電力系統自動化監控系統的設計應用

金曉明 艾振珂

【摘? 要】隨著社會的發展，我國的電力系統的發展也有了很大的改善。電力系統調度與監控自動化對保障電力系統平穩運行，提升系統運行期間經濟效益及安全效益具有直接的影響，因此為更好滿足社會發展需求，現有電力企業管理部門也應將發展重點轉向至電力系統調度與監控自動化的實際應用及未來發展方向探索中，依據電力市場經濟發展特征及規律，構建起更具科學性及可行性的電力系統調度與監控自動化管理機制，并為提升企業綜合競爭力奠定堅實基礎。

【關鍵詞】電力系統自動化;監控系統;設計應用

引言

電力系統自動化監控系統可以對電網運行過程進行實時監控，一旦發現異常信息，系統自動發送到電力調度中心，調度中心工作人員分析異常信息，并安排技術人員立即處理，確保整個電力系統運行正常，防止電力故障范圍進一步擴大。然而，由于我國的電力自動化系統起步時間晚，電力自動化監控系統沒有形成一定的標準，在運行過程中常常出現發送重復信息、不兼容等問題，嚴重影響到自動化監控系統的運行效率。因此，需要進一步完善電力系統自動化監控系統的設計方案。

1電力自動化監控系統概述

電力自動化監控系統將計算機、通信技術、監控技術、傳感技術等結合起來，可以實現對電力自動化綜合系統的實時監測，一旦發現電力自動化綜合系統運行過程中出現斷路、短路等現象，電力自動化監控系統可以及時將這些故障信息傳送到電力調度中心，電力調度中心的工作人員對這些故障信息進行分析，從而采取有效的措施，防止電力故障范圍進一步擴大。因此，電力自動化監控系統是建立在計算機信息技術上，對電力設備進行實時監測，從而更好地實現電網調度。它基于高速以太網綜合自動化系統，將計算機網絡、通信技術和信息管理系統、電網各個生產環節自動控制子系統、電力調度中心和自動化軟件平臺整合一起，在同一的信息平臺上對整個電力系統的發電、分配、調度、運輸、控制管理等各個環節進行全面控制。

2電力自動化監控系統設計原則

2.1適用性

電力自動化監控系統設計過程中，還要考慮到電網實際運行情況，能夠更好地適應電力系統自動化綜合系統。如果電力系統安裝了大量的智能設備，在設計的時候，就要考慮是否能有效采集智能電力設備的數據信息，并滿足未來針對智能電網的發展要求。

2.2可擴展性

電力自動化監控系統設計的時候，還要考慮到電網規模的發展，系統可以根據電網的發展進行擴展，從而降低電網建設成本。所以在設計的時候，采用分層設計方法。分層分級的設計能夠方便監控設備可以在電網自動化系統中進行擴展。比如在主站的節點，在站端設備的服務器、網絡設備、工作站，都可以連接其他設備進行擴展。

2.3安全性

電力是國民經濟發展的基礎能源，電網的安全關系到千家萬戶的用電安全。因此，電力自動化監控系統在設計的時候，必須做好安全防護措施。由于互聯網具有開放性、共享性，一些黑客利用系統漏洞或者病毒木馬，竊取用戶信息，導致系統無法正常使用。因此，在設計的時候必須確保自動化監控系統的安全性能，網絡信息安全應該貫徹到整個自動化網絡設計中。

3電力自動化監控系統的設計

3.1電力自動化監控系統程序設計

程序設計是電力自動化監控系統運行的關鍵，監控系統的程序必須具有以下功能：讀取傳感器采集的數據信息，并將采集的數據信息傳輸到監控模塊，可以讀取或者修改監控系統的溫度數值、濕度數值以及報警參數;遠程控制空調、除塵器等設備，確保機房處于一個比較合適的環境;刪除或者添加開關量和模擬量。在設計的時候，必須綜合考慮到系統的應用要求。

3.2主備冗余系統

主備冗余系統是電力自動化監控系統的核心系統，它負責采集、分析、處理各個電力設備的運行數據信息，并通過工作站將數據信息轉化為文本、圖像、圖形、表格，將數據信息轉化為直觀具體的信息，便于電力調度人員分析和處理數據信息。電力系統按照邏輯關系，向各個分站點發布點控命令、模式命令、程控命令，各個分站點接受命令以后，自動化運行。電力調度中心的工作人員接受到系統的控制命令以后，通過人工方式對電力設備進行管理、調度和監控，確保整個電網供電安全性。

3.3系統軟件設計

電力自動化監控系統軟件是電力監控中心對整個電網模塊運行管理和控制，確保電力監控系統可以實現對整個電力系統設備的實時監測，并將電力設備運行環境數據進行可視化處理，直接傳輸到監控中心，監控中心將這些歷史運行數據進行保存，為后續電力設備故障分析提供參考。監控系統軟件包括客戶端軟件和ActiveX控件兩部分。客戶端要選擇合適的數據庫服務器，服務器要選擇容量大，可以滿足電網運行過程中產生大規模的數據信息。數據庫主要是記錄電力電源的遙測、DCU、可編輯邏輯器等產生的數據信息。數據庫設計包括概念設計和數據表設計，概念設計指對整個電力系統的運行需求、業務流程、系統數據結構進行分析，并設計出合理的數據庫實體對象。數據表格包括設備記錄：設備編號、設備類型、設備發生時間、上下型編號等等。設計ActiveX控件只需要對遠程的電力設備進行可視化監測，在設計的時候必須確保ActiveX控件和遠程計算機進行連接，網絡連接比較穩定。同時還必須支持混合計算機硬件平臺，兼容windows、UnIX以及蘋果等各種操作系統，適合多層體系架構。

3.4通信網絡

通信系統是實現電力自動化監控系統運行的保障，如果通信網絡不暢通，則可能導致監控系統采集的數據信息無法傳輸到監控中心和調度中心，監控中心無法對整個電力系統進行可視化監測。網絡TCP/IP協議是網絡的基礎，與C/S服務器是軟件的系統結構，它充分利用了兩端硬件環境的優勢，降低了系統的通訊開銷。目前應用軟件大多數都是C/S這種形式的兩層結構，C/S服務器能夠充分發揮PC端的功能，響應速度快。網絡TCP/IP協議，能夠實現毫無差別的數據傳輸，通過專業的通信通道，可以實現自動化監控平臺自動化、智能化，讓不同類型的數據信息在平臺上實現共享。

結語

電力系統自動化監控系統可以實現對電力系統的設備以及運行環境進行24小時實時監測，不需要安排大量的巡視人員對電力設備進行巡視，降低了電力巡視人員的工作量。通過傳感技術和監測技術，可以實現對電網運行狀態進行監測，及時發現電力系統運行過程中存在的問題。電力調度中心調度人員根據監控系統傳輸的數據信息，綜合分析故障信息，從而鎖定故障范圍，防止電力故障范圍擴大。其次，通過電力自動化監控信息平臺，可以實現對電網各個分散的電力設備進行實時監測，并將數據信息傳輸到數據中心進行分析，可以為電力系統日常監測以及故障分析提供參考，最大限度降低電力系統日常維修和管理費用，提高整個電力系統的運行效率。

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（作者單位：國網湖北省電力有限公司鄂州供電公司）