電力系統中的直流電源部分由蓄電池組、充電設備、直流屏等設備組成。它的作用是：正常時為變電站內的斷路器提供合閘直流電源;故障時，當廠、站用電中斷的情況下為繼電保護及自動裝置、斷路器跳閘與合閘、載波通信、發電廠直流電動機拖動的廠用機械提供工作直流電源。它的正常與否直接影響電力系統的安全可靠運行。

過去，電力系統的各個變電站都有人值守，可以對直流設備的運行狀態進行定期檢查，因而可以及時發現并處理其出現的異常現象，保證 變電站的安全穩定運行。目前，電力系統推廣無人值班變電站，雖然調度中心可以通過遠動通道獲取變電站運行情況的實時信息，但是對于直流部分只能得到少量的重要信息(包括：遙信量——充電機交流電源故障，充電機故障，直流絕緣接地，直流電源電壓異常;遙測量——控母電壓)。它不能反映直流系統運行的詳細信息，特別是它不能發現系統剛剛開始出現異常運行的情況，直到長期的異常運行發展為故障時才上發調度，此時，事故已經擴大。如果能在異常現象剛出現時就及時發現并及時處理，就可以避免異常情況擴大。所以需要設備維護人員對其進行定期檢查。此外，對直流設備運行的控制也是由維護人員進行現場操作的。變電站多，維護人員少，顯然無法保證按期按量完成。在這種情況下，直流監控系統應運而生。它的主要作用就是把各變電站的直流設備信息上送到監控中心，供其查詢，同時監控中心也可以向各站發送控制命令。這樣，維護人員不但可以在監控中心對直流設備進行遠方監控，還可以及時發現設備運行的不正常狀態，及時處理，而不等其發展演變成事故。所以，直流監控系統的建立，可以節省人力物力，提高工作效率。

1　通道選擇

目前，變電站上送調度中心的各種信息，如遙測、遙信、遙控、主要設備狀態和報警信息等，都是通過遠動通道傳輸的，這些信息對實時性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道擁擠，影響調度的正常工作。所以直流設備的運行信息必須從另一個通道進行遠方傳送。目前，變電站中除遠動通道之外，還有一個電話通道，這個通道一般是作為工作人員現場工作時使用，以及其它輔助系統如安全報警系統必要時使用。通常此通道是處于閑置狀態，但又是必設的，所以可以用它作為直流監控系統的信息通道。

直流監控系統的數據信息量少，發送時占用通道時間短。這樣，可以在工作時撥通，占用通道，結束后掛掉，和其它系統分時地使用通道，從而保證各個系統的正常運行。

2　系統構成

監控中心計算機通過 modem 連入電話網。而監控器也通過 modem 與電話網相連。雙方 modem 都可以相互呼叫對方，通過雙方 modem 和電話網建立通信鏈路，互傳信息。這樣，監控中心計算機可以通過這個通信鏈路，采取各站監控器的信息，發送控制命令，各站監控器也可把每日定時運行數據和異常情況信息上報中心。系統包括3部分：監控器是前置機系統，負責設備數據的采集、運行狀態的控制和信息的上送;監控中心是后臺機系統，是基于 PC 機上運行的，它負責對所有變電站的監控器發送命令，接收其運行數據以及對數據進行處理和分析;兩者之間的數據通信依靠 modem 和電話網建立。監控中心和監控器是一對多系統。

3　監控器設計

3.1　監控器原理

監控器是安裝在各變電站的一套系統，它采集各直流設備的運行狀態信息，對其進行控制，把各數據信息上送監控中心和其它監控單元。

監控器用工控機設計，其 I/O 端口作輸入和輸出使用，它可直接從直流設備上采得測量量、狀態量以及蓄電池絕緣狀態等信息，也可以對直流設備進行控制和調節，如充電機的開關機動作、均充浮充改變、均浮充電壓的改變以及饋線的合斷等。另一方面，微機控制器通過 RS232 或 modem 方式把四遙信號上送到 RTU 或調度中心，把所有直流設備的運行信息通過 modem 經電話網送到設備維護人員所在的監控中心。

