发电机变压器组故障录波监测装置后台分析软件的设计与开发

1、发电机变压器组故障录波监测装置后台分析软件的设计与开发发电机变压器组故障录波监测装置后台分析软件的设计与开发一、引言发电机变压器组是电力系统的重要设备，其可靠平安运行关系到整个电力系统的平安运行。近年来，随着电力工业的开展，人们越来越重视对发电机变压器等重要电力设备的正常监测和故障分析，而且随着电子技术的开展，人们也越来越多地利用现代电子和计算机技术对发电机变压器组进展监测和故障后的分析处理工作。在这种情况下，微机型发电机变压器组故障录波监测装置便应运而生了。微机型发电机变压器组故障录波监测装置应能做为继电保护及平安自动装置动作行为的分析工具，为发电机组和电网故障的分析提供根据，并记录与监测发

2、电机组的运行状态。电力故障录波装置开展到今天，在硬件上正朝着通道路数更多、采样速度更快、采样点数更多、精度更高、存储容量更大的方向开展；在分析软件上那么朝着界面更友好、操作更方便、功能更强大、通用性更好、组网远传更灵敏的方向开展。一个好的分析软件，应该成为运行人员正常监测和故障分析的有力工具。由于功能上的重大差异，新型发电机变压器组录波监测装置无法照搬原来的线路故障录波装置的分析软件，需要进展重新设计和开发。作者根据多年从事录波器后台分析软件开发的经历，并根据国家标准和现场运行的需要，设计并开发实现了一套发变组故障录波监测装置后台分析软件，成功地应用于消费和运行中。二、设计原那么微机型发电机变

3、压器组故障录波监测装置后台分析处理软件的设计原那么是：一符合国家标准中对本文由论文联盟.Ll.搜集整理分析处理软件的要求12。二界面友好、直观、操作方便。三除国标中规定的功能外，适当补充其他功能，以满足用户越来越高的要求，形成一套独具特色、功能强大的分析处理软件。四适应各种通讯方式，实现灵敏的组网远传方式。五提供国际标准格式ANSI/IEEE37的转入转出功能。六充分利用现代先进的软件编程技术和开发环境，力求软件的高质量、高可靠性、可重用性和可移植性。三、功能设计功能是分析处理软件的灵魂，是分析处理故障的保证。为了满足现场运行人员正常监测及事故后分析处理故障的实际需要，分析处理软件应具有强大的

4、功能。一实时监测功能实时监测功能是在正常运行情况下，实时监视各个电气量波形及各种数值的变化情况，主要有：1、模拟量实时监测1实时显示发电机功角、系统频率。2实时显示各个通道模拟量的波形。3各通道有效值显示。4有功功率、无功功率显示。5序分量显示。6各次谐波量显示。2、开关量实时监测：实时显示各开关量通道波形及开关量状态。3、差动电流实时显示：显示差动量通道的实时波形、数值，计算后的差动电流波形、数值。4、主电气接线图实时监测5、主电气接线图修改工具二故障分析功能故障分析功能提供对故障发生后形成的录波数据的分析处理功能，可以重现故障发生过程中各电气量的变化过程和各开关量的动作情况，是分析处理软件

5、的核心局部，主要包括：1、模拟量波形显示与分析重现故障过程中，各通道模拟量波形及数值的变化过程。数值分析主要包括：瞬时值、有效值、谐波、功率因数、相位、序分量等。2、开关量波形显示与分析重现故障过程中，各继电保护、自动装置、断路器等开关量的动作过程。3、有功、无功功率波形显示与分析重现故障过程中，有功功率和无功功率波形和数值的变化过程。4、频率、功角波形显示与分析重现故障过程中，系统频率和发电机功角波形及数值的变化过程。5、差动电流波形显示与分析重现故障过程中，各差动量的波形、差动电流的波形及它们的数值的变化过程。6、故障结果分析自动分析本次故障的内容，包括：故障发生时间、启动量分析、开关量动

6、作情况及过程分析、故障前后各通道有效值列表等。假如接有输电线路，还应进展如下分析：故障线路、故障相别、跳闸相别、保护动作时间、断路器跳闸时间、断路器重合时间、再次故障相别、再次跳闸相别、保护再次动作时间、再次跳闸时间、故障测距等。7、机端阻抗计算分析计算任意位置的机端阻抗，并以向量图的形式显示分析。8、相量分析计算任意位置处所选通道的相量，以不同颜色显示在相量图上。9、p-曲线分析显示整个故障过程中，发电机输出功率与发电机功角随时间的变化曲线，有全部显示和过程显示两种方式。三开机试验功能开机试验是发电机的一项重要试验。由于录波装置可以记录发电机的各种电气参数，所以利用录波装置来记录开机试验过程

