智能變電站監(jiān)控技術(shù)探討

林航

摘 要：智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，是未來變電站發(fā)展的趨勢。隨著堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，智能變電站的建設(shè)大規(guī)模開展，智能變電站與常規(guī)變電站相比較，無論是站內(nèi)結(jié)構(gòu)還是信息傳輸方式都發(fā)生了巨大變化，監(jiān)控信息較常規(guī)變電站有了很大的改變，對集中監(jiān)控業(yè)務(wù)提出了更高的要求。因此，為了提升電網(wǎng)監(jiān)控質(zhì)量，提高電網(wǎng)調(diào)控能力，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，迫切需要對智能變電站監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行研究。本文首先介紹了智能變電站及其監(jiān)控系統(tǒng)，并對其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，為提高智能變電站監(jiān)控水平提供參考。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；智能變電站；監(jiān)控

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0081-02

1 引 言

隨著電網(wǎng)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)運行規(guī)模不斷擴(kuò)大，接入電網(wǎng)變電站規(guī)模不斷增多，特別是隨著堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，智能變電站的建設(shè)大規(guī)模開展，智能變電站與常規(guī)變電站相比較，無論是站內(nèi)結(jié)構(gòu)還是信息傳輸方式都發(fā)生了巨大變化，監(jiān)控信息較常規(guī)變電站有了很大的改變，對集中監(jiān)控業(yè)務(wù)提出了更高的要求。因此，本文對智能變電站監(jiān)控技術(shù)展開探討。

1 智能變電站

智能變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)變電站運行操作自動化、變電站信息共享化、變電站分區(qū)統(tǒng)一管理、利用計算機(jī)仿真技術(shù)實現(xiàn)智能化電網(wǎng)調(diào)度和控制的基礎(chǔ)單元。智能變電站采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能。

各類數(shù)據(jù)從源頭實現(xiàn)數(shù)字化，真正實現(xiàn)信息集成、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)共享。在電流、電壓的采集環(huán)節(jié)采用智能化電氣測量系統(tǒng)，如光電/電子式互感器，實現(xiàn)了電氣量數(shù)據(jù)采集的智能化應(yīng)用，并實現(xiàn)了由常規(guī)變電站的裝置冗余向智能化變電站的信息冗余的轉(zhuǎn)變，為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。它打破常規(guī)變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)、故障錄波、量測與計量等功能單一、相互獨立的裝置模式、改變了硬件重復(fù)配置、信息不共享、投資成本大的困局，實現(xiàn)了變電站由原來分散的二次系統(tǒng)裝置，轉(zhuǎn)變成為信息集成和功能合理優(yōu)化、整合的智能化設(shè)備。

2 智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)對全站設(shè)備的運行參數(shù)進(jìn)行采集、測量，并對運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和記錄，對變電站主要一次設(shè)備如斷路器和隔離開關(guān)，當(dāng)變電站的主要設(shè)備或輸、配電線路發(fā)生故障時，能及時記錄和提供故障信息，將采集到的數(shù)據(jù)通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及時上送至調(diào)度主站并執(zhí)行調(diào)度主站下達(dá)的命令，監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分類及處理、數(shù)據(jù)存儲、輔助分析決策、優(yōu)化控制、安全監(jiān)控、操作與控制、人機(jī)聯(lián)系、系統(tǒng)維護(hù)、同步對時等功能模塊組成。

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)除完成常規(guī)變電站監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集功能外，還將視頻、在線監(jiān)測、環(huán)境檢測等各種子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并在此基礎(chǔ)上滿足電網(wǎng)實時在線分析和控制決策以及運行狀態(tài)可視化的要求，智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)不僅是變電站智能化實現(xiàn)的關(guān)鍵，也是調(diào)度中心和生產(chǎn)管理等主要系統(tǒng)實現(xiàn)各項高級應(yīng)用的基礎(chǔ)。