3.2　監控器軟件設計

監控器軟件由4個模塊組成：通信模塊，數據收發模塊，I/O 模塊和數據處理模塊。

通信模塊的作用是為數據的傳輸作好通信的準備，包括打開、關閉 modem 以及自動撥號的功能。軟件設置定時打開和關閉 modem，這使得本系統可以和其它如報警系統分時使用電話通道。自動撥號是在直流設備發生異常事件時，自動撥通監控中心的 modem，向其發送相應報警信息。

數據收發模塊主要負責通信鏈路建立后的數據收發事務。發送的數據包括：各直流設備當時的運行信息;本監控器存貯的24 h內固定時間歷史數據;24 h內所有報警信息。接收的數據包括監控中心的控制和調節命令等。

I/O模塊功能包括：提供監控器的人機輸入界面，監控器對各直流設備量的采集以及對其進行的控制。

數據處理模塊是監控器的核心模塊，它一方面把 I/O 模塊取得的數據進行處理，根據設定的時間間隔把每日的數據存入庫中，以待數據收發模塊上送監控中心。這些數據每日更新。另一方面，它把由收發模塊接收到的調控命令進行分析后，提供控制信息給 I/O 模塊使用。

4　監控中心設計

監控中心是一臺微機，其上運行監控中心后臺軟件。

監控中心軟件主要包括4個部分：通信模塊，數據庫形成模塊，主控模塊以及報表打印模塊。

通信模塊的作用和監控器的通信模塊功能相同，作用為撥通變電站的監控器 modem,建立通信鏈路，向下發送控制命令信息，此外它也可以被對方叫通，接收其上傳的信息。此模塊用 Visual Basic 5.0 開發，它僅僅根據通信的要求，撥通 modem，建立通信的鏈路即可。可送具體數據則與其無關，由主控軟件部分負責處理。

數據處理模塊兩個作用;一是形成各站的直流設備的信息庫;二是把每日采集來的各站的日數據整理入庫，形成所有變電站直流設備的歷史數據庫。用戶可以根據實際情況，靈活地建立各個變電站及站內所有直流設備的數據庫，靈活地維護所有站內信息，維護后此系統自動存庫，靈活性強并且操作簡單方便。此外，各變電站監控器每日定時把日數據上送監控中心，后者在接收后根據各站名存入各自數據庫中，形成歷史庫，供報表打印系統查詢時使用。

主控軟件提供人機界面，是基于 Windows 95 操作系統的操作界面，用鼠標和鍵盤對屏幕上的圖形進行操作。只要用鼠標點取設備元件所對應的圖元，就可以查詢和控制此設備，也可以用鍵盤輸入設備的參數達到對設備運行參數遠方調節的目的。維護人員對運行站內設備的查詢和控制可以通過鼠標和鍵盤實現。當通信模塊建立通信鏈路后，它可以打開遠方送來的數據信息，顯示在屏幕上，并把這些數據交數據處理模塊處理。另外它也把操作者的控制命令以數據包的形式向遠方發送。它是本系統的核心。

報表打印模塊根據工作的需要，對數據處理模塊保存的歷史數據庫進行查詢，制作日報表、月報表和其它報表以及作出相應的數據曲線，供分析和查詢使用。

5　結束語

直流監控系統由深圳供電局和深圳奧特訊公司合作開發，目前已投入運行。通過此系統，直流設備維護人員就可以在監控中心對各變電站直流設備運行狀態進行遠方監控，免去了對各個變電站的現場定檢，特別是在直流設備發生運行異常時，運行維護人員能及時收到報警信號，及時處理。總之，直流監控系統的運行，減少了工作量，提高了工作效率，達到減員增效的目的。