7、是非常方便的。用录波器记录的实验数据可以帮助试验人员分析检查发电机目前的状态，试验结果可以与以前的结果对照比拟，以便及时发现发电机可能存在的问题。开机试验的内容主要包括：1、励磁机空载特性试验记录该试验过程中，励磁机转子电流和励磁机输出电压之间关系曲线。2、发电机空载特性试验记录该试验过程中，发电机转子电流与发电机输出电压之间关系曲线。3、发电机短路特性试验记录该试验过程中，发电机转子电流与发电机输出电流之间关系曲线。4、发电机灭磁试验记录该试验过程中，灭磁前后发电机机端电压、发电机转子电压及发电机转子电流随时间变化曲线，并自动计算灭磁时间常数。5、同期试验记录该试验过程中，发电机与系统之间在

8、同期前后两组电压的波形、幅值差和相位差的变化过程，以检测同期装置的性能。四通道整定功能通道整定是保证录波器测量精度的重要措施，通道整定包括通道变比校正和通道间相位差校正两种。整定的方法是在各通道上加同相位的电压电流信号直流通道加直流信号，按一定的间隔改变电压电流的值，采用最小二乘法计算通道变比和相位误差。五参数设置功能分析软件应具有灵敏方便的参数设置功能，包括：1、系统设置：名称、标识、ABD段的段长设置等。2、模拟量设置：通道名称、通道类型、通道变比参数、启动定值、启动屏蔽等设置。3、开关量设置：通道名称、启动屏蔽。4、线路属性设置：线路名称、长度、阻抗参数等。5、序分量设置：正序、负序、零

9、序限值及屏蔽。6、差动设置：差动量选择。7、远传及GPS串口设置。六管理及组网远传功能分析软件除具有分析功能外，还应具有一定的管理功能，这主要包括对故障文件的分类管理、删除过时文件、故障档案管理等。另外，还应提供多种故障查询方法以方便操作人员的故障检索，如按故障档案查询、按日期查询和按断路器动作查询等。对后台软件而言，组网远传功能就是可以适应各种通讯方式，提供统一的接口，保证组网远传功能的实现。四、开发与实现一运行环境运行环境应本着选择可靠性高、易于操作、统一的基于图形的用户界面、支持多线程多任务的操作系统为原那么，所以选择inds98、indsNT或inds2000作为分析软件的运行平台。二

10、开发工具选择Visual+作为分析软件的开发工具。Visual+是irsft公司推出的针对inds操作系统的编程语言，如今已经开展到6.0版本。作为开发inds应用程序的工具，它具有明显的特点：1、开发出的inds应用程序具有统一的用户操作界面。2、与操作系统严密配合，不存在兼容性的问题，与硬件无关。对于同一类型硬件，不管型号、厂家，只要inds操作系统支持，开发出的inds应用程序就一定可以支持。3、功能强大，实用面广。4、操作简单，效率高。5、代码可靠性高，便于维护。基于Visual+的上述特点以及其对面向对象的支持和提供的F根本类库的支持，选择Visual+作为开发工具，无疑会大大减轻开

11、发工作量，进而开发出功能强大、构造合理、容易扩大的分析软件来。三软件实现针对不同的功能模块，按面向对象的方法进展分类设计，充分利用inds操作系统支持多线程多任务的特点，利用不同的窗口线程或工作线程来描绘不同的模块。以故障分析功能模块为例说明软件实现的方法，如图1所示为故障分析模块按面向对象和自顶而下方法设计的类的层次图。其中，类FaultAnalysisThread定义了一个单独的窗口线程，专门分析处理故障；类FaultAnalysisFrae为FaultAnalysisThread的主框架窗口，负责主要的管理任务；类FaultAnalysisVie为FaultAnalysisFrae下唯一的视窗口，负责波形显示、数值分析结果显示等任务，其下按显示内容分为四个子窗口：类hildndT负责显示故障时间标尺，类hildnd负责显示通道名称，类hildndG负责显示各种波形，类hildndV那么负责显示各种数值量。在软件开发中，正是由于采用了面向对象和自顶而下分层设计的思想和方法，使得软件构造更加合理，功能扩大更加容易。