核心提示：　　與分析等功能于木以適應電廠狀態(tài)檢，和故障分析與診斷的需要。介紹了該系統(tǒng)的主要功能硬件結構和軟件設計特點，1引言近年來，針對機組運行和故障特點所研發(fā)的發(fā)變組專用微機故障錄波裝置在各大電廠中己逐步得到

　　與分析等功能于木以適應電廠狀態(tài)檢，和故障分析與診斷的需要。介紹了該系統(tǒng)的主要功能硬件結構和軟件設計特點，1引言近年來，針對機組運行和故障特點所研發(fā)的發(fā)變組專用微機故障錄波裝置在各大電廠中己逐步得到了推廣和應用。但目前機組錄波裝置主要用于故障和異常運行工況的檢測記錄，功能較為單。事實上，在不增加硬件成本的情況下，借助錄波裝置己有的接入量信息，通過合理設計和功能配置，可進步擴展錄波裝置的應用范圍，如實現(xiàn)機組運行狀態(tài)專用錄波向集故障數(shù)據(jù)記錄與分析運行狀態(tài)監(jiān)測以及機稂實驗數(shù)據(jù)論氽與分祈等功能于體的監(jiān)汆與分析系統(tǒng)的方向發(fā)展，以更好滿足電廠綜合自動化發(fā)展的要求和適應未來設備狀態(tài)檢修優(yōu)化檢修波裝置為基礎。在功能配置硬軟件設計等方他進行了擴展和改進。本文將重點介紹該系統(tǒng)的設計特點主要功能和基本結構。

　　2系統(tǒng)設計特點新型發(fā)變纟1.微機監(jiān)氽分析系統(tǒng)的職較充分±也考慮現(xiàn)場對機組運狀態(tài)監(jiān)測和故吣記錄與分析的要求。同時。作記錄口息的完整性衫臺裝丑的網(wǎng)絡化連接遠方在線管理以及系統(tǒng)硬件平臺等方面進行了改進。設計特點主要體現(xiàn)以下幾點。

　　2.1集運行狀態(tài)監(jiān)測故障錄波與分析和機組實驗記錄與分析為體裝置除可完成常規(guī)故障數(shù)據(jù)記錄和分析外，還提供反映機機運行狀態(tài)的關鍵性電氣參數(shù)的監(jiān)測和分析。生要包括發(fā)屯機變壓器組各側(cè)的有功無功功率監(jiān)測，功率因數(shù)監(jiān)測，負序電流電壓監(jiān)測，於流監(jiān)測。謂波監(jiān)測。系統(tǒng)頻率和發(fā)電機功角的次，測量及機酵安全運行極限監(jiān)測等。相關的電氣參數(shù)可采用遠傳方式在線上傳給上級調(diào)度部門。此外，為簡化機組電氣實驗工作，提高實驗記錄的可靠性，裝置也提供機組電氣實驗過程的自動記錄與分析功能，并根據(jù)實驗要求，形成相關的實驗報告。

　　2.2采用新的數(shù)據(jù)記錄格式，保證記錄信息的完整性由于機組的運行工況和故障類型與性質(zhì)遠較電網(wǎng)復雜，同時，配備的保護與安全自動裝置種類眾多，原理各異，因此，對機組數(shù)據(jù)記錄信息的完整性提出更高要求1從保證記錄信息的完整忡來說，采用采樣值記錄方式無疑最為全面。但由此也帶來了數(shù)據(jù)量大，存儲和通信要求高等問。在傳統(tǒng)的錄波數(shù)據(jù)記錄方式中，1般只對故障皙態(tài)過程短時采用采樣值記錄方式其它時段，輔之以有效值記錄方式2.這種方式存在的小要1是，采樣位存儲時間短，記錄信息不充分。此外，有效值記錄方置設計中，除大幅，加了采樣值記錄時間外，對于持續(xù)時間較長的動態(tài)過，采用相量實虛部記錄方電氣量大小外，也可由此派生計算出各種序量功中頻率阻抗等其它丁頻電景口總，從而在減少記氽數(shù)據(jù)砧的保證記錄信息的完整性2.3支持網(wǎng)絡化集中管理和遠方管理由于電廠機組較多，傳統(tǒng)故障錄波裝置所采用行管理的要求3.為此，新型監(jiān)錄裝置設置了以態(tài)網(wǎng)網(wǎng)絡互聯(lián)功能，可根據(jù)需要構成電廠的機組監(jiān)錄系統(tǒng)域網(wǎng)絡，以達到集荇即。和數(shù)據(jù)共享的要求，由此也便于與電廠的綜合動化系統(tǒng)間的聯(lián)接。此外，裝置可通過也1方式上級調(diào)度部門線進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)遠方監(jiān)測和管理。

