高壓開關實時狀態監測系統設計

葉宇超 潘振權 姜曉雷 沈聰 王發明

摘要：高壓開關作為在電力系統中起著關合及開斷電力線路作用的重要設備，其能否安全可靠運行直接影響到整個電力系統的穩定性和供電可靠性，本文主要設計一款高壓開關實時狀態監測系統，可以實現對開關的實時分合狀態、實時潮流數據、實時事故跳閘信息的監測以及開關的參數、歷史缺陷情況、發熱情況、事故跳閘次數、分合動作次數等數據的實時查閱，提高對故障的反應速度。

關鍵詞：高壓開關;監測系統;設計

一、緒論

隨著電力行業的快速發展，變電站設備安全運行的穩定性及經濟性愈發顯得重要。變電站除了變壓器外，最主要的核心設備就是高壓開關，開關作為變電站的重要電氣設備，擔負著分合電力線路、保護系統安全的雙重作用。但是，目前變電運維人員對變電站開關類設備實時狀態、歷史數據的了解手段還只停留于查閱系統、臺賬以及日常的巡視，這已經跟不上電力行業的快速發展，也暴露出越來越多的缺陷。如果不在工作日，就無法隨時隨地地對開關進行跟蹤，如果急需查看某個具體開關的實時狀態以及歷史數據就無法實現。

所以通過一個軟件的研發對開關實時狀態、歷史數據進行實時查閱、在線閱讀已成為一個必然趨勢。

國外對高壓開關在線監測系統的研究開發較早，高壓開關在線監測技術正逐步進入實用化階段。其實現手段是通過在高壓開關中引入微處理器，對一些能夠反映高壓開關運行狀態的重要參數進行長期連續地監測。不僅可以監視設備當前的狀態，還可以分析某些重要參數的變化趨勢，捕捉潛在的合已經存在的故障，為設備狀態檢修提供依據。國內目前也有諸多高校在研究高壓開關的綜合在線監測。如西安工程大學研究的“高壓開關柜綜合在線監測與故障診斷”首次集成實現了高壓開關柜柜體內溫濕度、小車位置、接地開關、斷路器分合狀態、觸頭濕度等參量的在線監測以及高壓開關的故障診斷。本文與上述國內外研究的側重點不同，本研究主要是開發一種掌上軟件，可以實現對開關的實時分合狀態、實時潮流數據、實時事故跳閘信息的監測以及開關的參數、歷史缺陷情況、發熱情況、事故跳閘次數、分合動作次數可以隨時的追蹤調閱。

二、相關技術

對于本電力指標監控系統，Web Scraping可以在小流量的情況下，通過HttpWebRequest請求所要獲取指標數據的頁面，由HttpWebResponse接受返回的報文，接著由StreamReader來讀取指標數據到HtmlDocument中，最后通過SelectNode（）方法搜索需要指標數據所在的標簽ID捕獲需要的關鍵業務數據或指標信息，并保存到數據庫中，再通過數據庫語句查詢后加載到高壓開關監控系統。

三、主要功能

結合運維檢修人員的需求，及SCADA系統的特性，設置如下四個功能：

報警閾值設置：系統會自動從系統中獲取到所有線路下的高壓開關，工作人員點擊具體每一個高壓開關，可以設置該高壓開關電流，有功和無功數據的報警閾值。

實時數據監測：系統通過模擬HTTP請求，實時訪問SCADA系統獲取E文件，然后通過解析E文件來獲取實時的高壓開關的電流，有功和無功數據。

自動發送短信通知：系統在獲取到實時的電流，有功，無功數據后，與之前工作人員設置的閾值進行對比，如果獲取到的指標超過設置的閾值，則系統將通過協同辦公系統發送提醒短信，及時告知工作人員該高壓開關數據異常，不需建立數據庫。工作人員在收到短信后就能及時的了解到高壓開關數據異常，能夠及時的去排查處理。如此，工作人員不需要被動在守在系統前，手動實時查詢異常數據，系統將主動捕捉到異常數據實時提醒工作人員，減少工作量的同時及提高反應速度。

高壓開關異常備注：工作人員可以對每個高壓開關進行備注，比如該高壓開關什么時候投入使用，歷史的異常情況記錄和其他需要備注的信息。這樣工作人員可以方便的了解到該高壓開關投入使用后所有的備注信息。

四、結語

本文結合運維檢修人員的需求，及SCADA系統的特性，設計了一款高壓開關實時狀態監測系統，主要具備報警閥值設置、實時數據監測、自動短信發送及異常情況備注四大功能，大大提高了運維人員的工作效率及對異常情況的反應速度。

參考文獻：

[1]柏松，楊振輝，柏鎮.高壓直流電監測系統的設計與實現[J].中國設備工程，2018（01）：148-151.

[2]李偉奇，周華，李智勇.分析高壓開關的運行故障[J].科技資訊，2018，16（02）：70+72.

項目：本文由國網寧波供電公司創新咨詢項目“一種高壓開關實時狀態、歷史數據在線監測閱讀軟件的開發研究”資助