電力自動化設備綜合監(jiān)控管理的應用分析

尹濤　張雪梅

[摘 要]電力自動化設備是整個電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的重要基礎保障，對這些設備進行綜合性的監(jiān)控管理有助于整個電力系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。文章結合電力系統(tǒng)的運行狀況首先簡單闡述了電力自動化設備運行維護過程中存在的一些問題，接著對電力自動化設備綜合監(jiān)控管理的應用以及其功能的實現(xiàn)進行了全面的探析。

[關鍵詞]電力自動化；設備運行；監(jiān)控管理；應用

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.45.073

現(xiàn)階段，計算機已經(jīng)廣泛地應用于社會中的各行各業(yè)，電力系統(tǒng)中電力自動化設備在不斷更新發(fā)展，促使電力行業(yè)的業(yè)務量在不斷增加。當前電力機械設備種類繁多，所具備的網(wǎng)絡結構較為復雜，不斷提高整個電力自動化設備的綜合管理水平迫在眉睫。

1 電力自動化系統(tǒng)的運行概況

在經(jīng)過不斷的改革及長時間的發(fā)展后，電力系統(tǒng)的功能在不斷完善，電力自動化機械設備的種類在不斷豐富，相關的網(wǎng)絡信息技術也得到了更有效的補充。這對于電力企業(yè)來說，能對現(xiàn)有的業(yè)務量進行很大程度的增加，必須要保證好電力自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，這也就是電力企業(yè)長期有效發(fā)展的基礎力量。這需要結合電力自動化設備所具備的不同性能，不同設備的結構構成，制定綜合監(jiān)控管理電力系統(tǒng)的有效措施，不斷縮減處理故障的時間，培養(yǎng)具備實用工作技能的人員，不斷提高整個電力自動化設備綜合監(jiān)控管理的水平。

現(xiàn)階段，在整個電力系統(tǒng)的運行過程中，主要運用的設備類型有：交換型、數(shù)據(jù)采集型、電源型、安全防護型等其他類型。在這些不同設備類型中，自動化交換系統(tǒng)中主要包括進行調(diào)度的交換設備和中興行政交換設備；自動化采集系統(tǒng)中主要包括一次SCADA數(shù)據(jù)采集裝置器和二次電量數(shù)據(jù)采集裝置器；自動化電源系統(tǒng)主要包括電源的分配屏、逆變電源、不同設備的輸入輸出電源、蓄電池等；自動化安全防護系統(tǒng)包括不同區(qū)域之間數(shù)據(jù)在傳輸過程中利用的網(wǎng)絡隔離裝置UPS等；其他自動化系統(tǒng)還包括門禁系統(tǒng)、電力機房動環(huán)系統(tǒng)、負荷預測系統(tǒng)、主站五防系統(tǒng)、一體化計算機平臺等。[1]

2 電力自動化設備運行維護過程中存在的問題

2.1 設備運行維護耗費的時間和精力較高

在電力系統(tǒng)不斷擴大規(guī)模、相關電力自動化設備不斷增加的現(xiàn)狀下，對于相關設備的維護更需要充足的時間和精力，只有在充足的時間條件下相關維護人員才能準確地掌握到電力系統(tǒng)中相關設備的運行狀態(tài)及實際業(yè)務的情況，這對于維護工作人員來說，所需要的時間投入和精力投入度都有所增加。

2.2 設備運行維護工作的連續(xù)性不強

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，設備在運行過程中產(chǎn)生的問題越來越多，相關維護工作人員需要不斷提升自身的工作能力。由于對電力自動化設備故障問題的定位需要一定的時間，為了保障整個電力系統(tǒng)的安全可能需要暫停電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，所以恢復整個電力系統(tǒng)有時需要很長的時間，從而對電力業(yè)務的連續(xù)性產(chǎn)生了阻礙。[2]

2.3 對設備故障維護處理的質(zhì)量較低

對電力自動化設備故障問題的出現(xiàn)缺乏事前的預防措施，基本上都是在問題產(chǎn)生之后進行相關的處理，導致實際處理質(zhì)量并不高。加上在開發(fā)商、廠商、業(yè)務部及集成商等不同主體之間沒有進行有效的協(xié)調(diào)，從而增加了設備維修處理的難度。

