基于虚拟仪器技术实现变压器监测系统的设计

挑战：

设计开发变压器监测系统（TMS）以完成关键参数的采集、处理、分析以及与数据中心的通信工作，进而对电力网络中广泛分布的配电变压器进行分析处理和可视化监控。

解决方案：

利用 ni labview 软件、 compactrio 平台和通用无线分组业务(gprs)通信接口，实现了远程配电变压器的数据采集。使用地理信息系统(gis)和基于 web 的应用程序提供图形化的可视化界面。

配电变压器是配电系统的重要组成部分。 我们决定开发一个远程系统来实现对变压器的定期监控，因为人工检测的成本很高，而且不经济。 虽然我们长期需要变压器的实时远程监控，但直到最近，我们才有了一个可行的通信介质和数据采集系统。 在过去的几十年中，随着现场可编程门阵列(FPGA)技术的迅速发展，分布式网络的可靠性得到了很大的提高。 除了传统的电流，电压等技术数据外，电力监控操作人员还需要与变压器中的油温，油位相似的信息，以确保可靠的供电，并协助他们进行日常决策。

系统描述

我们已经开发了变压器监控用CompactRIO和GPRS /码分多址（CDMA）通信的日常用电变压器界面系统（TMS），总用电量，实时的和长期的数据管理，自动生成报表的远程采集，能量占，并以图形方式显示在GIS集中式数据中心变压器的状态（参照图1）。

用户界面

数据中心应用程序包括一个利用LabVIEW（见图2）开发的交互式用户界面 ，用户可以根据电力网络层次结构以不同的格式查看实时数据和历史数据。该应用程序可以实时地从多个CompactRIO模块同步采集数据，还可以根据需求按预先制定的计划采集数据。

管理信息系统

管理信息系统 （MIS）使得各电力公司对系统稍作调整且无需太多时间和资金投入就可以升级运行。MIS的图形化的分析报告（图3和图4）以一种及时准确的方式提供了相关的信息。这些报告可以在机构的各种决策层发挥作用，满足了企业内部和外部的不同需求。

断电管理系统

断电管理系统 （OMS）包括所有与客户电力中断事件相关的业务流程和支持技术。断电管理一般包括断电通知和一般服务问题。通过给客户提供快速准确的维护和断电故障信息，OMS简化了工作安排、提升了客户服务质量。系统通过电子邮件、短信息和图形用户界面 将编程预定义的参数发送给用户，并针对违规操作、功率因子异常、存在干扰等情形提供了报警服务功能。

地理信息系统

我们的 gis 系统提供电力网络显示和电力系统资源的可视化(见图5)。地理信息系统使用特殊符号来显示电网的当前状态。系统可以移动到地图上感兴趣的节点，放大和缩小。地图自动改变显示级别，以便客户可以编辑网络，如变电站(66/33/11kv) ，变压器/传输段(33/22/11kv)和配电变压器。用户可以通过 gis 实时获取变压器的电力参数、油面高度、油温等信息。

变压器资产管理系统

在电力网，电力设施包括各种变压器及相关配件。在大量的可用数据的电力设施，但通常我们只用了一小部分数据与有限的数据交换等应用。资产管理帮助我们管理资产的购买，使用和处置工作，以实现资产的最大利用，并在整个生命周期的系统管理相关的风险和成本。该系统提供了多种数据转换资产。

网络发布

我们建立了自定义的网络应用程序帮助用户将系统与LabVIEW Web服务器连接起来。用户只有在基于授权认证，身份认证，访问安全认证的成功登陆后才能进入到系统的主程序中。不同级别的用户都可以访问获取实时和历史数据。系统会记录所有成功和失败的登陆请求。不同的客户可以根据相应的访问许可授权查看应用程序。网络发布 提供了一种简单有效且低投资的数据获取方式。

结论

TMS提供一套用户界面 友好并且可靠的解决方案，系统基于CompactRIO平台和LabVIEW实现了对远程分布的配电变压器的集中监测和诊断。系统能够识别出低效区，帮助用户采取修正措施避免电力中断从而提供供电的可靠性，最终提高了用户的满意度并延长了设备的寿命。

责任编辑：gt

---