對變電站直流系統管理信息系統的研究

摘要：變電站是由蓄電池組、充電設備、直流屏等設備組成。其主要作用是給變電站內的斷路器提供合閘直流電源，當變電站出現問題時，為繼電保護等提供直流電源，因此，變電站直流系統是影響電力系統的安全運行的重要因素之一。變電站雖然經歷了從有人值班到機器值班的飛躍，變電站直流系統仍然存在弊端，例如：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，這就會導致當系統長期運行到一定程度時，故障就會升級，所發事故也難以補救。所以，建立完善的變電站直流系統管理信息機制是十分必要的，也是迫在眉睫的事情。本文通過對變電站直流系統特征的分析，提出若干提議，以期完善變電站直流系統管理信息系統，使電力系統的運行更加有保障。

關鍵詞：變電站；直流系統；直流系統管理信息系統

變電站是由蓄電池組、充電設備、直流屏等設備組成。其主要作用是給變電站內的斷路器提供合閘直流電源，當變電站出現問題時，為繼電保護等提供直流電源，因此，變電站直流系統是影響電力系統的安全運行的重要因素之一。變電站雖然經歷了從有人值班到機器值班的飛躍，變電站直流系統仍然存在諸多弊端，所以建立完善的變電站直流系統管理信息系統是當前電系統工作的重點。

1 變電站直流系統管理信息系統

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。其作用是給變電站內的斷路器提供合閘直流電源，當變電站出現問題時，為繼電保護及自動裝置、等提供直流電源載波通信、發電廠直流電動機拖動的廠用機械提供和工作電源。

1.1 變電站直流系統的作用

變電站直流系統的運行正常與否直接影響電力系統的安全可靠運行。在開始的階段，變電站采取的是值班制，值班人員可以對直流設備的運行狀態有一個很清晰的掌握，但是，此制度依然人為失誤等弊端。因此，現在變電站采取的是無人值班制度，這樣就可以通過調度中心及時獲取變電站運行的實時信息。此種制度雖然大大減少了人為失誤的可能性，但究其本身也存在一定弊端。對于調度重心所獲的信息，從質量上看，只能獲取一些表面信息，例如：充電機交流電源故障，充電機故障，直流絕緣接地等；從數量上看，只能獲得少量的信息，例如：遙信量、遙測量等。這些信息雖然也能反映出直流系統運行的狀況，但是對于故障的發現情況不容樂觀，往往其不能發現系統剛剛開始出現異常運行的情況，這就會導致當系統長期運行到一定程度時，故障就會升級，所發事故也難以補救。因此，建立完善的變電站直流信息系統管理機制是十分必要的。當建立起完善的管理機制，其一、可以在故障剛出現時就被發現并及時處理，避免了事態的惡化；其二、變電設備也需要定期的維護和檢修，這同樣需要制度來進行合理的安排和限制；其三、對于直流設備自身來說也是需要維護人員進行現場操作的，合理機制的安排可以保證維護人員按期按量完成檢修工作。

1.2 變電站直流系統管理信息系統

變電站直流系統管理信息系統的作用就是將變電站的各直流設備信息上傳到監控中心，同時，監控中心向各站發送指示命令。長此以往，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并及時處理。所以，直流系統管理信息系統的建立，可以節省電力系統的人力物力，提高各變電站的工作效率。

2 變電站直流系統管理信息系統的設計

變電站直流系統管理信息系統的設計是在變電站直流系統的設備狀況和通信資源現況上建立的，其系統是通過集控站的獨立服務器構建的局域網，并將之和各變電直流設備相互連接，在服務端的軟件技術控制下，對下屬站點直流設備信息進行實時循環查詢并進行提取的。

2.1 網絡架構

下屬變電站中，對直流設備的連接通常是通過串口服務器進行連接的。服務器一端與以太網信息接口連接，直流系統的信息經過循環采集后就可以進入以太網絡了。集控站獨立服務器與同樣是基于TCP/IP協議的以太網進行相互連接的，通常是以服務器為中心，變電站直流系統設備的數據信息接入網絡循環采集網后，再行存入服務器數據庫。

通常情況下變電站的直流系統的組織結構是相同的，但是也存在分布相對分散，距離相對較遠的變電站，這樣的變電站是無人值守的，對這樣的分散型的變電站就要進行遠程的集中性的管理，并對其中的直流系統進行集中監測，在利用上級的TCP/IP協議的以太網和其他集控站服務器相連接，從而實現對變電站直流系統的數據信息的把握。

2.2 數據庫的構建

2.2.1 建立數據庫

在集控站內的獨立服務器中，對變電站的直流系統設備進行動態和歷史數據的采集、整理，建立起支持海量數據處理、多層次、多結構的數據庫。

2.2.2 建立規則庫

建立涵蓋系統分析處理方法的規則庫。規則庫中要包括統計原則、經驗公式、數學模型、判定法則等各種類型的規則，以此解決各種問題和提供相應數據、問題解決的參考方法等。

2.2.3 建立參數庫

參數庫的建立是起為示警提供參數和限值的作用。

2.3 軟件設計

變電站直流系統的軟件設計包括通信、數據分析和客戶端顯示程序。如圖1所示。

2.3.1 集控站與變電站之間的信息采集和管理。集控站服務器與其下屬變電站串口服務器之間的信息采集和管理通過通信程序負責和完成。

2.3.2 數據分析程序的建立。數據分析程序主要是負責建立各種數據庫，開展數據分析工作，并對特定指令進行解釋。

2.3.3客戶端顯示程序的建立。客戶端顯示程序的建立能使相關用戶通過集控站的服務器，對各變電站的直流系統信息數據進行采集和訪問，并對示警情況及時了解。

對于實現直流系統數據的利用過程而言，利用數據庫的數據進行網絡的傳輸和交換，并對MIS的數據端口的開放。這種情況表面軟件設計在處理數據庫、判斷結果和通信效果上都有著極佳的表現。

以上的設計是基于實現局域網的通信的考慮，但同時也關注了不同局域網通過路由器等設備進行通訊是的安全問題，并將互聯網和電力通信專門接口的問題也納入了考慮范圍。這樣的設計在數據處理功能上異常穩定和強大，對各種實際的網絡配置也可以靈活適用。

3 結束語

直流系統管理信息化有利于更穩定、更便捷的進行工作，大大提高了電力系統的工作效率，并且還可以共享直流系統的各類信息，為電力系統各部門的工作建立起良好的信息基礎，相信對于變電站直流系統管理信息系統工作的加強，我國電力系統會朝著更穩定、更安全的發展方向前進。

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