電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用

李彩霞

摘要：如今科技的不斷創(chuàng)新讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的地位越來越重要，越來越多的領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用電子信息技術(shù)為工作提供智能化服務(wù)。在此背景下，智能變電站的大力建設(shè)和推廣也成為我國重要規(guī)劃之一。由于電力監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化管理變電站這一要求，因此在智能變電站的建設(shè)和管理中極為重要。本文通過研究電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中如何更好應(yīng)用，為領(lǐng)域內(nèi)的研究作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì);發(fā)展

1電力監(jiān)控系統(tǒng)可行性分析

為了節(jié)省大量的人力、財(cái)力和物力，實(shí)現(xiàn)開發(fā)電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義，該系統(tǒng)在最初開發(fā)時(shí)就從以下三方面進(jìn)行了系統(tǒng)可行性的分析。第一是關(guān)于技術(shù)層面是否可行的分析。Winsock是電力通訊中被廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)編程規(guī)范，是Windows的基礎(chǔ)程序下能支持多種開發(fā)和編程方式的網(wǎng)絡(luò)編程接口。Winsock不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同主系統(tǒng)間信心的相互交換，還對實(shí)現(xiàn)其他主動(dòng)應(yīng)用程序的編程具有強(qiáng)大的借鑒意義。在Winsock的支持下，程序員實(shí)現(xiàn)對電力監(jiān)控系統(tǒng)的編程。二是經(jīng)濟(jì)可行性分析。從投入人力和成本上來看，電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)智能化對信息的采集，在變電站故障時(shí)能自行進(jìn)行故障分析并提供解決措施，可以最大程度上節(jié)約人力的投入和資金的開支，通過提高工作效率增加

企業(yè)效益。三是系統(tǒng)的可行性分析。電力監(jiān)控系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化決定了其操作的便捷性，因此不會在技術(shù)層面對使用者有太多要求，能實(shí)現(xiàn)在企業(yè)員工間的廣泛應(yīng)用。

2監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

智能變電站中的監(jiān)控系統(tǒng)按起其監(jiān)控范圍的大小可分為集中監(jiān)控系統(tǒng)模式、區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)模式和光纖自愈環(huán)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)模式，每種模式都有各自的適用范圍和特點(diǎn)。

2.1集中監(jiān)控系統(tǒng)模式

集中監(jiān)控系統(tǒng)模式針對的是那些供電范圍比較集中、而監(jiān)控對象數(shù)量又不大的電力監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)采用的是分層分布式機(jī)構(gòu)，由于供電范圍比較集中，間隔距離短，其間隔層設(shè)備采用modbus通訊協(xié)議，通過屏蔽雙絞線接入通信管理機(jī)，然后再通過以太網(wǎng)與后臺監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通訊。系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)可以在計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控畫面和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，通過軟件進(jìn)行常規(guī)控制，修改和配置。

2.2區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)模式

區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)則適用于那些供電區(qū)域比較廣、設(shè)備分布比較分散的電力監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)采用的是分布通信、主控室統(tǒng)一管理的模式。將各個(gè)變電所的通訊管理機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)、光纖附件等集成為一個(gè)大的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)區(qū)域的電力監(jiān)控。主控室后臺監(jiān)控系統(tǒng)采用兩臺機(jī)器冗余備份結(jié)構(gòu)，一旦主機(jī)發(fā)生故障，備用機(jī)自動(dòng)切換，主、備機(jī)的數(shù)據(jù)始終保持一致，互為熱備用，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性、完整性。

2.3光纖自愈環(huán)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)模式

光纖自愈環(huán)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)模式主要適用于那些大型區(qū)域供電系統(tǒng)，變電站的分布比較分散，這種模式的監(jiān)控系統(tǒng)采用的是基于光纖自愈環(huán)網(wǎng)的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這種以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有容錯(cuò)高、速度高、距離傳輸遠(yuǎn)和網(wǎng)絡(luò)布線簡潔等優(yōu)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)可靠性比較高。整個(gè)系統(tǒng)采用星型拓?fù)浜凸饫w自愈網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠旌系木W(wǎng)絡(luò)，既避免了純環(huán)型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)過多時(shí)的缺點(diǎn)，又保存了星型以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展容易的優(yōu)點(diǎn)。它的后臺監(jiān)控方式與區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)模式是一樣的，也是采用雙機(jī)冗余結(jié)構(gòu)，主、備機(jī)的數(shù)據(jù)一致，互為熱備份。各區(qū)域子站可根據(jù)自己需要選責(zé)適合自己本站的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣各子站監(jiān)控系統(tǒng)可以作為獨(dú)立子系統(tǒng)運(yùn)行，又可以組合為一個(gè)有機(jī)整體，極大地提高了系統(tǒng)的靈活性。

