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电力系统在国民经济和社会发展中的重要作用日益突出。随着电力系统的迅速发展和高压、超高压输送电路的建设,作为电能输送桥梁的电网其结构越来越复杂,电网维护和故障排查非常困难。为保证电网系统的正常运行和电网故障的快速排除,减小电网故障对国民经济和人民生活的影响,近年来,各种保护设备、故障录波器、开关设备等智能二次设备被广泛应用于电力系统。通过二次设备的监控数据,工作人员能准确掌握电网运行状况和故障信息。但是,现阶段这些二次设备的运行还是孤立地分散在厂站内,二次设备间没有实现信息的共享和交互,这为调度人员及时全面了解电网运行状态和电网故障修复带来很大不便。为改变目前电力系统中监控手段的落后局面,需要开发一个保护联网信息管理系统,实现厂站内二次设备运行状态监控和信息数据的自动采集,并自动将信息传送到调度端,完成故障分析,为调度人员的决策提供科学的、真实的信息支持。
本系统的开发是基于上述目的进行的,系统采用模块化设计,以用户的需求为出发点,将电力系统中的监控划分为主站系统和子站系统两部分。主站系统采用了基于Web浏览器的开发界面,应用B/S系统开发构架,包括了实时信息监控、数据采集、故障分析、用户管理等众多功能,安装在调度端。子站系统采用嵌入式系统开发技术,在嵌入式Linux操作系统上开发和运行系统软件,子站系统集数据采集、数据存储、文件转换、设备监控、数据分析等功能于一身。子站系统安装在厂站端,与二次设备一起构成一个系统网络。
信息管理系统主要涉及到数据和信息采集、数据管理和存储、主站和子站之间的通讯、数据文件分析、故障定位、设备调度等功能。本系统的创新点主要表现在两个方面:一是根据系统所连接的二次设备的特点和系统功能,提出了子站系统的设计方案,并实现了子站系统内部模块功能;二是根据IEC60870-5-103通讯规约和TCP/IP协议,采用了103通讯规约与TCP/IP相结合的通讯方式,实现了本系统主站和子站系统通讯规约设计、以及数据快速、可靠的传输。
子站系统软件运行于裁剪后的嵌入式Linux操作系统中,子站系统软件的开发语言采用GNUC语言,系统的结构设计具有很强的可扩充性。