變電站監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度的應(yīng)用研究

韓玉霜

摘 要 電力監(jiān)控是電力調(diào)度中的重要工作環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的電力監(jiān)控工作，需要測量人員攜帶相應(yīng)的測量儀器進入高壓變電設(shè)備的布置區(qū)域內(nèi)進行實地測量，測量工作存在較高的危險性。近年來為了降低電力監(jiān)控工作的危險性，已經(jīng)改用監(jiān)控儀器配合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)來實現(xiàn)對高壓變電設(shè)備的遠程監(jiān)控。本文就是針對這種遠程監(jiān)控技術(shù)做出的研究，主要介紹變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和具體功能，以便為實現(xiàn)變電站遠程圖像管理做出參考性作用。

關(guān)鍵詞 變電站監(jiān)控系統(tǒng);電力調(diào)度;應(yīng)用研究

引言

隨著科技的進步，自動化的普及，變電站電力監(jiān)控工作也出現(xiàn)改進，通過遠程控制系統(tǒng)控制監(jiān)控設(shè)備對高壓變電設(shè)備進行檢測，不僅有效保證了工作人員的人身安全，也提高了電力監(jiān)控的反應(yīng)速度。為了進一步提高電力監(jiān)控的遠程監(jiān)控水平，變電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生，其在原有遠程遙控檢測設(shè)備的基礎(chǔ)上，還加入了可視化監(jiān)控功能，也就是通過視頻輸入設(shè)備采集現(xiàn)場的影像，再從變電站監(jiān)控平臺將其體現(xiàn)出來，從而強化遠程電力監(jiān)控能力。

1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

變電站監(jiān)控系統(tǒng)也就是電力監(jiān)控系統(tǒng)，電力監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)對供電設(shè)備遠程監(jiān)測和控制的重要技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在各個國家中研究和應(yīng)用多年，在多年來的應(yīng)用和研究中積累了大量實際經(jīng)驗，因此目前電力監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)上有更大的進步。我國對電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究從20世紀50年代就已經(jīng)開展了，在50年的研究歷程中，遙控裝置內(nèi)的主要元器件從電子管到半導(dǎo)體，從功能單一的非接觸式遙控到可編程遙控，不僅在容量和穩(wěn)定性上得到了顯著的提高，還明顯提高了遙控裝置的可擴展性，加強了遙控裝置的適應(yīng)性。電力監(jiān)控系統(tǒng)從20世紀80年代已經(jīng)被我國加以推廣應(yīng)用，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻。進入21世紀之后，計算機技術(shù)、通信技術(shù)更加成熟，所以電力監(jiān)控系統(tǒng)有了進一步改進的方向，通過計算機系統(tǒng)強大的運算及存儲功能，結(jié)合視頻輸入設(shè)備可以加強原有電力監(jiān)控系統(tǒng)的可視化能力，進而提高電力監(jiān)控水平[1]。

2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

變電站監(jiān)控系統(tǒng)分為單機式監(jiān)控和多機式監(jiān)控，單機式監(jiān)控的主要結(jié)構(gòu)為一個作為主要控制平臺的監(jiān)控主機、一個數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器、資料打印設(shè)備、IEC61850標準的通信管理機和與其連接的監(jiān)測裝置、控制裝置、保護裝置等，通信管理機實現(xiàn)與監(jiān)控主機和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器的通信連接，數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整理存儲和對監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控主機的控制命令在經(jīng)過通信管理機傳遞給下面的各個監(jiān)控設(shè)備。

多級式監(jiān)控的結(jié)構(gòu)為，增加監(jiān)控主機的數(shù)量，監(jiān)控主機的權(quán)限一直，均可與數(shù)據(jù)服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并且接收通信管理機的信息，同時在監(jiān)控主機外設(shè)立工程師站，工程師站具有最高權(quán)限，可以查看監(jiān)控主機和數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器，并且設(shè)置有一臺備用通信管理機。這種結(jié)構(gòu)可以有效保障整個監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止通信故障影響正常監(jiān)控工作[2]。

3 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能要求

盡管國際上每個國家使用的電力監(jiān)控系統(tǒng)均有所差別，但其主要的目的就是實現(xiàn)對供電設(shè)備的遠程監(jiān)測和操作管理。電力監(jiān)控系統(tǒng)具體的功能要求如下：