　　2.4采用多樣化的錄波啟動方式，便于現(xiàn)場的使用錄波動方式卞要根據(jù)發(fā)變組異常運行工況和故障特點設置包拈相序置突變量和穩(wěn)態(tài)謹啟動。

　　逆功率以動低勵和火磁啟動。過激磁動。頻差6動，頻率變化率啟動，開關量啟動，手動及遠方啟動等。此外，為便于現(xiàn)場靈活監(jiān)測和記錄所需的電氣和非電氣量任路模擬覺均可設置為突變量6動和穩(wěn)態(tài)量啟動含過量和低量啟動方式以滿足運懷現(xiàn)場的不，要求，2.5強化錄波數(shù)據(jù)分析功能，以適應現(xiàn)場事故分析要求為了適應機組事故分析和保護與安全自動裝置動作行為分析的需要，裝置配備有功能豐富的故障數(shù)據(jù)綜合分析軟件。鑒于機組故障原因復雜以及保護與安全自動裝置構成原理的多樣性，在分析軟件設計中，除提供常規(guī)波形顯和編輯功能外，重點加強事故分析所要的基礎性參數(shù)的計算與分祈。，主要包括波形分析相量分析序量分析諧波分析有功和無功功率分析頻率分析機端測量阻抗分析差流分析發(fā)電機功角變化分析以及機組實驗結果分析等。

　　2.6采用基于出，的模塊化專用硬件平臺，開放性好運行可靠裝置以適用十電力系統(tǒng)惡劣運行環(huán)境要求的機系統(tǒng)由北京康拓公司和華中科技大學等單位聯(lián)合研制。在研制過程中，充分考慮了電力系統(tǒng)應用領域的特殊要求以及當前工業(yè)計算機的發(fā)展趨勢。具有結構緊湊資源豐枯擴展性好抗擾能力強及運行可靠等優(yōu)點，在當前國內(nèi)工業(yè)控制機領域處于領先水平。

　　2.7界面友好，操作使用方便人機界面采用基于評抓礪平臺的可視化編程軟件作為主要開發(fā)工具，全中文菜單及對話框，適應當前應用軟件中文化視窗化的要求。模塊化的體，外層為全鋼防水結構，獨特的正壓降溫和除塵設計，非常適用于電磁輻射和灰塵或濕度較大的電廠站環(huán)境。配備專用的08接口卡和遠傳肘，1可實觀硯置，鐘的自動對。以及檢測數(shù)據(jù)和故障錄數(shù)據(jù)的遠傳。

　　3.2數(shù)據(jù)采集層系統(tǒng)數(shù)據(jù)采圯層系統(tǒng)以新代15000業(yè)控制機為核心構成，該機采用歐式卡直插式結構，同時支持與1弘總線兼容的沿96總線正996和與，0總線兼容的0，01總線。在充分利用系統(tǒng)資源的前提下，滿足惡劣工業(yè)運行環(huán)境的要求。各模板采用針孔連接器與無源母板相連，取消了邊緣金手指連接方式。具抗強沖擊和強，動的能力。

　　模板間通過標準323芯艮針連接器進行彈性連接。徹底消除了傳統(tǒng)扁平電纜連接可能存在的不可靠性問；主0板為塊高染成化486單板計箅機采用面貼裝技術。主頻，達13測2.3201.

