關(guān)于智能化變電站監(jiān)控與運(yùn)維的研究

胡秀玲 郭映萍

【摘 要】文章通過對變電站監(jiān)控系統(tǒng)的概述，對智能化變電站監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行分析，并探討了智能化變電站監(jiān)控系統(tǒng)常見故障及其處理。

【關(guān)鍵詞】智能化;變電站;監(jiān)控;運(yùn)維

未來電網(wǎng)發(fā)展的必然方向就是智能電網(wǎng)，我國對于智能電網(wǎng)的建設(shè)已進(jìn)入了一個全新新時(shí)期。智能變電站作為電網(wǎng)的重要組成部分，其智能化的建設(shè)實(shí)現(xiàn)將對建設(shè)整個電網(wǎng)智能化起到關(guān)鍵作用。而保證智能化變電站智能化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素就是其運(yùn)行維護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，因此，通過對智能化變電站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)的探討，進(jìn)而提高其運(yùn)行水平和社會效益對整個國家電網(wǎng)來說具有積極意義。

1變電站監(jiān)控系統(tǒng)的概述

1.1變電站監(jiān)控系統(tǒng)的含義

變電站監(jiān)控系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)為設(shè)計(jì)平臺，利用各種數(shù)字化、信息化技術(shù)，對用戶的用電情況進(jìn)行全面的了解，根據(jù)用戶的用電需求和用電特點(diǎn)，對供電計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整的系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)的組成主要包括遙視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、環(huán)境和動力檢測等多個系統(tǒng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)φ麄€變電工作進(jìn)行監(jiān)測與控制，實(shí)現(xiàn)了變電站的智能化管理，提高了變電站的工作效率，同時(shí)也保證了供電過程的安全可靠。

1.2變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能

使用變電站監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)ψ冸娬镜脑敿?xì)作業(yè)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，當(dāng)變電站中的設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，能夠經(jīng)過監(jiān)控體系反饋設(shè)備詳細(xì)狀況，迅速、精確的找出事故發(fā)生點(diǎn)，對故障設(shè)備進(jìn)行維修或者更換，降低設(shè)備故障帶來的影響和損失;變電站監(jiān)控體系會對各個環(huán)節(jié)的作業(yè)進(jìn)行檢查與監(jiān)督，根據(jù)用戶的實(shí)踐需求和變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，使用各種智能化技能和設(shè)備，對作業(yè)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在加強(qiáng)變電站的管理方面發(fā)揮了巨大的作用;使用變電站監(jiān)控體系得出的各種運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，能夠明白了解到每個環(huán)節(jié)的電能損耗疑問，擬定科學(xué)、合理的辦法對體系進(jìn)行改進(jìn)，削減體系中的電能損耗，有效的節(jié)省了運(yùn)行成本。

2智能化變電站監(jiān)控技術(shù)分析

智能化變電站設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)下進(jìn)行自行操作，在設(shè)備運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)問題可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，智能化變電站會將接受到的信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，進(jìn)而完成設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)。在此同時(shí)也可以將設(shè)備信息運(yùn)輸?shù)娇刂婆_和后臺系統(tǒng)中，完成信息的采集和獨(dú)立檢測，為設(shè)備的運(yùn)行提供良好的數(shù)據(jù)支持。

2.1信息監(jiān)控重點(diǎn)

因?yàn)橹悄芑冸娬镜摹叭龑觾删W(wǎng)”的結(jié)果設(shè)計(jì)，使得智能設(shè)備中的G00SE網(wǎng)鏈，SV網(wǎng)鏈等過程層、間隔層顯得尤為重要。保護(hù)裝置發(fā)生出的信號將會直接影響保護(hù)的正常人力投入和管理人員監(jiān)視。因此如果發(fā)生這樣的現(xiàn)象要盡快排除，以保護(hù)一次二次運(yùn)維系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.2相關(guān)信號的屏蔽功能