供電設(shè)備時運行的相關(guān)信息監(jiān)測：在供電時就要保證對供電設(shè)備的電壓、電流及頻率等數(shù)值進行監(jiān)視，時刻采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保證電力調(diào)度人員可以掌握完整的供電設(shè)備參數(shù)變化。

供電設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測：整個電力系統(tǒng)的運行需要保證每個供電設(shè)備良好狀態(tài)，供電設(shè)備的故障如果不能及時發(fā)現(xiàn)、維修，會對整個電力系統(tǒng)造成影響。因此電力監(jiān)控系統(tǒng)需要接收監(jiān)控設(shè)備隨時傳遞的供電設(shè)備狀態(tài)信息，進而實現(xiàn)對設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控。

設(shè)備運行信息和故障信息的記錄：電力系統(tǒng)在運行中的相關(guān)信息和供電設(shè)備的故障信息都需要進行記錄，這樣不僅便于調(diào)度人員整理數(shù)據(jù)進行分析，也能掌握電力系統(tǒng)的整體狀態(tài)，進而確保電力系統(tǒng)的定期維護時，可以有針對性地進行設(shè)備維護或更換。

對電力系統(tǒng)的遠程操作：電力監(jiān)控系統(tǒng)必須具備對供電設(shè)備的遠程控制能力，比如變電站的供電設(shè)備的開啟和關(guān)閉，供電電力的分配等。通過遠程遙控功能，實現(xiàn)遠程控制與手動控制結(jié)果一致，進而減少調(diào)度人員進入供電設(shè)備現(xiàn)場的次數(shù)，降低電力調(diào)度工作的危險性[3]。

4 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式

變電站監(jiān)控系統(tǒng)通信方面采用的是IEC61850標準，該標準是電力系統(tǒng)自動化管理的全球通用標準，其可以讓電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)更加規(guī)范化，通過統(tǒng)一的建設(shè)模式，不僅便于日后的系統(tǒng)維護、升級，也可以保證變電站之間監(jiān)控系統(tǒng)通信的穩(wěn)定性，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)之間的無縫連接。該標準的主要要求是，電力監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信接口必須保證統(tǒng)一，再通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)之間的通信，并且該標準建立的單獨的通信協(xié)議ACSI。同時該通信標準對其他應(yīng)用程序的支持性較高，因此提高了電力監(jiān)控系統(tǒng)與其他應(yīng)用程序的兼容性，讓電力監(jiān)控系統(tǒng)的可擴展性有所提升。

5 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器建模

變電站監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器設(shè)立一個服務(wù)器訪問端口，通過該端口可以實現(xiàn)各個被監(jiān)控供電設(shè)備與控制系統(tǒng)MMS通信端的連接，進而保證測量設(shè)備、控制設(shè)備、保護設(shè)備與系統(tǒng)的正常通信。對各個監(jiān)測設(shè)備、供電設(shè)備也設(shè)定有邏輯模塊，例如：對電流差動保護的邏輯模塊、跳閘保護的開啟判斷模塊、各個供電設(shè)備開關(guān)控制器、測量裝置的邏輯節(jié)點等。對數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)屬性的建模，有助于服務(wù)器識別區(qū)分數(shù)據(jù)的所屬類型，將數(shù)據(jù)進行整理和存儲，再根據(jù)提前制定好的觸發(fā)條件，將相關(guān)數(shù)據(jù)通過報告的形式發(fā)送給調(diào)度人員。

6 結(jié)束語

綜上所述，變電站監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效提高電力調(diào)度的工作水平，保證工作質(zhì)量。因此應(yīng)該加強對電力調(diào)度方面的自動化建設(shè)，在變電站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)上加以改進，提升監(jiān)控運行水平，最終更好地服務(wù)于電力事業(yè)，促進電力事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 黃磊，何爽，金嘯虎.變電站監(jiān)控系統(tǒng)安全防護體系綜述[J].電氣開關(guān)，2018，56（03）：1-4.

[2] 蔡婷婷，王宇航，王巖.變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣方式分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（24）：134-135.

[3] 施暢，湯向華.變電站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護措施及方案[J].農(nóng)村電氣化，2018，（07）：5-7.