　　可滿足大容也皮數(shù)據(jù)的存儲要求。，采新代高性能0碟，2000芯，可構成容量達40的電子盤，用于記錄數(shù)據(jù)的備份保存。16位出，接口，支持以態(tài)網(wǎng)網(wǎng)絡連接。

　　數(shù)據(jù)采集板以數(shù)字信號處理器作為智能元件，數(shù)據(jù)處理能力強，工作穩(wěn)定可靠。采用16位高精度入0轉(zhuǎn)換器，顯著提高了記錄數(shù)據(jù)的準確結構設計。便于功能擴展和修改。此外。為便于現(xiàn)場3裝置的硬件結構裝置采用1的分層式結構。主要包括管理層數(shù)據(jù)采集層和隔離變換層大部分。

　　3.1管理層系統(tǒng)性。通過高速光耦器件使數(shù)字電路與模擬電路義全隔離。極大改善系統(tǒng)的抗尸擾性能。

　　3.3隔離變換層系統(tǒng)接入硯置的各種號經(jīng)過隔離變換送到數(shù)據(jù)采集層進行處理。交流電壓電流信號采用高精度的隔離變壓器進，離變換。機組勵磁系統(tǒng)中的各直流量信號采用特殊設計的專用隔離放大器進行隔離變換。此外，鑒于發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路在滅磁過程中可能產(chǎn)生數(shù)千伏的高壓，為防止高壓直接上屏，影管理層系統(tǒng)采研華工業(yè)級體化工作站構成剪作站隼顯小器肩甜塍系統(tǒng)千碟置的常工作以及樺運廳人員安全車專！

　　繼電器路電量的測量采用了特殊的預處可措施。使上屏電壓低于100.各開入量通道采用了多重光電隔離處理技術，以提高裝置的抗千擾能力，4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集層與管理以之間迎過高違以態(tài)網(wǎng)扣連以利于大容量記錄數(shù)據(jù)的快速席的傳送，時也便于根據(jù)需要構成局域錄波網(wǎng)和與電廠的綜合自動化系統(tǒng)互連。智能網(wǎng)絡處理器可自動完成數(shù)據(jù)校驗應冷和網(wǎng)絡管理，并實現(xiàn)1的并1也裝置通過他長與上級調(diào)度部門進行信息交互。實現(xiàn)遠方對機組運行狀態(tài)的作線檢測和矜4軟件設計特點與功能4.1管理層軟件管理層主要完成裝置的運行和調(diào)試管理機組運行狀態(tài)的在線監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)的存貯分祈。故吣報告的形成和打印整定值的查詢與修改以及與數(shù)據(jù)采集層單元定時互檢等。此外，根據(jù)遠方控制命令以及機組運行狀態(tài)，對遠傳數(shù)據(jù)進行調(diào)度控制。

　　懺地層軟忭采用面向，象的1視化開發(fā)工具設計。以奶1作為操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡功能強通用性好，可應用于不同的硬件平臺。多線程機制提高了系統(tǒng)的響應能力昔助界提供的多任務并行處理功能，通過消息驅(qū)動和權限管理方式進行任務調(diào)度。軟件的界面設計強調(diào)信息的充分顯現(xiàn)和操作的靈活方便，裝置的運行和調(diào)試通過中文菜單進行管邀，廠現(xiàn)場運行人只掌脫，4.2數(shù)據(jù)采集層軟件數(shù)據(jù)求集層主要完成輸信4的數(shù)據(jù)農(nóng)樣和故障的檢測判斷。在正常運廳情況下。采樣數(shù)據(jù)保丹旨定的區(qū)中，并不斷刷新，同時穿插進行硬件自檢，整定值校核以及與管理機的定時互檢，并接收管理機下傳的運行監(jiān)控命令，完成相關操作。