3 電力自動化設備綜合監(jiān)控管理的應用

對于整個電力自動化設備運行的穩(wěn)定性和安全性的保障，必須實施全面的監(jiān)控管理。只有電力自動化設備綜合監(jiān)控管理中產(chǎn)生良好的管理效用，才能避免在設備運行過程中出現(xiàn)的電力事故，促進整個供電企業(yè)整體效益的提高。對電力自動化設備綜合監(jiān)控管理的應用主要從以下兩方面進行。

3.1 電力自動化設備的綜合控制

在電力自動化設備正常運轉(zhuǎn)的過程中，一旦任何設備出現(xiàn)問題，綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)就會自動發(fā)出報警，這時值班人員可以根據(jù)報警的情況進行及時的處理，在短時間內(nèi)對出現(xiàn)的問題進行控制，從而保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)正常。所以電力自動化設備的綜合控制發(fā)揮著至關重要的作用，能對電力系統(tǒng)中各個機房的不同設備運轉(zhuǎn)的安全性進行集中管理，能隨時掌握機房運轉(zhuǎn)的動態(tài)情況，進行合理有效的控制，保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

具體來說，對電力系統(tǒng)中不同設備的監(jiān)控需要對安全防護設備及交換設備在正常運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行采集和監(jiān)測，接著促使相關數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)上進行傳輸，過程中需要依據(jù)服務器的自動保護功能和一定的處理功能，最終將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄C合監(jiān)控系統(tǒng)中，對電力自動化設備進行綜合性的管理及有效的控制，保證所提供的信息是及時的、全面的，為電力企業(yè)運維人員的工作打下堅實的基礎。

3.2 電力自動化設備的監(jiān)控

在采集到相關信息之后需要進行有序的整理，在實際工作中相關機房人員可以在機房圖紙及報警信息上進行充分的分析比較，全面的在操作界面上顯示出相關的報警信息，包括一些顏色和聲音，這些信息對電力企業(yè)監(jiān)控工作者的工作具有重要的幫助，能及時了解到設備的運行狀況，進行實時監(jiān)控。在得到一定告警越限數(shù)據(jù)之后，利用數(shù)據(jù)交換設備、機房環(huán)境設備及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等，可以實現(xiàn)有效的監(jiān)視，保證設備的有效運轉(zhuǎn)，不斷提高整個電力自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，另外還要降低設備發(fā)生故障的情況，保證設備運行的安全性。[3]

4 電力自動化設備綜合監(jiān)控管理功能的實現(xiàn)

4.1 電力自動化設備中監(jiān)控功能的實現(xiàn)

（1）監(jiān)測中壓配電柜：監(jiān)測過程中可以有效地利用微機綜合保護裝置，利用通信方式，并借助網(wǎng)絡電力儀表，實時監(jiān)控微機綜合保護裝置、真空斷路器等，完整地記錄這些儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及其他信號。除此之外，在電力企業(yè)工作的管理者、操作者、工程師以及相關的瀏覽者，對其具體的操作權限進行了細致的劃分。監(jiān)測過程中涉及的參數(shù)有：電壓、電流、電能、功率、頻率等。監(jiān)測過程中涉及狀態(tài)信號發(fā)出的設備部件有：斷路器和復合開關、儲能彈簧等。產(chǎn)生故障的狀況有：接地故障、跳閘故障、內(nèi)部故障、控制回路斷線故障等。位置信號的發(fā)出主要有斷路器的位置、接地刀的位置、隔離手車的位置等。

（2）監(jiān)測變壓器：監(jiān)測過程中主要利用的通信接口是RS485，在實時監(jiān)測變壓器恒溫器的過程中需要通過固定的現(xiàn)場總線，利用通信的方式，另外需要將監(jiān)測過程中得到的參數(shù)及信號傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機上，進行合理的處理。在監(jiān)測過程中主要的參數(shù)是三相繞組的溫度變化，主要監(jiān)測的信號有超溫報警信號、故障報警信號、冷卻風機停止及運行信號。

