0　引言 　　我國廣大城鄉(xiāng)10 kV配電網(wǎng)大部分采用輻射式供電系統(tǒng)，其電網(wǎng)為樹枝狀，設(shè)備 沿線路分布，分散性較大。一旦某處發(fā)生故障，靠動用人力在方圓幾千米甚至十幾千米范圍 內(nèi)查找，往往難以找到故障點，造成停電時間長、停電涉及范圍大，對用戶造成 嚴(yán)重影響。針對配網(wǎng)現(xiàn)存的情況，我們研制成功“電網(wǎng)故障微機控制報警系統(tǒng)”。該系統(tǒng)在 故障發(fā)生后能迅速地由裝設(shè)在開關(guān)站的自動報警單元將故障信息傳遞至調(diào)度中心，并確定出 故障區(qū)間，從而大大提高了配電網(wǎng)的可靠性及工作效率。 [b]1　系統(tǒng)原理 [/b]　　本系統(tǒng)主要由兩大部分組成：一部分為置于開關(guān)站作為控制級的自動報警單元；另一部分為 設(shè)在調(diào)度中心作為管理級的微機監(jiān)控中心。兩部分各配備有調(diào)制解調(diào)器，通過公用電話網(wǎng)聯(lián) 接而成。 　　當(dāng)故障電流產(chǎn)生時，置于開關(guān)站的自動報警單元中的信號繼電器動作，主控制器將信息收集 、整理、加工，立即啟動調(diào)制解調(diào)器（Modem）撥號，經(jīng)過公用電話網(wǎng)接通調(diào)度中心微機系統(tǒng) ，然后將故障 信息傳送給調(diào)度中心。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過微機監(jiān)控中心整理、記錄、分析后，可向調(diào)度中心值班 員報警。 由于一條饋線經(jīng)過的多個開關(guān)站都設(shè)有這種報警單元，通過顯示，值班人員便可知哪一區(qū)間 發(fā)生接地故障。如圖1，如果7號開關(guān)站后電纜發(fā)生故障，則1號、2號、7號站報警單元 都會報警，便可確定接地故障發(fā)生在7號和8號開關(guān)站之間。 　　 圖1　樹枝狀供電網(wǎng) 　　 Fig.1　The tree style of power supply network 　　在正常情況下，為了檢查報警單元的工作狀況，可定時進行自檢通信，該自檢的時間間隔 可通過調(diào)度中心予以調(diào)整。 　　置于無人開關(guān)站的自動報警單元，設(shè)計成模塊化組合式結(jié)構(gòu)，增容、功能擴充和維護方便。 采取多種形式的硬件、軟件抗干擾措施，具有較強的自診斷功能。一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即 自動通知調(diào)度中心監(jiān)控計算機。 　　針對目前配電網(wǎng)管理自動化的發(fā)展?fàn)顩r，系統(tǒng)部分?jǐn)?shù)據(jù)以通用數(shù)據(jù)庫形式進行處理，以提供 數(shù)據(jù)共享 ，使配電網(wǎng)最基層的信息可方便地送到如“配電管理系統(tǒng)（DMS）”等其它計算機網(wǎng)絡(luò)。 [b]2　系統(tǒng)配置及電氣框圖 [/b]　　自動報警單元的組成有4部分，如圖2所示。 　　 圖2　自動報警單元結(jié)構(gòu)圖 　 　Fig.2　Structure of auto-alarm unit 　　a.零序電流檢測器：電纜線路發(fā)生短路故障，短路電流通過零 序互感器檢測到的零序分量電流接入自動報警單元，經(jīng)自動報警單元內(nèi)的二次電流互感器（T A）送入過流檢測器，由過流檢測器判斷零序電流是否超過整定值，超過時送出信號。 　　b.主控制器：當(dāng)接到過流檢測器的信號時，開始延時，如果過 流信號持續(xù)時間超過整定延時，主控制器通過Modem向調(diào)度中心報警。 　　c.調(diào)制解調(diào)器（Modem）：具有自動撥號的功能，能在主控制器控 制下通過公用電話網(wǎng)實現(xiàn)通信。 　　d.后備蓄電池：220 V交流電源斷電時，備用蓄電池自動投入 ，使報警單元繼續(xù)工作。