為保證設(shè)備的正常運(yùn)行和對傳輸情況的實(shí)施監(jiān)控，設(shè)備在設(shè)計(jì)之初就會設(shè)計(jì)有大量的信號指示。無關(guān)的信號指示將會拖慢設(shè)備的工作效率。所以應(yīng)該對沒有價(jià)值的相關(guān)信號進(jìn)行屏蔽。

2.3監(jiān)視輔助設(shè)備信號

隨著科技的不斷發(fā)展，我們對行業(yè)也有了新的認(rèn)識。我們了解到影響電力發(fā)展的因素不單單只是電壓本身，還和濕度、氣壓等有關(guān)。因此現(xiàn)今的電力監(jiān)控設(shè)，不單單只注重電壓本身的監(jiān)控，還對空氣濕度等反面采用了智能化機(jī)械進(jìn)行監(jiān)測。對輔助信號的監(jiān)測可以很好的保證電力自動化機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。

3智能化變電站監(jiān)控系統(tǒng)常見故障及其處理

3.1數(shù)據(jù)采集故障

監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中，在網(wǎng)絡(luò)連接正常情況下，存在個別遙信信號量顯示與現(xiàn)場實(shí)際狀態(tài)一致問題。這類情況往往應(yīng)當(dāng)參考AOC事件信號來進(jìn)行綜合分析與判斷。事件中沒有壓板投退信號的時(shí)候，可以判斷是屬于保護(hù)裝置與監(jiān)控系統(tǒng)間通信出現(xiàn)故障，就可以判斷屬于保護(hù)裝置與監(jiān)控系統(tǒng)間通信出現(xiàn)了故障，此時(shí)只需對保護(hù)管理機(jī)重啟便可恢復(fù)正常;還有可能是保護(hù)裝置內(nèi)部某通信出口模塊損壞而導(dǎo)致信號缺失，這時(shí)應(yīng)當(dāng)對相應(yīng)模塊予以及時(shí)修復(fù)、更換。該類情況往往還應(yīng)參考AOC事件信號進(jìn)行綜合分析判斷。對一些遙測硬節(jié)點(diǎn)開入報(bào)文，或者頻繁動作，那么該節(jié)點(diǎn)接線觸點(diǎn)可能存在接頭松脫或虛接現(xiàn)象。若同一測控裝置多個硬節(jié)點(diǎn)開入同一時(shí)間出現(xiàn)信號丟失情況，并檢查是否存在管理插件配置匹配。AOC事件中也沒有該壓板投退信號出現(xiàn)時(shí)，可以判斷是屬于保護(hù)裝置與監(jiān)控系統(tǒng)間通信出現(xiàn)故障，此時(shí)只需對保護(hù)管理機(jī)重啟便可恢復(fù)正常;此時(shí)需要對相關(guān)模塊進(jìn)行修復(fù)、更換。說明保護(hù)裝置與監(jiān)控系統(tǒng)通信采集正常，對于遙測硬節(jié)點(diǎn)開入報(bào)文，如果頻繁動作而與現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況符時(shí)，需要對接線進(jìn)行緊固處理。該測控裝置開入模塊加強(qiáng)檢查，同時(shí)檢查其管理插件配置是否存在匹配現(xiàn)象。

3.2通信網(wǎng)絡(luò)類故障

（1）遙信故障分析。電力系統(tǒng)自動化重要指標(biāo)之一是遙信正確性。遙信錯誤起因是多種多樣。遙信還受到電磁干擾，或者可能是遙信回路被交流電串入，以及計(jì)算機(jī)處理錯誤都可能導(dǎo)致遙信故障發(fā)生。在電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，常常會出現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)際遙信狀態(tài)與少數(shù)遙信量顯示一致問題。

