變電站自動化設備遠方配置維護及監護系統研究

曹榮輝

（西山煤電發電分公司電力公司，太原 030022）

0 引言

我國是發展中國家，近年來是國家快速發展的關鍵時期，國家綜合國力顯著提高，加快了各行各業的發展進程。對于我國來說，任何行業的發展都離不開電力工業，沒有電一切系統和事物都將無法正常運行[1]。因此，電力工業對我國乃至對全世界來說都是十分重要的。當今社會是科技社會，科技的發展促進國家的發展，對于我國的電力工業來說，傳統的電力系統已經無法跟隨時代的潮流。因此國家積極將先進的科技融入到電力工業中去，使之無論是從功能上還是從整體性能上，又或是結構、成本上都應有較大的提高。目前，信息化技術與互聯網技術廣泛應用在電力系統上，使得電力系統相較之前有了質的提高。尤其是對于變電站來說，目前已經采用遙測、遙信、遙控、遙調、遙視等“五遙”技術，實現變電站的無人化值守[2]。但盡管如此，由于變電站是一套比較復雜的系統，其涉及許多方面和技術，而且變電站是電力系統的核心，只要任何部分有一點點異常，將會影響整個電力系統的正常運營，而且嚴重時還會造成重大的事故。因此，進一步提高變電站的遠方配置維護與監控功能，實現對變電站的實時監測并對其進行遠距離維護是十分有必要的，也是目前亟待解決的問題之一。

本文主要以變電站自動化設備為主要研究對象，對變電站自動化設備的遠方配置維護與監控系統進行深入的研究與設計，進一步提高變電站自動化設備的性能，并加快其智能化的發展進程。

1 系統整體結構

圖1 變電站監控系統結構框圖

目前，根據變電站采用設備的不同將其分為新開通監控點、已安裝模擬攝像機的監控點、關鍵監控點3類。其中針對新開通的監控者進行監控系統設計時，可以利用IP攝像機進行拍攝并將信息反饋給主控系統，實現主控系統對其實時監控；對于已經安裝模擬攝像機的監控點來說，在現有的設備基礎上添加視頻服務器，可直接將攝像機采集的信息融入到監控系統上直接監控；對于關鍵監控點來說，其系統的安全性更為重要。因此將人工智能技術與視頻分析技術融入到監控系統中去，實現后臺計算機時刻自動對采集的信息進行系統處理并作出合理判斷。3 種解決方式均可以有效提高變電站系統的監控性能，但為了進一步提高其功能及整體性能，將其進一步細化，根據不同的功能將其分為若干個控制模塊，其結構框圖如圖1 所示。由圖可知，該系統是在傳統的系統上進一步將監控系統進行功能細化，并根據不同的功能將其模塊化。該系統主要由運行監視功能模塊、數據采集功能模塊、數據存儲及傳遞模塊、事故記錄與報警功能模塊、參數配置及備份模塊、系統用戶管理模塊、系統生成及實時修改功能模塊等7 個模塊組成[3]，每個模塊相當于一個小的系統，可以獨自進行數據處理，并將數據上傳至后臺總系統數據庫中進行統一存儲管理[4]。這樣不僅將系統細分得更加合理，而且可以進一步降低系統的復雜程度，更有利于后期的維護。

2 系統功能流程

本次設計的變電站自動化設備遠方配置維護及監護系統由7個功能模塊組成，在實際工作時首先利用數據采集、存儲功能模塊對變電站系統的運行狀況進行數據采集，并將采集的數據進行數據存儲。然后利用數據對變電站運行狀態進行數據處理，其次利用數據傳遞模塊將信息進行上傳至網絡中心，最后網絡中心將控制命令傳遞給后臺的總控單元，經過總控單元對信息進行判斷、處理后給出執行命令。當各子模塊收到控制中心發布的指令后根據指令要求執行工作。具體流程如圖2所示。

圖2 系統功能流程圖

3 系統遠方配置維護功能

如圖3 所示為本次系統設計的遠方配置維護功能，該系統功能主要由遠動機、測控裝置、后臺監控、交換機等4個運維配置組成[5]，每個裝置都通過網絡技術與通信技術與總控單元連接，實現信息的實時傳遞功能。4個運維配置緊密配合可以實現對配置參數、作業表單、作業步驟、告警信息、配置備份等多方面的統一管理[6]，不僅使系統結構更為簡單，而且進一步提高了系統的遠方配置維護功能的穩定性。

圖3 系統遠方配置維護結構圖

4 系統數據庫

為進一步提高變電站自動化系統的遠程監控與維護功能，針對該系統進行詳細設計，而且在設計時需要建立專用的數據庫，不僅用來對相關數據進行存儲，而且也便于后期的維護。本次設計采用國際上通用的SQL Server數據庫[7]，利用SQL 語言進行程序的編寫，使其具有數據的創建、系統查詢、系統操作、系統控制等多種功能。采用SQL Server數據庫技術，不僅可以增大整個系統的數據存儲空間、提高數據運算處理效率，而且可以與多種平臺進行接口匹配，進一步提高其應用范圍，也為設計者及用戶提供便利。

5 結束語

為進一步提高變電站自動化設備的遠程維護及監護功能，本文在傳統的系統上進行升級改造，設計一款由多種功能模塊組成的變電站自動化遠方配置維護功能及監護系統，可實現各個子模塊根據自己的功能進行數據處理，并對該系統的數據庫進行總體方案設計，進一步提高變電站自動化系統的整體性能，加快了我國電力工業的發展進程。