0　引言 　　我國廣大城鄉10 kV配電網大部分采用輻射式供電系統，其電網為樹枝狀，設備 沿線路分布，分散性較大。一旦某處發生故障，靠動用人力在方圓幾千米甚至十幾千米范圍 內查找，往往難以找到故障點，造成停電時間長、停電涉及范圍大，對用戶造成 嚴重影響。針對配網現存的情況，我們研制成功“電網故障微機控制報警系統”。該系統在 故障發生后能迅速地由裝設在開關站的自動報警單元將故障信息傳遞至調度中心，并確定出 故障區間，從而大大提高了配電網的可靠性及工作效率。 [b]1　系統原理 [/b]　　本系統主要由兩大部分組成：一部分為置于開關站作為控制級的自動報警單元；另一部分為 設在調度中心作為管理級的微機監控中心。兩部分各配備有調制解調器，通過公用電話網聯 接而成。 　　當故障電流產生時，置于開關站的自動報警單元中的信號繼電器動作，主控制器將信息收集 、整理、加工，立即啟動調制解調器（Modem）撥號，經過公用電話網接通調度中心微機系統 ，然后將故障 信息傳送給調度中心。這些數據經過微機監控中心整理、記錄、分析后，可向調度中心值班 員報警。 由于一條饋線經過的多個開關站都設有這種報警單元，通過顯示，值班人員便可知哪一區間 發生接地故障。如圖1，如果7號開關站后電纜發生故障，則1號、2號、7號站報警單元 都會報警，便可確定接地故障發生在7號和8號開關站之間。 　　 圖1　樹枝狀供電網 　　 Fig.1　The tree style of power supply network 　　在正常情況下，為了檢查報警單元的工作狀況，可定時進行自檢通信，該自檢的時間間隔 可通過調度中心予以調整。 　　置于無人開關站的自動報警單元，設計成模塊化組合式結構，增容、功能擴充和維護方便。 采取多種形式的硬件、軟件抗干擾措施，具有較強的自診斷功能。一旦發現問題，立即 自動通知調度中心監控計算機。 　　針對目前配電網管理自動化的發展狀況，系統部分數據以通用數據庫形式進行處理，以提供 數據共享 ，使配電網最基層的信息可方便地送到如“配電管理系統（DMS）”等其它計算機網絡。 [b]2　系統配置及電氣框圖 [/b]　　自動報警單元的組成有4部分，如圖2所示。 　　 圖2　自動報警單元結構圖 　 　Fig.2　Structure of auto-alarm unit 　　a.零序電流檢測器：電纜線路發生短路故障，短路電流通過零 序互感器檢測到的零序分量電流接入自動報警單元，經自動報警單元內的二次電流互感器（T A）送入過流檢測器，由過流檢測器判斷零序電流是否超過整定值，超過時送出信號。 　　b.主控制器：當接到過流檢測器的信號時，開始延時，如果過 流信號持續時間超過整定延時，主控制器通過Modem向調度中心報警。 　　c.調制解調器（Modem）：具有自動撥號的功能，能在主控制器控 制下通過公用電話網實現通信。 　　d.后備蓄電池：220 V交流電源斷電時，備用蓄電池自動投入 ，使報警單元繼續工作。平時220 V交流電源通過穩壓器對蓄電池進行浮充 。 [b]3　系統軟件 [/b]　　3.1　8031單片機軟件 　　該軟件具有自檢、測試和故障報警等功能。因可能出現若干個開關站同時撥號呼叫微機監控 中心 的情況，為防止漏報，有關信息會在8031單片機中保留一段時間，且當故障連續發生幾次 也能予以記錄（包括發生故障時的本地時間），當通信聯系建立后一起發送出去。在撥號時， 一旦發現調度端占線則會自動掛機，停5 s后再撥號，直至撥通并將有關信息送出為止（該過 程可持續10 h）。視用戶需要，定時自檢時間間隔可從12 h至數天。調度端微機監控中心可 從PC機上監視整個通信過程。 　　3.2　調度端微機監控中心系統軟件 　　調度端微機監控中心系統軟件建立在Windows 95中文平臺上，采用Visual Basic for Win dows程序語言編制。 　　Windows 95中文操作系統具有通用、規范的特點，可在各硬件平臺上應用。能保證應用軟件 的可移植性、兼容性，使用戶的投資有較長時期的效益。Windows 95提供強大的多任務并行處理能力，支持網絡，具有優異的多窗口圖形界面，而 且為大多數操作人員所熟悉和掌握。 　　整個監控軟件用Visual Basic編寫。Visual Basic是在Windows上開發的模塊化可視式編程 語言，提供大量在Windows中開發應用程序的工具，特別適合在Windows環境中的界面制作。 　　a.通信功能：實時接收報警、自檢、重發等信息。 　　b.數據庫管理功能：將系統收集到的信息（包括配網饋線工況、 故障、系統自檢等）加工成標準的數據庫形式，便于通過網絡與各級MIS共享。 　　c.查詢、顯示、打印功能：實時顯示打印各開關站、各饋線報 警及自檢等信息；可進行歷史數據的查詢、顯示、打印。 　　d.在線編輯或修改開關站屬性功能：例如開關站編號，開關站 所屬變電站，10路檢測器前、后所連接開關站等信息。 　　e.在線編輯或修改功能：包括調度中心電話號碼修改，檢測器 延時時間間隙的整定，自檢時間的整定。 　　f.其它基本參數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間的輸入和更改等。 　　g.模擬操作功能。 [b]4　現場運行情況 [/b]　　裝置已在現場運行將近2年。在此期間，對報警單元進行動作值與不 動作值的試驗，運行表明，自動報警單元的動作準確、靈敏、可靠性高；通信迅速，接收準 確，判斷無誤。動作值為零序電流47 A，不動作值為零序電流42 A。 　　在此期間，裝上自動報警單元的該部分配電網曾發生過接地故障，事實證明，自動報警單元 能及時、準確地將故障信息上報調度中心，未出現誤動作或不動作的現象。 　　本系統通過Modem接通公用電話網，由于Modem的防雷性能較差，曾出現Modem被雷擊的情況 ，后經過改進，已解決了這個問題。通過在Modem與公用電話網之間增加一個繼電器 ，繼電器受控于主控板，當有報警信號時，才將Modem與公用電話網接通。這樣由于Modem沒 有長期接在公用電話網上，防雷問題得到妥善解決。