0　引言 　　我國(guó)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(dòng)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(diǎn)，造成停電時(shí)間長(zhǎng)、停電涉及范圍大，對(duì)用戶造成 嚴(yán)重影響。針對(duì)配網(wǎng)現(xiàn)存的情況，我們研制成功“電網(wǎng)故障微機(jī)控制報(bào)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(dòng)報(bào)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(jí)的自動(dòng)報(bào)警單元；另一部分為 設(shè)在調(diào)度中心作為管理級(jí)的微機(jī)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(shí)，置于開關(guān)站的自動(dòng)報(bào)警單元中的信號(hào)繼電器動(dòng)作，主控制器將信息收集 、整理、加工，立即啟動(dòng)調(diào)制解調(diào)器（Modem）撥號(hào)，經(jīng)過公用電話網(wǎng)接通調(diào)度中心微機(jī)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(jī)監(jiān)控中心整理、記錄、分析后，可向調(diào)度中心值班 員報(bào)警。 由于一條饋線經(jīng)過的多個(gè)開關(guān)站都設(shè)有這種報(bào)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(hào)開關(guān)站后電纜發(fā)生故障，則1號(hào)、2號(hào)、7號(hào)站報(bào)警單元 都會(huì)報(bào)警，便可確定接地故障發(fā)生在7號(hào)和8號(hào)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(bào)警單元的工作狀況，可定時(shí)進(jìn)行自檢通信，該自檢的時(shí)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(dòng)報(bào)警單元，設(shè)計(jì)成模塊化組合式結(jié)構(gòu)，增容、功能擴(kuò)充和維護(hù)方便。 采取多種形式的硬件、軟件抗干擾措施，具有較強(qiáng)的自診斷功能。一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即 自動(dòng)通知調(diào)度中心監(jiān)控計(jì)算機(jī)。 　　針對(duì)目前配電網(wǎng)管理自動(dòng)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(jìn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 [b]2　系統(tǒng)配置及電氣框圖 [/b]　　自動(dòng)報(bào)警單元的組成有4部分，如圖2所示。 　　 圖2　自動(dòng)報(bào)警單元結(jié)構(gòu)圖 　 　Fig.2　Structure of auto-alarm unit 　　a.零序電流檢測(cè)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(cè)到的零序分量電流接入自動(dòng)報(bào)警單元，經(jīng)自動(dòng)報(bào)警單元內(nèi)的二次電流互感器（T A）送入過流檢測(cè)器，由過流檢測(cè)器判斷零序電流是否超過整定值，超過時(shí)送出信號(hào)。 　　b.主控制器：當(dāng)接到過流檢測(cè)器的信號(hào)時(shí)，開始延時(shí)，如果過 流信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過整定延時(shí)，主控制器通過Modem向調(diào)度中心報(bào)警。 　　c.調(diào)制解調(diào)器（Modem）：具有自動(dòng)撥號(hào)的功能，能在主控制器控 制下通過公用電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信。 　　d.后備蓄電池：220 V交流電源斷電時(shí)，備用蓄電池自動(dòng)投入 ，使報(bào)警單元繼續(xù)工作。平時(shí)220 V交流電源通過穩(wěn)壓器對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充 。 [b]3　系統(tǒng)軟件 [/b]　　3.1　8031單片機(jī)軟件 　　該軟件具有自檢、測(cè)試和故障報(bào)警等功能。因可能出現(xiàn)若干個(gè)開關(guān)站同時(shí)撥號(hào)呼叫微機(jī)監(jiān)控 中心 的情況，為防止漏報(bào)，有關(guān)信息會(huì)在8031單片機(jī)中保留一段時(shí)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(shí)的本地時(shí)間），當(dāng)通信聯(lián)系建立后一起發(fā)送出去。在撥號(hào)時(shí)， 一旦發(fā)現(xiàn)調(diào)度端占線則會(huì)自動(dòng)掛機(jī)，停5 s后再撥號(hào)，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(shí)自檢時(shí)間間隔可從12 h至數(shù)天。調(diào)度端微機(jī)監(jiān)控中心可 從PC機(jī)上監(jiān)視整個(gè)通信過程。 　　3.2　調(diào)度端微機(jī)監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件 　　調(diào)度端微機(jī)監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件建立在Windows 95中文平臺(tái)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(diǎn)，可在各硬件平臺(tái)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(zhǎng)時(shí)期的效益。Windows 95提供強(qiáng)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(gè)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(shí)時(shí)接收?qǐng)?bào)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(jí)MIS共享。 　　c.查詢、顯示、打印功能：實(shí)時(shí)顯示打印各開關(guān)站、各饋線報(bào) 警及自檢等信息；可進(jìn)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(hào)，開關(guān)站 所屬變電站，10路檢測(cè)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(hào)碼修改，檢測(cè)器 延時(shí)時(shí)間間隙的整定，自檢時(shí)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(shí)間的輸入和更改等。 　　g.模擬操作功能。 [b]4　現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況 [/b]　　裝置已在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行將近2年。在此期間，對(duì)報(bào)警單元進(jìn)行動(dòng)作值與不 動(dòng)作值的試驗(yàn)，運(yùn)行表明，自動(dòng)報(bào)警單元的動(dòng)作準(zhǔn)確、靈敏、可靠性高；通信迅速，接收準(zhǔn) 確，判斷無誤。動(dòng)作值為零序電流47 A，不動(dòng)作值為零序電流42 A。 　　在此期間，裝上自動(dòng)報(bào)警單元的該部分配電網(wǎng)曾發(fā)生過接地故障，事實(shí)證明，自動(dòng)報(bào)警單元 能及時(shí)、準(zhǔn)確地將故障信息上報(bào)調(diào)度中心，未出現(xiàn)誤動(dòng)作或不動(dòng)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(jìn)，已解決了這個(gè)問題。通過在Modem與公用電話網(wǎng)之間增加一個(gè)繼電器 ，繼電器受控于主控板，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，才將Modem與公用電話網(wǎng)接通。這樣由于Modem沒 有長(zhǎng)期接在公用電話網(wǎng)上，防雷問題得到妥善解決。