（2）遙測故障分析。時(shí)間提前量損壞和精確，以及送器精度出現(xiàn)問題和損壞都會引起遙測出現(xiàn)故障。330kV及以上變電站中，各測控裝置采集各條線路及元件遙測量并上送至后臺、遠(yuǎn)動裝置，若保護(hù)小室內(nèi)某一測控裝置采集數(shù)據(jù)刷新時(shí)，應(yīng)先檢查測控單元模擬量采樣外部回路是否存在異常，檢查測控裝置是否正常工作、A/D轉(zhuǎn)換單元是否正常工作，測試是否通信出現(xiàn)問題。若保護(hù)小室內(nèi)某一測控裝置上送后臺或主站端數(shù)據(jù)刷新慢時(shí)，應(yīng)在查當(dāng)測控裝置數(shù)據(jù)化時(shí)是否有遙測報(bào)文上送至后臺，觀察當(dāng)遠(yuǎn)動報(bào)文上送時(shí)主站是否同時(shí)收到報(bào)文，再判斷是否由于通信設(shè)置等原因造成遙測數(shù)據(jù)刷新慢。

（3）通信故障分析。通信技術(shù)是電站實(shí)現(xiàn)綜合自動化核心部分。電站在使用電纜時(shí)沒有采用具有專用屏蔽功能從而系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了問題。影響了處理信息速度，電阻與匹配也給通訊正常運(yùn)行帶來了問題。某保護(hù)小室內(nèi)某單元保護(hù)裝置或測控裝置通信中斷。有可能是因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置通信接口模塊故障、通信接線松動，保護(hù)管理機(jī)通信指示燈是否正常，觀察是否出現(xiàn)通信模塊故障告警，然后進(jìn)行相應(yīng)地緊固接線、更換相關(guān)裝置模塊等處理。某保護(hù)小室內(nèi)所有保護(hù)裝置通信中斷。監(jiān)控系統(tǒng)與其他廠家保護(hù)裝置因?yàn)槭褂猛ㄐ乓?guī)約同，一臺保護(hù)管理機(jī)可以容納多臺保護(hù)裝置信號傳輸，往往導(dǎo)致所接所有保護(hù)裝置信號無法正常傳輸，可能會錯失重要信號報(bào)文。可以通過觀察保護(hù)管理機(jī)的通信指示燈是否正常來判斷，而后相應(yīng)地進(jìn)行重啟裝置等處理。某保護(hù)小室內(nèi)所有保護(hù)裝置通信中斷。不論是單網(wǎng)絡(luò)中斷還是雙網(wǎng)絡(luò)中斷，所以可以首先對網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備及其接線進(jìn)行排查，而后進(jìn)行相應(yīng)處理。所內(nèi)雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信中的個網(wǎng)絡(luò)中斷。全所內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單網(wǎng)絡(luò)通信中斷或是雙網(wǎng)絡(luò)的整體通信中斷，因?yàn)楝F(xiàn)場的所有通信信號，護(hù)管理機(jī)轉(zhuǎn)換傳輸?shù)倪b信信號，需經(jīng)過站控層的交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)傳輸裝置進(jìn)行傳輸，應(yīng)該首先從站控層自上而下地查起。

3.3報(bào)警故障分析

在監(jiān)控系統(tǒng)中，保護(hù)管理機(jī)將非監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)保護(hù)裝置發(fā)出的信息全部接入后臺的數(shù)據(jù)庫之中。當(dāng)保護(hù)信號量非常大的時(shí)候，如出現(xiàn)了系統(tǒng)故障或者對保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)護(hù)的時(shí)候，部分信號會堆棧在保護(hù)裝置內(nèi)存中，而由于通信的先入先出規(guī)約的原理，對運(yùn)行監(jiān)視及信號判斷造成干擾，這樣會導(dǎo)致監(jiān)控后臺對于報(bào)警信號出現(xiàn)誤判。

4結(jié)語

科技在不斷的發(fā)展，人們對于電力行業(yè)也會站在科技的視角下來進(jìn)行重新審視。我們在了解整個變電站的發(fā)展歷史才能對變電站的設(shè)備進(jìn)行宏觀上的監(jiān)控，這樣才能讓電力行業(yè)得到一個良性的發(fā)展。智能化是時(shí)代的趨勢也是整個電力行業(yè)的發(fā)展必然的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟剛.關(guān)于智能化變電站監(jiān)控與運(yùn)維的研究[J].中國科技投資，2017（6）.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司朔州供電公司）