3 智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實踐

3.1 網(wǎng)絡(luò)管理

對于智能變電站而言，在站控層、過程層進(jìn)行通訊時，均是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，因此，在網(wǎng)絡(luò)通訊過程中，應(yīng)將交換機(jī)作為重點。其原因為交換機(jī)的正常工作與變電站的安全、穩(wěn)定運行密切相關(guān)，對交換機(jī)運行進(jìn)行強(qiáng)化顯得至關(guān)重要。而智能變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，需要以網(wǎng)絡(luò)管理的增加為主，利用SNMP協(xié)議，從而對交換機(jī)的運行情況進(jìn)行全面了解，并從中獲取相應(yīng)的信息內(nèi)容，為工作人員進(jìn)行監(jiān)測、使用提供便利。

3.2 順控操作

智能變電站的不斷推廣，促使其中的刀閘操作面臨全新變化，即程序化操作，可以將其稱為“順控操作”，主要是利用運行狀態(tài)的不同對其進(jìn)行具體轉(zhuǎn)化，然后將操作票錄入運動機(jī)、后臺機(jī)等相關(guān)裝置，再進(jìn)行具體操作。例如，在某間隔，從運行轉(zhuǎn)換為檢修，通過程序自動操作，以實現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)具體轉(zhuǎn)換。通過實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，順控操作優(yōu)點相對較多，不僅能降低運行人員的工作壓力，還可以緩解運行人員與變電站間的矛盾，從而達(dá)到無人值班的目的，使其操作在更具安全性的同時明顯提升變電站的運行效率。

3.3 智能告警

在原有變電站中，對于電力監(jiān)控系統(tǒng)來講，往往是在獲取事件報文之后，根據(jù)先后順序予以警告，一旦出現(xiàn)變電站相關(guān)事故，其事件數(shù)量會持續(xù)增加，最終無法掌握事故發(fā)生情況，造成較大的事故危害，促使事故處理工作效率不斷下降。但智能變電站的監(jiān)管系統(tǒng)則不同，因其告警功能具有智能化的特點，可以依據(jù)間隔數(shù)據(jù)及主設(shè)備參數(shù)，對信息予以檢索，并以時間先后順序?qū)ζ渑帕校缓蠼Y(jié)合事件發(fā)生類型，對保護(hù)、測控信息進(jìn)行劃分，為工作人員更好查閱提供便利。而在此基礎(chǔ)上，工作人員僅需利用簡單操作，即可直觀掌握實際發(fā)展情況，為更好地處理事故獲取更多處理時間。

3.4 保護(hù)裝置監(jiān)測

在智能變電站運行過程中，電力監(jiān)控系統(tǒng)的運用還能實現(xiàn)保護(hù)裝置的全面檢修，并根據(jù)軟壓板運行狀態(tài)，采取相應(yīng)解決措施。在完成一系列檢修工作后，應(yīng)實施軟壓板的校核，使其達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)值。與此同時，對軟壓板進(jìn)行監(jiān)測時，其監(jiān)控系統(tǒng)可以將實際情況進(jìn)行直觀展現(xiàn)，具體呈現(xiàn)于顯示界面，借助相關(guān)措施的應(yīng)用，以保證其實時值和標(biāo)準(zhǔn)值相同。在對系統(tǒng)進(jìn)行定期檢測時，如果校核值、實時值存在偏差，則會發(fā)出相應(yīng)告警，在完成保護(hù)裝置的認(rèn)真檢修后，以人為觸發(fā)的形式判斷軟壓板狀態(tài)前后是否相同。

4 結(jié) 語

隨著智能變電站建設(shè)力度的不斷加大，加強(qiáng)對智能變電站監(jiān)控技術(shù)的研究十分必要。智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)一方面能減少運營成本，促進(jìn)變電站高效運行，降低事故造成的不利影響，同時能及時發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險以及隱患，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行提供有力保障。

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收稿日期：2018-9-2

作者簡介：林 航（1988-），女，福建莆田人，工程師，主要從事電網(wǎng)運行監(jiān)控方面的工作。