力控FCPower在电力功角监测系统中的应用

一、系统概述

电力系统功角是反映系统稳定性最主要的状态量。实时测量功角，一方面调度员能实时监视系统母线电压和功角变化，及时发调度令；另一方面，分析人员可以提取电网动态参数用于对电网离线分析计算模型进行校核等。为此，我们研制了功角监测装置及相关系统。

二、系统架构

系统架构如下图所示：

功角监测系统的后台管理机利用力控组态形成SPMS管理平台，历史数据库可分布在多台后台管理机上，采用以太网连接；单一后台管理机可以同时接收8个现场功角监测装置PMU上传的数据，并对实时数据进行初步判断、处理和分析。此外，SPMS管理平台具有网络浏览、高级分析、应用数据接口等功能。

前置机端分别安装在河北省姜家营500kV变电站、韩城220kV变电站和徐庄220kV变电站，与后台管理机的通讯方式采用电力专用MODEM，通信波特率9600，数据包接收间隔100毫秒。

三、产品应用功能

1、数据监测功能。本项目中采集了各变电站及发电厂的母线电压（1~2组/厂站）、频率、流过主要线路或变压器的潮流（8组/厂站）、以及各个现场的就地GPS时标等。所有数据可以方便地在组态环境中应用“实时数据库→数据库组态”完成相应量值的定义。而且根据监测处理的需要，还自定义了多种点类型，应用灵活、方便。

2、数据采集。数据采集间隔保持100毫秒，驱动程序与数据库处理程序的数据交互采用多线程自动完成。通过多次RTDS数字模型试验，力控组态保证了在多站端同时通讯时的稳定性和快速性。系统提供“提取数据”功能，当因某些原因出现未接收到站端数据时，通过通讯驱动执行取数命令，系统可以由驱动程序将补充数据插入到历史数据库的相应时标位置。

3、数据处理。在应用程序初始化中，利用力控组态中提供的间接变量对所有模拟量和状态量进行再定义，这样便于在数据计算应用中替换数据或做循环等操作。系统通过条件判断，如模拟量的幅值越限、状态量的变位、计算出的功角差变化、通讯设备异常等，能够应用“报警记录工具”或“数据表控件”以不同形式记录故障、告警以及各种操作事件。

4、画面显示。动态画面显示是组态软件的优势，在软件中绘制电气接线图、流程图，使用“工具箱”并结合“动画连接”功能，就可以在极短的时间内完成图形绘制、颜色定义、数据输出、动画效果、操作连接以及相应的逻辑功能设定。系统提供了四个子窗口，可以任意切换并显示多厂站模拟量的实时趋势曲线、盘表信息、数据信息等；还提供历史趋势曲线分析窗口，用以查询分析数据的历史状态，并可以在同一趋势曲线图中绘制多条曲线以及数据的叠加曲线，从而以最直观的方式进行分析工作。

利用“工具箱→子图精灵→万用报表”轻松地编制了日常负荷的定时报表；利用“历史追忆控件”与“历史趋势曲线”相结合，可以在查看曲线的同时查询到具有准确现场时标的历史数据。

通过力控组态中提供的多种绘图工具和控件编制了一个组合窗口，用以动态设置定值、厂站线路名称、测量基站、设备信息、使用权限、校对时钟、管理信息等内容。

四、产品应用总结

通过力控FCPower产品在项目中的应用，提高监控系统的开发、应用效能和增强现场运行的易用性，方便用户后期维护。