探析配電站輔助設備監控系統的開發與應用

摘要：隨著社會的發展，各種行業生產規模的擴張以及自動化程度的不斷提高，其對電力需求越來越大，也促使了電網規模的不斷擴大，同時對電網供電的安全性、可靠性要求也越來越高。配電站是構成電網的重要樞紐，配電設備承擔著匯集、分配電能的重要作用，確保其安全、經濟運行已成為電網穩定發展的重要部分。

關鍵詞：配電站；輔助設施；監控；開發與應用

1 輔助監控系統

在配電站運行過程中廣泛應用到的輔助監控系統主要有視頻監控、環境監測、安全防范、消防報警、門禁系統等。通過應用這些系統能夠實現對配電站設備運行安全及配電站環境安全的輔助監視。但由于各系統彼此間相對獨立，未能進行有效的協調，所以在實際應用過程中存在控制管理難度大、系統功能效果差等問題。通過結合當前先進技術將這些系統進行有效的綜合，能夠最大限度的挖掘現有輔助系統的應用潛力，降低系統運行管理成本，提高系統功能應用效率，對于推動輔助監控系統的發展有著積極的意義。

2 存在的問題

配電站輔助設施包括環境監測、安防保衛、防火排洪、視頻監控等多種類別，由于生產廠家眾多，且前期重視程度不夠，沒有制定統一的技術規范標準，導致各類輔助設施在運行和維護方面存在較多的不可靠因素，各類設施分散布置，功能獨立，僅能就地查看和操作等特性，使得設備出現問題時無法及時發現和處理，無法達到輔助設施預期的效果。

3 改進思路和目標

輔助設施監控平臺計劃對配電站內所有未接入調度監控系統的各類在線監測裝置和輔助設備進行監控管理，該平臺建立在各類設備的通信功能日益完善的基礎之上，通過通信協議，將輔助設施統一接入站內輔控系統主機，由輔控主機上傳網絡，通過網絡傳輸，可以實現站內和遠程的監控功能，后期可建立遠程服務器，實現對所有配電站輔助設施數據的監視和存儲，進行大數據分析。

通過配電站輔助設施監控平臺的應用，一方面解決原有裝置分散、獨立或僅有就地服務的狀況，實現了系統實時監測、故障告警、趨勢告警和預警，以及快速發現、定位并確定設備故障原因的目標，提高配電設備信息化和智能化，實現配電站全面、實時的監控要求；另一方面，隨著接入系統的配電站數量逐步增加，通過大數據分析，可以為配電運行、配電檢修、生產管理、設備招標采購等多個領域提供專業化、差異化的專家級應用服務，提高配電生產運行的精益化管理水平。

4 系統研究方向

4.1 創建實時監控集成平臺，具有高效傳輸、數據可靠、系統堅強的統一的特點。

4.2 制定輔助設備、在線監測裝置的數據傳輸格式、統一規約，并建立健全相關的管理規定和技術標準。

4.3 使配電站設備遠程分析、綜合評估、遠程診斷的應用服實現。

5 系統集成方法

系統集成包括很多數據資源：輔助監測設備的多種數據接人、各種設備的臺帳對接、視頻監控系統、專家分析系統、用戶統一認證系統等。

5.1 多點同構的分布式服務架構

系統集成利用Web Service數據交換格式和統一接口，涉及很多的資源都被抽象為服務，利用服務間的交互和組合形成完整全面的系統應用。各個服務之間各自獨立、完全松耦合、分層部署，能自主維和護升級，而不對其他功能的應用產生影響。最終形成各種應用是通過服務被服務管理注冊且服務流程動態配置業務邏輯被調用。

5.2 配電站智能終端

配電在線監測設備站和輔助設備型號及種類各不相同，不同設備的通信協議和接口也都不一樣。而并不能針對每個設備進行單獨接口的開發。因此，配電站的智能終端實現智能信號采集選用設備適配器（ADP）模式。設備ADP有物理層、數據層、協議層和控制層幾部分。

5.3 數據分級冗余存

為了確保安全傳送數據，全部數據冗余都存儲在主站系統和智能終端。為了保證有效利用系統資源，全部的數據分類采集、分類同步、分類壓縮。數據存儲按24h表、實時表、歷史表存儲，對于不一樣的信息（狀態、告警、監測數據）不一樣的采集策略進行分類采集。

5.4 基于角色的差異化應用

針對用戶的工作職責和特點分別提供不同的用戶界面和應用服務。系統自動實現數據的篩選及匯總，并且支持不同級別用戶操作不同的數據，獲取需要的信息。

5.4.1 提供給檢修人員及時的故障詳細信息和設備缺陷，判斷和定位設備缺陷和故障的技術手段；

5.4.2 提供給運行人員實時的、全面的、直觀的故障信息和告警；

5.4.3 提供給行業專家專業分析工具和遠程診斷手段；

5.4.4 給管理人員各種遠程診斷、專業評估、統計分析、對比分析、變化趨勢等工具。

5.5 開放式嵌入多種專業分析工具

原有的監測系統已累積了一批專業分析工具，其中一些進行評估和分析是利用設備的原始數據，有些工具是基于廠家特定型號的設備，與設備直接交互進行數據分析和參數配置。

5.6 配電站輪詢運行監測

配電站輪詢以自動輪換的方式顯示各站的運行信息，全面地表現配電站內所有設備的主要運行指標，并選用圖形方式、設備運行狀況、告警情況等。可配置輪詢的規則（按告警等級輪詢，配電站列表，間隔時間，按告警數量輪詢等）。

5.7 以用戶為中心的信息推送與溯源

計算機軟硬件的飛快發展使PC的運算能力已變得十分強大。告警信息可及時通知相關人員，通過圖標閃爍、彈出告警框、郵件通知、短信通知等方式。

6 結束語

配電站在線監測及輔助設備監控系統的集成方法適應了構建智能電網的發展要求，解決了監測系統分散、接入困難等問題，提高了對運行設備的實時監測水平，為主設備健康狀況、公用系統和輔助系統的分析提供了詳實的數據，有利于配電站狀態檢修工作的全面深人開展。

參考文獻：

[1]國家電網公司基建部.智能變電站建設技術[M].北京：中國電力出版社，2011.

[2]盧志俊，黃若涵，周招洋.物聯網技術在智能電網中的應用[J].電力系統通信，2010.

（作者單位：科大智能電氣技術有限公司）

作者簡介：姓名：王慶祥（1979年6月），性別：男，民族：漢，籍貫：江蘇揚州，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：巡檢機器人在電力、服務行業的應用。