（3）監(jiān)測直流屏：對直流屏的監(jiān)測方法類似于對變壓器的監(jiān)測，也需要保證實時監(jiān)測。監(jiān)測過程中涉及的參數(shù)有：輸出母線電壓、過電壓、儲電池電壓、電流、內(nèi)阻等。主要涉及的監(jiān)測信號有：失電報警、單體電池失效告警等。涉及的報警信號有：浮充、均充、預告警等。涉及的故障信號有：系統(tǒng)階段故障、直流故障、控制器故障、高頻開關電源模塊故障等。

4.2 電力自動化設備中管理功能的實現(xiàn)

（1）監(jiān)控界面的實現(xiàn)：通過有效地利用人機界面，能幫助相關人員對整個電力系統(tǒng)運行的實際情況進行了解，及時做出合理的處理，保證整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的正常。對于斷路器等其他配電設備實際的運行狀態(tài)，還有一些設備故障的狀態(tài)顯示，都可以在監(jiān)控界面上清楚的觀察到，借助不同的顏色進行了區(qū)別，不同用戶可以對相關參數(shù)隨時進行查閱。

（2）用戶管理的實現(xiàn)：具體的用戶通過分級進行管理，主要有三個級別：系統(tǒng)管理員、一般操作員、工程配置員。其中系統(tǒng)管理員主要對相關運行人員的操作權限進行限制，具體利用用戶名和一定的口令進行確認，最終實現(xiàn)整個操作過程的安全及可靠。[4]

（3）事件報警的實現(xiàn)：通過實時監(jiān)測相關的報警信號，準確記錄報警信息的內(nèi)容，能及時對開關運行狀態(tài)、設備運行中的故障、通信狀態(tài)的異常進行合理的處理，在不同方面問題出現(xiàn)的時候報警系統(tǒng)會自動彈出相應的報警提示窗口，或者產(chǎn)生一定報警圖形。在相關維護人員對故障進行有效的處理之后，這些故障圖形才會消失，在整個監(jiān)控畫面上表現(xiàn)正常。

（4）報警信息查詢的實現(xiàn)：對相關報警信息進行有效的查詢，能促使相關工作人員全面的了解到報警問題的類型、報警的對象、報警的具體內(nèi)容、報警的實際時間、報警的相關狀態(tài)等，依據(jù)這些信息能幫助工作人員對故障產(chǎn)生的事故進行分析，對整個系統(tǒng)進行高效的維護。

（5）對故障細分管理的實現(xiàn)：在電力系統(tǒng)中涉及的故障類型多種多樣，在開展實際的管理之前相關工作人員首先需要對故障的級別、類型、報警的具體方式等信息進行分析，依靠實際監(jiān)控所得的信息，結合不同用戶的需求進行合理的篩選工作，對故障問題進行準確的定位，幫助工作人員做出合理有效的處理。除此之外，對故障進行細分管理能夠幫助相關工作人員進行一定的消缺分工任務，直接傳達消缺分工任務到系統(tǒng)管理人員，減少了中間環(huán)節(jié)中浪費的時間，能促使故障處理效率的提升，保證了整個維護工作的主動性。

5 結 論

綜上所述，在電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大的現(xiàn)狀下，提高對電力自動化設備的綜合監(jiān)控管理質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)中設備的安全運行迫在眉睫。在今后電網(wǎng)系統(tǒng)的運行過程中需要相關工作人員不斷提高自身的工作技能，有效地利用一些通信設備，在保證一定監(jiān)控管理成本的基礎上實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的有效監(jiān)督，努力消除電力自動化設備運行過程中存在的安全隱患，保證電力企業(yè)運行的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]李曉碩.某基地附屬設備綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].北京：北方工業(yè)大學，2010.

[2]王秋平.綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].北京：北京交通大學，2014.

[3]李勝國.電力電纜及其管溝在線綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].濟南：山東大學，2014.

[4]呂儷儷.NTP在電力自動化設備時鐘同步中的應用分析[J].硅谷，2013（24）：103-104.