潘貞存 高厚磊 王玉斌

     來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：介紹了靜態(tài)模擬系統(tǒng)的構(gòu)成及基本功能，重點(diǎn)討論了靜模系統(tǒng)的控制部分，即微機(jī)監(jiān)控、故障設(shè)備、合閘角控制。敘述了整個(gè)系統(tǒng)硬件電路組成和軟件程序編制。提出的設(shè)計(jì)方案已于靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)，其可行性和有效性得到了初步驗(yàn)證。

     關(guān)鍵詞：系統(tǒng)模擬

     試驗(yàn)裝置 計(jì)算機(jī)監(jiān)控 合閘角控制

     電力系統(tǒng)靜態(tài)模擬簡(jiǎn)稱靜模，是根據(jù)相似性原理建立的一種物理模擬。它利用線路等植阻抗模擬實(shí)際線路，用等值電源替代發(fā)電機(jī)構(gòu)成模擬系統(tǒng)，可以模擬除系統(tǒng)振蕩和發(fā)電機(jī)電磁暫態(tài)過程以外的各種運(yùn)行狀態(tài)，包括正常狀態(tài)和事故狀態(tài)從而可以對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置動(dòng)作的可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是教學(xué)、科研、保護(hù)設(shè)備整定校通信班得力助手。

     當(dāng)前計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并成為靜模技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。靜模系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以由計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到，并通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理，而故障的設(shè)置及開關(guān)操作等經(jīng)常性的工作可采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。這就進(jìn)一步提高了靜模系統(tǒng)的靈活性和自動(dòng)化水平。

     1 靜模系統(tǒng)的構(gòu)成基本功能[1～2]

     靜模系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，即一次模擬系統(tǒng)、智能化監(jiān)控系統(tǒng)和繼電保護(hù)裝置，其結(jié)構(gòu)見圖1。

     一次模擬系統(tǒng)主要由雙側(cè)電源、模擬線路、斷路器、pt（電壓互感器）、ct（電流互感器）和控制回路等部分組成，完成一次系統(tǒng)的模擬和手動(dòng)控制功能。

     智能化監(jiān)控系統(tǒng)主要由模擬量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、586工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器（plc）、執(zhí)行繼電器箱和打印機(jī)等部分組成。主要完成以下功能：

     （1）采集和處理模擬線路兩端電壓、電流等模擬量；

     （2）模擬線路主接線和運(yùn)行參數(shù)的定時(shí)顯示及故障數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析；

     （3）監(jiān)視兩側(cè)斷路器位置及各開關(guān)量位置，監(jiān)視保護(hù)動(dòng)作出口的狀態(tài)；

     （4）線路兩側(cè)數(shù)據(jù)路器的跳、合閘控制；

     （5）在模擬線路的11個(gè)短路模似點(diǎn)上，選定任意一個(gè)短路模擬點(diǎn)，設(shè)置故障類型、合閘角及故障時(shí)間；

     （6）控制短路開關(guān)（dlabc）的關(guān)斷。

     繼電保護(hù)裝置為微機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式超高壓線路成套快速保護(hù)裝置。由于裝置以短路開關(guān)替代機(jī)電開頭制造短路，所以對(duì)于兩相以上的并發(fā)短路故障的同時(shí)性，有了更為精確的實(shí)現(xiàn)，其短路角度的任意設(shè)置，更為裝置的應(yīng)用提供了寬松的條件。

     2 靜模系統(tǒng)控制部分垢硬件組成

     靜模擬系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制部分實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單故障的設(shè)置、兩側(cè)斷路器的開關(guān)操作和各種開關(guān)量的采集及顯示等功能。靜模系統(tǒng)控制部分硬件結(jié)構(gòu)框圖如爐膛2所示。

     2.1 工控機(jī)

     工控機(jī)采用研華公司生產(chǎn)的pretrumii工業(yè)控制機(jī)。

     2.2 可編程邏輯控制器[2]

     可編程邏輯控制器采用omrom新一代產(chǎn)品cqm1，它比較適合于小規(guī)模機(jī)器控制，可實(shí)現(xiàn)高速輸入輸出應(yīng)答，包括中斷輸入處理、間隔時(shí)間中斷處理，內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器可實(shí)現(xiàn)精確定時(shí)、計(jì)數(shù)以及頻率變換等復(fù)雜功能。其網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有標(biāo)準(zhǔn)rs232、rs485端口與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的信息交換。

     在本裝置中，工控機(jī)的控制命令通過rs-232c串口，按照約定好的通訊協(xié)議，以串行通訊的方式傳送給可編程邏輯控制器（plc），利用plc具有邏輯控制、時(shí)序控制、計(jì)時(shí)控制的特點(diǎn)，將這一命令轉(zhuǎn)變成可具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)序控制命令，控制相應(yīng)的接觸器和智能合閘角控制電路，從而完成故障設(shè)置或開關(guān)操作任務(wù)。

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