變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的正確性設(shè)計(jì)方法

文/陳哲 袁方方 賈振萍

1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的工作原理

1.1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象

在通常情況下，變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象是對(duì)變電站內(nèi)部的核心區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，防止變電站因內(nèi)部損害而停止工作。其監(jiān)控的對(duì)象主要是主控制室和高壓室，在主控制室與高壓室內(nèi)會(huì)對(duì)變電站內(nèi)部的溫度、濕度以及周邊的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，并分析其潛在的危險(xiǎn)因素。同時(shí)也會(huì)對(duì)變電站具體的構(gòu)成部件進(jìn)行有效的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控過程當(dāng)中會(huì)檢測(cè)變壓器的運(yùn)行狀況；開關(guān)設(shè)備的靈敏程度以及開關(guān)狀態(tài)；互感器是否異常。還會(huì)在變電站運(yùn)行過程當(dāng)中對(duì)于電流、功率、電壓、溫度、蓄電池狀況等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控檢測(cè)，以確保變電站順利的進(jìn)行。

1.2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

變電站中監(jiān)控是由多個(gè)部分所組成，各個(gè)部分聯(lián)合工作保障變電站的順利運(yùn)行。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中一共分為如下幾個(gè)部分：

（1）數(shù)據(jù)分析部分，這一部分是通過監(jiān)測(cè)對(duì)變電站周邊信息進(jìn)行采集分析。對(duì)于異常數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警。

（2）控制功能部分，其能夠分成手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩個(gè)部分。通過兩種控制形式，對(duì)變電站異常部分進(jìn)行干預(yù)，預(yù)防損害結(jié)果的發(fā)生。

（3）記載部分，這一部分是對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行記載，記錄重要的信息，方便工作人員日后的查閱。

（4）綜合部分，這一部分主要是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的綜合調(diào)控。

1.3 變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的作用

如前文所述，控制功能是變電站監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中一個(gè)重要的組成環(huán)節(jié)。其起到的是一種承上啟下的作用。一方面，是對(duì)上一環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)分析的處理，在接收到數(shù)據(jù)分析結(jié)果之后，及時(shí)的通過控制功能對(duì)異常部分進(jìn)行及時(shí)有效的處理，預(yù)防損害結(jié)果的發(fā)生，對(duì)變電站造成進(jìn)一步的影響。另一方面，及時(shí)的采取處理措施，并且向工作人員發(fā)出警報(bào)，讓工作人員能夠及時(shí)處理變電站故障。總之，監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的作用巨大，其能夠有效的預(yù)防變電站的故障發(fā)生。

2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的設(shè)計(jì)方法

目前，我國(guó)在變電站監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用了一部分的智能化設(shè)計(jì)。但是隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及偏遠(yuǎn)地區(qū)用電需求的增長(zhǎng)，我國(guó)變電站監(jiān)控系統(tǒng)仍需不斷完善。監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中控制功能是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。更加完善的設(shè)計(jì)方法能夠提高控制功能的效率，從而對(duì)于變電站有著更加完善的保障。

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

為了對(duì)變電站進(jìn)行更加有效的控制，需要在在總體上對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中的控制功能具體劃分為幾個(gè)模塊。其中包含門禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。通過三個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)把控設(shè)立一個(gè)控制體系。

通過這三個(gè)系統(tǒng)，可以劃分出若干個(gè)功能，即門禁功能、視頻監(jiān)控功能、監(jiān)測(cè)功能、預(yù)警功能、分析功能、調(diào)控功能等。這些功能能夠結(jié)合在一起對(duì)變電器進(jìn)行一個(gè)總體上的把控，預(yù)防異常情況的發(fā)生。監(jiān)控系統(tǒng)中通過各個(gè)功能的協(xié)調(diào)運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化運(yùn)作。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方法

2.2.1 視頻系統(tǒng)建設(shè)

視頻系統(tǒng)是控制功能中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，其能夠通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)的傳輸讓工作人員最為直觀的了解到變電站現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。通過視頻系統(tǒng)的建設(shè)能夠清楚的了解到變電站內(nèi)部的情況。在設(shè)計(jì)時(shí)通過視頻采集裝置能夠?qū)D像信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信信號(hào)，再利用鏈接傳送設(shè)備將這些資料存儲(chǔ)到中心監(jiān)控室當(dāng)中。在設(shè)計(jì)視頻系統(tǒng)時(shí)，要能夠考慮到變電站內(nèi)部環(huán)境對(duì)于視頻信號(hào)的干擾，要能夠做好抗干擾措施。同時(shí)得到的視頻數(shù)據(jù)信息，能夠共享到其他硬件設(shè)備中，幫助其他設(shè)備更好的實(shí)施控制功能。

2.2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

當(dāng)不正確的操作或者異常狀況發(fā)生時(shí)，通過控制系統(tǒng)介入能夠有效的預(yù)防錯(cuò)誤所導(dǎo)致的危害結(jié)果。控制系統(tǒng)有固定的控制操作流程，在應(yīng)對(duì)不正確操作時(shí)，控制系統(tǒng)可以通過人機(jī)系統(tǒng)、中間層軟件、SCADA軟件來對(duì)控制者進(jìn)行確認(rèn)和篩選，防止工作人員操作失誤和他人惡意侵入，在眾多環(huán)節(jié)當(dāng)中每個(gè)環(huán)節(jié)都不能出錯(cuò)才能通過控制系統(tǒng)的考核。

而當(dāng)異常狀況發(fā)生時(shí)，控制系統(tǒng)能夠在接收到數(shù)據(jù)分析后，對(duì)異常范圍進(jìn)行干預(yù)。比如：檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有火情，則控制系統(tǒng)在接受到火情數(shù)據(jù)時(shí)，就能聯(lián)動(dòng)消防系統(tǒng)及時(shí)的對(duì)火災(zāi)位置進(jìn)行自動(dòng)化滅火，將火災(zāi)控制到一個(gè)安全的范圍內(nèi)。

2.3.3 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

報(bào)警系統(tǒng)是控制系統(tǒng)中最后一個(gè)環(huán)節(jié)。變電站一般是無認(rèn)值班的，因此當(dāng)變電站設(shè)備故障時(shí)，工作人員只能通過報(bào)警系統(tǒng)來得知。因此報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠讓工作人員能夠及時(shí)的知道變電站的故障情況。倘若報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，當(dāng)變電站發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)也隨之損壞，則后果將不堪設(shè)想。

在設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，可以將報(bào)警系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)串聯(lián)在一起，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能夠形成一個(gè)有機(jī)的聯(lián)動(dòng)的整體。報(bào)警系統(tǒng)通常設(shè)立在監(jiān)控室當(dāng)中，當(dāng)警情發(fā)生時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)利用制定網(wǎng)絡(luò)能夠迅速將警情傳送出去，同時(shí)連接門禁、控制和消防等多個(gè)系統(tǒng)對(duì)警情進(jìn)行一定程度上的干預(yù)。

3 結(jié)語

隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大以及其他綜合因素的影響，我國(guó)變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的優(yōu)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行，相信不久的將來我國(guó)能夠設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀的控制功能方案，為我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)添磚加瓦。