高压开关程控操作界面开发

高压开关程控操作界面开发

李雪峰傅正财

（上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200030）

摘要：为高压开关试验站程控器开发了一套新型操作软件，克服了老软件与主流操作系统不兼容、容易程序闪退卡、发送意外情况没有报错指令等不足。新增数据保存/载入等新功能以提升软件的使用效率。在高压试验站复杂恶劣的电磁环境下，软件运行可靠。目前软件在高压试验站稳定运行已超过两年，未发生卡死或其他意外情况，提升了试验站工作效率。

关键词：Labview；高压开关试验；软件抗干扰

1概述

高压开关大容量试验站的主要工作是对高压开关进行检测试验。根据GB3906、GB7674和GB/T11022等高压开关标准，检测试验项目包括短时耐受和峰值电流试验、短路电流开合试验等[1][2][3]。此类试验需要程控器控制高压开关系统来完成。程控器操作软件是操作人员与试验设备的交互平台：操作人员将各路高压开关的分合时刻数据输入操作软件，操作软件将信息传输至程控器硬件系统并控制高压开关分合；程控器硬件系统将各路开关的状态信息传输至操作软件，操作软件将信息显示于计算机屏幕。

2软件的整体设计

新开发的操作软件采用Labview编程[4][5][6]，运行于windows操作系统。软件提供了前面板界面（Labview软件中人机交互界面统称为“前面板”界面，本文遵照之），操作人员选取工作方式并输入各通道的动作时序数据后，点击“发送命令”按钮即可将数据传送至程控器硬件系统，完成对各个高压开关的分合操作。

新软件可控制总计18路通道的操作动作，比原程序更加6个通道；新增了数据保存及载入窗口，操作人员可以即时保存和载入配置信息；新增了断路器固分固合时间测量和过流触发功能，操作人员可按键选取；新增了通道选取、固定电角度等功能，极大提升了操作便捷度和工作效率。各个程序模块由Labview软件的基础控件组成，总程序又由各模块组合而成。

3.软件设计

以下选取一些软件关键技术和创新点做介绍。

3.1配置文件保存及载入模块

该模块有保存参数和载入参数两个选项窗口，输入界面中操作员可任意输入数据保存/载入的文件路径，并点击保存/载入按钮以完成参数操作。

3.1.1配置文件保存模块

图2故障记录控件逻辑图

整个程序模块由数个labview基础控件连接而成。图中标号1处即是“功能选择控件”，程序运行至标号1处时，由其判断之后的运行路径（此处选择“保存参数”路径）；程序进入保存参数路径后，数据信息（标号2，18路通道的动作时刻信息等）和备注信息（标号3）以字符串（char）格式通过“字符串合并控件”（标号4）被合并成一个字符串，而后送入“文本文件写入控件”（标号5）；根据“文件保存路径控件”（标号6）提供的文件保存路径，“文本文件写入控件”（标号5）将合并后的字符串写入目标路径完成文件保存。在程序设计调试过程中，通过“文本文件读取控件”（标号7）和“字符串显示控件”（标号8）的连接，可显示每次保存的实际数据，数据流得以实时监控。以上过程若发生意外错误，错误信息可传输（标号9）至“故障记录控件”（标号10）并弹框显示。

3.1.2配置文件载入模块

载入模块的逻辑图与上文保存模块使用的控件较相似，不同处在于逻辑过程相反并且需要解析文本字符数据。下文选取一段从文本文件中提取布尔数据输入局部变量的程序做示例。

如上图所示，程序运行至“功能选择控件”，由其判断之后的运行路径为“载入参数”；在“载入参数”路径中，“文本文件读取控件”,根据“文件路径控件”提供的路径找到文本文件，并提取为字符串格式；被提取出的字符串，通过“字符串截取控件”被定初始位定长度的截取成短字符串后，送入“数据格式转换控件”，从字符串格式转成二进制数格式；“数字转布尔阵列控件”将二进制数据转成布尔阵列，而后数据进入“阵列引导控件”，被转成1位布尔数据后，送入局部变量“T1ONOFF”。至此程序走完了1位数据的载入过程。在整个配置文件载入模块中，总共将303位数据截取成114个短字符串载入“动作时刻0、1、3、4”、通道选择、通道说明、选相角度等各个局部变量。

4.程控器软件系统与硬件系统正确连接后，即可使用。下面演示一些功能。

4.1发送成功

软件系统输入数据后，点击“发送命令”，数据通过串口通信传输至硬件系统；硬件系统收到完整数据后，即发送反馈信息；软件系统收到反馈信息后，在状态栏显示“发送成功”语句，并标注系统时间。

5.结论

大容量高压开关试验站，其电磁环境十分恶劣，高压开关频繁有载分合闸，隔离开关频繁闭合开断，空间和电气线路中存在大量高频或高能电磁能量，对运软件自身运行和设备间相互通信提出了很大考验。此套软件的设计加强了软件运行可靠性和整体系统安全性，具有较高的实用价值。

目前此套软件已在高压开关试验站使用超过两年，运行稳定。

参考文献

［1］GB3906-20063.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备

［2］GB7674-2008额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备

［3］GB/T11022-2011高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

［4］杨忠仁，基于LabVIEW数据采集系统[J].重庆大学学报(自然科学版)，2004，27(2).

［5］林正盛.虚拟仪器技术及其应用[J]，电子技术应用，1997，(3):12-15