电控制在当今世界已是普遍采用的成熟技术，我国电力系统中完整意义上的作用是：响应负荷和发电的随机变化，维持电力系统频率在规定范围内波动；在各区域间分配系统发电功率，维持区域间净交换功率为计划值；对周期性的负荷变化按发电计划调整出力，对偏离预计的负荷实现在线经济负荷分配。

2.3实时模拟（数据回放）

实时模拟主要是完成事件的重演，它通过存储系统运行的历史数据，并将其完整的重演出来。重演的数据包括当时的实时监测数据、状态估计结果、记录的事件和信息等。时间重演功能对查找事故原因、系统分析、选择最优操作、进行操作预演等各方面是极为有利的。事件重演可以由系统操作员根据系统的扫描速率进行控制，分为单步方式、快进方式和倒放方式来控制事件重演的运行。另外这个模块可以利用原始数据对调度员进行培训，进行事故分析，分析总结出系统运行和结构的不足，以提高系统的安全性。

2.4管理控制

管理控制可对在线系统进行动态的管理和控制，它对干扰的响应速度优于标准的时间继电器，通过充分利用系统电气和物理参数、负荷和发电的水平、系统网络拓扑结构和逻辑控制，对各种变化和干扰能迅速做出合理的系统响应并提出控制方案。这样可使用户掌握监测、分析、控制、协调及预测负荷或发电需求、实时运行成本及其他参数，以保证整个系统的安全性和可靠性，并且应该设计多种优化的目标函数帮助用户自动优化运行系统，降低系统损耗，减少峰值用电成本，最小化控制动作。

优化的含义包括：电压无功控制、有功控制、变压器带载调压分接头控制、并联补偿控制、串联补偿控制、切换电容器控制以及甩负荷控制等。实时运行状态对系统运行提出各种可行的优化方案以提高系统运行的经济性。

3电力监测软件系统核心构件设计

将系统的数据监测作为核心构件进行设计。该构件是具有一定系统逻辑且独立的软件单元，采用标准接口将曲线分析与系统数据采集融合到一起，避免因数据格式不一致出现曲线分析误差大的问题。在这种方式的设计下，可以很好地满足系统对曲线分析的要求。核心构件的数据初始化模块是运用Linux技术完成的。Linux技术将监测到的电力设备数据分为窗口类、坐标类、传感器类三种。

通过对运行过程中各个曲线参数的分类操作，实现数据初始化模块功能，为后续构件曲线分析提供数据依据。曲线绘制模块是此次核心构件设计的重要内容，该部分运用Active技术完成。Active技术是一种分析程序数据技术，利用该技术分析电力监测软件系统的数据能满足核心构件的应用开发。该技术可以通过设置构件的属性，比如窗口个数、数据坐标、曲线参数标注等，将系统监测数据通过曲线方式直观地显示出来。

Active技术设计流程如下：首先将初始化后的数据通过标准接口传输到曲线绘制模块中，并对相应的参数进行设置，然后将数据标注到对应的曲线网格中，并且根据预先设定的坐标系上、下限值，对坐标系刻度进行处理，最后运用曲线绘制函数f(x,y)求出所有监测数据对应的曲线坐标点，并且将该坐标点与之前标注的曲线网格上的坐标进行对比，如果不一致，函数需要根据两个数据的差值进行调整并重新计算，直到两个数据一致。最后把所有符合规定的坐标点进行连接，得到电力变化的曲线趋势，以此完成了电力监测软件系统核心构件设计。

结语

基于构件的开发方法能够表现出足够的灵活性,能够很好地适应应用系统所服务环境的变化。此次为电力监测软件系统的核心部分­——曲线分析设计了一个核心构件，提高了系统核心构件对电力监测数据分析的精准度，同时也提高了电力监测软件系统的应用性能。

参考文献

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