平時220 V交流電源通過穩(wěn)壓器對蓄電池進行浮充 。 [b]3　系統(tǒng)軟件 [/b]　　3.1　8031單片機軟件 　　該軟件具有自檢、測試和故障報警等功能。因可能出現(xiàn)若干個開關(guān)站同時撥號呼叫微機監(jiān)控 中心 的情況，為防止漏報，有關(guān)信息會在8031單片機中保留一段時間，且當(dāng)故障連續(xù)發(fā)生幾次 也能予以記錄（包括發(fā)生故障時的本地時間），當(dāng)通信聯(lián)系建立后一起發(fā)送出去。在撥號時， 一旦發(fā)現(xiàn)調(diào)度端占線則會自動掛機，停5 s后再撥號，直至撥通并將有關(guān)信息送出為止（該過 程可持續(xù)10 h）。視用戶需要，定時自檢時間間隔可從12 h至數(shù)天。調(diào)度端微機監(jiān)控中心可 從PC機上監(jiān)視整個通信過程。 　　3.2　調(diào)度端微機監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件 　　調(diào)度端微機監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件建立在Windows 95中文平臺上，采用Visual Basic for Win dows程序語言編制。 　　Windows 95中文操作系統(tǒng)具有通用、規(guī)范的特點，可在各硬件平臺上應(yīng)用。能保證應(yīng)用軟件 的可移植性、兼容性，使用戶的投資有較長時期的效益。Windows 95提供強大的多任務(wù)并行處理能力，支持網(wǎng)絡(luò)，具有優(yōu)異的多窗口圖形界面，而 且為大多數(shù)操作人員所熟悉和掌握。 　　整個監(jiān)控軟件用Visual Basic編寫。Visual Basic是在Windows上開發(fā)的模塊化可視式編程 語言，提供大量在Windows中開發(fā)應(yīng)用程序的工具，特別適合在Windows環(huán)境中的界面制作。 　　a.通信功能：實時接收報警、自檢、重發(fā)等信息。 　　b.數(shù)據(jù)庫管理功能：將系統(tǒng)收集到的信息（包括配網(wǎng)饋線工況、 故障、系統(tǒng)自檢等）加工成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫形式，便于通過網(wǎng)絡(luò)與各級MIS共享。 　　c.查詢、顯示、打印功能：實時顯示打印各開關(guān)站、各饋線報 警及自檢等信息；可進行歷史數(shù)據(jù)的查詢、顯示、打印。 　　d.在線編輯或修改開關(guān)站屬性功能：例如開關(guān)站編號，開關(guān)站 所屬變電站，10路檢測器前、后所連接開關(guān)站等信息。 　　e.在線編輯或修改功能：包括調(diào)度中心電話號碼修改，檢測器 延時時間間隙的整定，自檢時間的整定。 　　f.其它基本參數(shù)在線編輯或修改功能：包括口令的輸入和更改 ，各種異常情況顯示時間的輸入和更改等。 　　g.模擬操作功能。 [b]4　現(xiàn)場運行情況 [/b]　　裝置已在現(xiàn)場運行將近2年。在此期間，對報警單元進行動作值與不 動作值的試驗，運行表明，自動報警單元的動作準(zhǔn)確、靈敏、可靠性高；通信迅速，接收準(zhǔn) 確，判斷無誤。動作值為零序電流47 A，不動作值為零序電流42 A。 　　在此期間，裝上自動報警單元的該部分配電網(wǎng)曾發(fā)生過接地故障，事實證明，自動報警單元 能及時、準(zhǔn)確地將故障信息上報調(diào)度中心，未出現(xiàn)誤動作或不動作的現(xiàn)象。 　　本系統(tǒng)通過Modem接通公用電話網(wǎng)，由于Modem的防雷性能較差，曾出現(xiàn)Modem被雷擊的情況 ，后經(jīng)過改進，已解決了這個問題。通過在Modem與公用電話網(wǎng)之間增加一個繼電器 ，繼電器受控于主控板，當(dāng)有報警信號時，才將Modem與公用電話網(wǎng)接通。這樣由于Modem沒 有長期接在公用電話網(wǎng)上，防雷問題得到妥善解決。