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(cè)量人員攜帶相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器進(jìn)入高壓變電設(shè)備的布置區(qū)域內(nèi)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，測(cè)量工作存在較高的危險(xiǎn)性。近年來(lái)為了降低電力監(jiān)控工作的危險(xiǎn)性，已經(jīng)改用監(jiān)控儀器配合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓變電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本文就是針對(duì)這種遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)變電站遠(yuǎn)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(jìn)步，自動(dòng)化的普及，變電站電力監(jiān)控工作也出現(xiàn)改進(jìn)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)控制監(jiān)控設(shè)備對(duì)高壓變電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，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(jìn)一步提高電力監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控水平，變電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其在原有遠(yuǎn)程遙控檢測(cè)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(guò)視頻輸入設(shè)備采集現(xiàn)場(chǎng)的影像，再?gòu)淖冸娬颈O(jiān)控平臺(tái)將其體現(xiàn)出來(lái)，從而強(qiáng)化遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)供電設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的重要技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)國(guó)家中研究和應(yīng)用多年，在多年來(lái)的應(yīng)用和研究中積累了大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因此目前電力監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)上有更大的進(jìn)步。我國(guó)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究從20世紀(jì)50年代就已經(jīng)開(kāi)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(kuò)展性，加強(qiáng)了遙控裝置的適應(yīng)性。電力監(jiān)控系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代已經(jīng)被我國(guó)加以推廣應(yīng)用，為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)之后，計(jì)算機(jī)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(jìn)一步改進(jìn)的方向，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的運(yùn)算及存儲(chǔ)功能，結(jié)合視頻輸入設(shè)備可以加強(qiáng)原有電力監(jiān)控系統(tǒng)的可視化能力，進(jìn)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(jī)式監(jiān)控和多機(jī)式監(jiān)控，單機(jī)式監(jiān)控的主要結(jié)構(gòu)為一個(gè)作為主要控制平臺(tái)的監(jiān)控主機(jī)、一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器、資料打印設(shè)備、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的通信管理機(jī)和與其連接的監(jiān)測(cè)裝置、控制裝置、保護(hù)裝置等，通信管理機(jī)實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控主機(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器的通信連接，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整理存儲(chǔ)和對(duì)監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控主機(jī)的控制命令在經(jīng)過(guò)通信管理機(jī)傳遞給下面的各個(gè)監(jiān)控設(shè)備。

多級(jí)式監(jiān)控的結(jié)構(gòu)為，增加監(jiān)控主機(jī)的數(shù)量，監(jiān)控主機(jī)的權(quán)限一直，均可與數(shù)據(jù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，并且接收通信管理機(jī)的信息，同時(shí)在監(jiān)控主機(jī)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(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，并且設(shè)置有一臺(tái)備用通信管理機(jī)。這種結(jié)構(gòu)可以有效保障整個(gè)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(guó)際上每個(gè)國(guó)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(shí)現(xiàn)對(duì)供電設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)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(shí)運(yùn)行的相關(guān)信息監(jiān)測(cè)：在供電時(shí)就要保證對(duì)供電設(shè)備的電壓、電流及頻率等數(shù)值進(jìn)行監(jiān)視，時(shí)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(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)：整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要保證每個(gè)供電設(shè)備良好狀態(tài)，供電設(shè)備的故障如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、維修，會(huì)對(duì)整個(gè)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(shí)傳遞的供電設(shè)備狀態(tài)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控。

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

對(duì)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作：電力監(jiān)控系統(tǒng)必須具備對(duì)供電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制能力，比如變電站的供電設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉，供電電力的分配等。通過(guò)遠(yuǎn)程遙控功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與手動(dòng)控制結(jié)果一致，進(jìn)而減少調(diào)度人員進(jìn)入供電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的次數(shù)，降低電力調(diào)度工作的危險(xiǎn)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(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理的全球通用標(biāo)準(zhǔn)，其可以讓電力系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)更加規(guī)范化，通過(guò)統(tǒng)一的建設(shè)模式，不僅便于日后的系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)，也可以保證變電站之間監(jiān)控系統(tǒng)通信的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)之間的無(wú)縫連接。該標(biāo)準(zhǔn)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(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的通信，并且該標(biāo)準(zhǔn)建立的單獨(dú)的通信協(xié)議ACSI。同時(shí)該通信標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(kuò)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(gè)服務(wù)器訪問(wèn)端口，通過(guò)該端口可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)被監(jiān)控供電設(shè)備與控制系統(tǒng)MMS通信端的連接，進(jìn)而保證測(cè)量設(shè)備、控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備與系統(tǒng)的正常通信。對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備、供電設(shè)備也設(shè)定有邏輯模塊，例如：對(duì)電流差動(dòng)保護(hù)的邏輯模塊、跳閘保護(hù)的開(kāi)啟判斷模塊、各個(gè)供電設(shè)備開(kāi)關(guān)控制器、測(cè)量裝置的邏輯節(jié)點(diǎn)等。對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù)屬性的建模，有助于服務(wù)器識(shí)別區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的所屬類型，將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和存儲(chǔ)，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(guò)報(bào)告的形式發(fā)送給調(diào)度人員。

6 結(jié)束語(yǔ)

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(qiáng)對(duì)電力調(diào)度方面的自動(dòng)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(jìn)，提升監(jiān)控運(yùn)行水平，最終更好地服務(wù)于電力事業(yè)，促進(jìn)電力事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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