　　廠！動條件滿足。則按故障記錄，段的要求。進行數(shù)據(jù)記錄，同時啟動相關信號繼電器和打印機電源。

　　錄波數(shù)據(jù)除就地存入000電子盤備份外，同時經(jīng)網(wǎng)絡通信及時上傳給管理機保存，并通過，1！卡自動遠傳上級調(diào)度部門數(shù)據(jù)采集層軟件采用6，+作為主要開發(fā)工具，對實時計算要求較高的部份，采用嵌入式匯編語言編程，從而使軟件的維護調(diào)試及功能擴展性能大為提高，同時也保證了軟件高度的可靠性。根流量的實虛部計算直流量的平均值計算各種序量計算以及測頻計算等，主要由1完成，以充分發(fā)揮其計算優(yōu)勢。而啟動判斷記錄數(shù)據(jù)的分段存儲控制以及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存等由486，1板承擔。這樣，便于利用005系統(tǒng)資源和未來功能的擴展。此外，在軟件設計中，采用了多級復核措施，以防止干擾可能4起的誤！動。迎過分，處，技術，提高汁算效禮4.3故障數(shù)據(jù)綜合分析軟件故障綜合分析軟件采用編除可用于在線分析外。也可作為獨立的分析軟件使用。各分析功能可根據(jù)實際需要靈活配置。分析軟件的主要功能包括波形分析提供6種不同形式的波形顯模不，合成顯不，局部放大顯不，波形壓縮顯等。在波形顯的同時，可隨時查看模擬量信號的瞬時值，并根椐需要即時打印輸出，相序量分析可計算任總時刻，1；相基頻電壓電流的有效值和相位以及正負零序分量的效值和相位，計算轉(zhuǎn)子回路出交流量的幅值和相位及直流分量的平均值等。計算結果可召喚打印輸出。

　　諧波分析計算任意時段信號所包含的諧波分量的分布情況。并頻譜測量阻抗分析計算發(fā)電機機端測量阻抗的模值和相位，并在阻抗平面上機端測量阻抗變化軌跡，以為機組失磁故階分析提供依拙。

　　功率與頻率分析計算發(fā)電機機端變壓器高壓側(cè)及廠變樂器的良功無功功率和1關頻率值，并變化曲線。

　　差流分析計算發(fā)變組差動保護所對應的各種差流值，并差流變化曲線。

　　發(fā)電機功角分析計算發(fā)電機內(nèi)電勢與母線電壓變壓器高壓側(cè)或其它指定電壓之間的相角值，并變化曲線。

　　開關變位時序分析對接入的開關量信號的變位時序進行分析，以或格方式給出分析結果。

　　數(shù)據(jù)記氽格式轉(zhuǎn)換為便尸故隙記錄信息的交換使用，擴展故障數(shù)據(jù)的應用范圍，軟件提供數(shù)據(jù)記錄格式的轉(zhuǎn)換功能?？筛鶕?jù)要求。將記錄數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成沉。0以標準格式。

　　實驗數(shù)據(jù)分析對機組的主要實驗數(shù)據(jù)，如空件特包數(shù)據(jù)采集以睡本電氣，汁算。嫉車1塍短路，和假同期實驗等。進行分析處理。

　　形成相關的實驗報告。

　　5結束語為了更好滿足電廠綜合自動化以及未來設備狀態(tài)檢修的需要，傳統(tǒng)的機組錄波應向集運行狀態(tài)檢測實驗數(shù)據(jù)記錄與分析以及故障數(shù)據(jù)記錄與分析為體的綜合性系統(tǒng)方向發(fā)展。此外，在數(shù)據(jù)記錄方式錄波啟動方式記錄數(shù)據(jù)分析功能氽波裝迓方面也應進說應的改進和完善。以史好滿足現(xiàn)場錄與分析系統(tǒng)具有功能豐富檢測記錄全面故障分析功能強等特點，可望為提高機組的安全運行水平發(fā)揮積極作用。

　　1大機組繼電保護調(diào)查報告。電力自動化設備。1996 2 20050電力系統(tǒng)故障動態(tài)記錄技術準則，電力部部頒標準，1995.

　　3趙自剛，趙春雷。國產(chǎn)故障錄波器現(xiàn)狀分析及新型錄波器展望。電網(wǎng)技術，199934446.

　　系統(tǒng)保護與控制方面的教學和科研工作