3電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用實(shí)踐

3.1智能改造

電子監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站的應(yīng)用不僅在于自身帶來的高效便捷的應(yīng)用效果，還能對變電站中的傳統(tǒng)管理系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造。電子監(jiān)控系統(tǒng)間智能變電站中的設(shè)備建筑與辦公室系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)通訊手段相連接，從技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)對變電站設(shè)備裝置、測量儀表和信號提示的自動(dòng)化系統(tǒng)裝置，利用計(jì)算機(jī)就可以便捷的收集各項(xiàng)工作信息，實(shí)現(xiàn)對變電站電力的測量和監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或者有事故發(fā)生時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會自動(dòng)報(bào)警，并通過智能分析提供最佳解決方案。這一套電力監(jiān)控系統(tǒng)極大程度上實(shí)現(xiàn)了智能變電站信息化、數(shù)字化和自動(dòng)化管理，節(jié)省大量的人力進(jìn)行監(jiān)控工作，同時(shí)也大大提高工作的安全性。例如在一個(gè)小區(qū)建設(shè)智能化電力管理的情況下，小區(qū)內(nèi)所有的建筑樓群都將包含進(jìn)電力管理系統(tǒng)之中。加入小區(qū)有6個(gè)智能變電站，每站有兩臺兩進(jìn)線串聯(lián)的10KW380V的變壓器。系統(tǒng)就會按此分為一個(gè)主監(jiān)控中心和6個(gè)分部監(jiān)控，全面保障小區(qū)電力安全平穩(wěn)的工作運(yùn)行。

3.2數(shù)據(jù)采集

電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的一個(gè)重要應(yīng)用就是數(shù)據(jù)采集，通過對設(shè)備工作量、測量儀表和故障排查等工作的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集工作。從技術(shù)層面上而言，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集先要滿足關(guān)于數(shù)據(jù)通訊通道的一些要求，其中包括實(shí)現(xiàn)屏幕畫面和模擬盤顯示的漢化;在事故發(fā)生或故障出現(xiàn)時(shí)，能及時(shí)記錄相關(guān)信息并打印成紙質(zhì)文件;定時(shí)定期對系統(tǒng)進(jìn)行自我檢查，對可修復(fù)的問題進(jìn)行自我修復(fù)或生成檢測報(bào)告打印成紙質(zhì)文件。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)智能運(yùn)算模式對電能進(jìn)行計(jì)算，得出全面、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、安全的電流值、電壓值和功率值。不僅如此，利用計(jì)算機(jī)測量還能得出有功電能和無功電能。在電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面檢修工作時(shí)，系統(tǒng)會依據(jù)軟壓板的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行直觀的展現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)智能分析數(shù)據(jù)得出軟壓板校核的標(biāo)準(zhǔn)值和其他安全數(shù)據(jù)，并提出相關(guān)的應(yīng)對措施。當(dāng)軟壓板的數(shù)值超過或低于準(zhǔn)確數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng)就會發(fā)出信號，提示需要檢修的部分。

3.3網(wǎng)絡(luò)管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站的應(yīng)用實(shí)際上就是一套完備的網(wǎng)絡(luò)管理模式。電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控模式是通過建立中心監(jiān)控站迎合其他分站監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對變電站管理的智能化和安全化。對于電力監(jiān)控系統(tǒng)管理下的變電站而言，要想保障其工作運(yùn)營時(shí)能具有一個(gè)充分安全和平穩(wěn)的狀態(tài)，就必須保證整套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)營安全和平穩(wěn)。電力監(jiān)控系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)時(shí)操控實(shí)現(xiàn)的，因此交換機(jī)使其中的重點(diǎn)設(shè)備，因?yàn)榻粨Q機(jī)的安全平穩(wěn)與整個(gè)變電站的工作息息相關(guān)。電力監(jiān)控系統(tǒng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理的前提就是加強(qiáng)交換機(jī)的運(yùn)行安全。除此之外，還要加強(qiáng)GOOSE和SV監(jiān)測工作。GOOSE作為一種領(lǐng)先的接線方式實(shí)現(xiàn)了電站光纜對原有電氣電纜的替代，但這種接線方式并不適用于傳統(tǒng)的電力檢測，造成傳統(tǒng)電力檢測的方式無法應(yīng)用于智能變電站的網(wǎng)絡(luò)管理中，使網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響到變電站的運(yùn)行安全。但GOOSE和SV檢測時(shí)遇到的相關(guān)問題可以在電力系統(tǒng)中通過二維表的數(shù)據(jù)整理進(jìn)行解決。網(wǎng)絡(luò)管理還包括用戶管理和權(quán)限管理。例如在運(yùn)行電力監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)會要求用戶被賦予使用權(quán)限。用戶必須通過注冊用戶名、設(shè)置密碼、更新個(gè)人資料才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。這是因?yàn)橄到y(tǒng)涉及的企業(yè)部門較多，為了對不同部門的職員分配適合其職位要求的工作，需要對每個(gè)員工分配不同的權(quán)限設(shè)置。另外，以此手段也可以維護(hù)系統(tǒng)的安全，保障變電站的平穩(wěn)運(yùn)行。

4結(jié)語

綜上所述，對電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中應(yīng)用的探究是極有必要的。研究可得，電力監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用實(shí)踐中通過智能改造、數(shù)據(jù)收集、網(wǎng)絡(luò)管理等手段能極大程度地提高智能變電站的管理水平，降低運(yùn)營成本，增強(qiáng)操作的安全性，達(dá)到智能變電站更節(jié)能高效的目的。希望本文可以為研究電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中如何應(yīng)用的相關(guān)人員提供參考。

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