基于WinCE高壓開(kāi)關(guān)柜智能斷路器iCB900數據采集的論文
0 引言
隨著(zhù)科技進(jìn)步，智能電網(wǎng)技術(shù)不斷深入到輸電、配電行業(yè)，智能高壓開(kāi)關(guān)柜是智能電網(wǎng)中重要的設備，在智能開(kāi)關(guān)柜子通斷電時(shí)，需要及時(shí)監測重要的電氣參數，以便于輸配電企業(yè)及時(shí)了解設備的運行狀態(tài)，以便更好地為輸、配電服務(wù)。
1 問(wèn)題的提出
在高壓開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)柜中斷路器合閘、分閘等操作往往在極短的時(shí)間內完成整個(gè)動(dòng)作。高壓開(kāi)關(guān)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(xiàn)圈電流、分閘線(xiàn)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(huì )直接影響到設備的工作性能，因此，在實(shí)際工作中，往往需要將這些參數繪制成曲線(xiàn)顯示在屏幕上。如何采集斷路器各項參數及繪制性能曲線(xiàn)是本文的重點(diǎn)。
2 斷路器數據采集
在高壓開(kāi)關(guān)柜控制系統中，常常采用模塊化設計理念進(jìn)行設計，各個(gè)模塊之間通信采用RS-485方式連接在一起，這些模塊稱(chēng)為IED設備。高壓開(kāi)關(guān)柜中最重要的控制模塊莫過(guò)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(guò)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(jìn)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(xiàn)圈電流、分閘線(xiàn)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(fā)性和偶然性。一旦發(fā)生，往往是極短時(shí)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(jìn)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(shí)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(wú)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(xún)從設備，從設備收到輪詢(xún)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(huì )。這種輪詢(xún)方式對于周期性數據，如各種狀態(tài)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(xiàn)圈電流、分閘線(xiàn)圈電流、合閘行程參數、分閘行程參數等突發(fā)性數據上傳就比較困難了。因此在工程實(shí)踐中往往需要把這種具有突發(fā)性、偶然性數據單獨封裝成一個(gè)一個(gè)獨立的數據包，但是這種數據又無(wú)法主動(dòng)上傳給上位機或上層IED設備。在工程為了可靠起見(jiàn)，常常采用類(lèi)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(xún)的時(shí)候，將該信令以狀態(tài)的方式封裝在周期性狀態(tài)數據包中，當采集到這些突發(fā)性數據時(shí)，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(shí)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(fā)送一個(gè)應答數據包，同時(shí)將該數據寫(xiě)入到上位機或上層IED設備數據庫中；并且將該數據以曲線(xiàn)的方式顯示到繪圖模塊中，方便用戶(hù)及時(shí)查看。
對于周期性數據如狀態(tài)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(kāi)斷電流、當前開(kāi)斷電流等數據，這些數據存放在不同的緩沖區里，參見(jiàn)iCB-900數據地址表1。該數據與狀態(tài)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(shí)刷新斷路器狀態(tài)欄，以方便用戶(hù)及時(shí)了解設備工作狀態(tài)。
3 曲線(xiàn)繪制
斷路器需要檢測的數據比較多，在工作過(guò)程中，常常需要監測儲能電機電流數據、分閘線(xiàn)圈電流數據、合閘線(xiàn)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(hù)查詢(xún)數據，在人機界面分別設計5個(gè)功能按鈕。
4 改進(jìn)措施
需要做的改進(jìn)措施主要有四點(diǎn)：
�。�1）實(shí)際上iCB-900斷路器采集的有效數據點(diǎn)僅僅87個(gè)，為了方便繪制圖形往需要補足101個(gè)點(diǎn)。
�。�2）為了實(shí)現程序功能，在程序設計過(guò)程中自定義了C2DGraphS類(lèi)專(zhuān)門(mén)實(shí)現圖像繪制功能，本程序中直接引用該類(lèi)實(shí)現圖像繪制功能。
�。�3）為了方便用戶(hù)查詢(xún)數據，在WinCE系統中集成了SQLCE數據庫，通過(guò)相應的數據接口，將數據寫(xiě)入庫中，用戶(hù)可以及時(shí)查詢(xún)歷史曲線(xiàn)，方便了解系統的工作性能。
�。�4）為了方便在同一個(gè)模塊上繪制曲線(xiàn)，我們將繪圖曲線(xiàn)規格化，然后以自適應方式繪制曲線(xiàn)。
5 結論
該程序在35kV智能開(kāi)關(guān)柜遠程控制項目中測試通過(guò)，在實(shí)際運行過(guò)程中，目前程序運行正常。實(shí)踐證明這種方法在iCB-900斷路器數據采集和性能曲線(xiàn)繪制效果非常理想。
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