淺談智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)

吳國(guó)鋒

摘要：智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)能夠智能化監(jiān)控管理電力設(shè)備，可以保證電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展，有助于提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。本文首先分析變配電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，其次探討優(yōu)化設(shè)計(jì)智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)的方式，以期對(duì)相關(guān)研究具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智能;變配電;監(jiān)控系統(tǒng)

引言：在供電總需求量不斷增多的背景下，城市標(biāo)志性建筑、大型公共場(chǎng)所等地變電所的數(shù)量不斷增加，對(duì)于供電安全穩(wěn)定性、可靠性提出了更加嚴(yán)格的要求，電力企業(yè)通過(guò)擴(kuò)大智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用覆蓋面，能夠確保電力輸送工作的正常進(jìn)行。

1變配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1.1主站層

變配電智能監(jiān)控系統(tǒng)的主站層通常在監(jiān)控室內(nèi)部，主要涵蓋電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)、負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)上傳的數(shù)據(jù)解壓包，工作人員需要對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控管理和深入分析。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以為其提供具有專用通道的通訊模塊，使用以太網(wǎng)硬件作為通訊的接口，運(yùn)用OPC形式或其他種類的通訊協(xié)議，向上級(jí)調(diào)度系統(tǒng)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)變配電智能監(jiān)控系統(tǒng)的集成效果。

1.2網(wǎng)絡(luò)通信層

工作人員通過(guò)使用通訊管理機(jī)，可以針對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備實(shí)施通訊管理，能夠收集各種設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)和具體參數(shù)，將其集中處理后，壓縮傳輸至主站層。網(wǎng)絡(luò)通信層可以被視為信息中轉(zhuǎn)單元，其能夠直接接收到主站層下達(dá)的指令，并將其直接傳達(dá)給各種裝置中。

1.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層通常會(huì)安裝在中低壓的變配電場(chǎng)地中，主要涵蓋微機(jī)保護(hù)設(shè)備、多種功能的儀表、直流屏幕、電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置等，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要任務(wù)是收集各種數(shù)據(jù)和設(shè)備的狀態(tài)信息，可以將其發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)通訊層。與此同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層可以作為智能監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行單元，直接執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通訊層下達(dá)的各種指令。

2智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能

2.1人機(jī)交互功能

正常情況下，變配電系統(tǒng)具備的CAD單線圖可以直接展現(xiàn)出中壓配電網(wǎng)絡(luò)、低壓配電網(wǎng)絡(luò)的接線狀況，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行多個(gè)畫面的自由切換，還具有畫面導(dǎo)航的功能。該配電系統(tǒng)具備空間地理狀態(tài)的主畫面，主畫面上可以直接顯現(xiàn)出變配電系統(tǒng)各個(gè)電力回路的運(yùn)行情況，并且具備回路帶電功能、故障著色功能。智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)的主要電參量可以直接展示在人機(jī)交互界面上，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新。

2.2用戶管理

變配電智能監(jiān)控系統(tǒng)可以針對(duì)不同級(jí)別的客戶給予不同使用權(quán)限，能夠避免由于非專業(yè)人員的錯(cuò)誤操作影響系統(tǒng)運(yùn)行安全，有助于確保智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性。工作人員在對(duì)重要電力回路進(jìn)行合閘操作時(shí)，需要具有操作權(quán)限的用戶輸入口令，在工程師級(jí)別用戶輸入操作口令后，方能順利進(jìn)行該操作。

2.3數(shù)據(jù)采集處理功能

智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)電力設(shè)備的電參值大小、功率因數(shù)大小、三相電壓值高低、電能大小、溫度變化等，并將這些數(shù)據(jù)直接展現(xiàn)出來(lái)，或是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)的方式整理數(shù)據(jù)信息再將其展示出來(lái)，工作人員需要將重要的、具有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到系統(tǒng)中，可以為后續(xù)監(jiān)控管理提供參考依據(jù)。

2.4分析趨勢(shì)曲線

該系統(tǒng)不但提供了實(shí)時(shí)的曲線分析界面，而且具有歷史數(shù)據(jù)的橫向分析界面，工作人員通過(guò)分析調(diào)用電力回路的曲線趨勢(shì)，能夠測(cè)算出電力設(shè)備的電荷負(fù)載情況、電氣設(shè)備的信號(hào)波動(dòng)情況。在分析歷史趨勢(shì)曲線時(shí)，工作人員可以根據(jù)已經(jīng)儲(chǔ)存到系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)查看該回路趨勢(shì)，便于工作人員對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)的變配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)施質(zhì)量分析。

2.5報(bào)表管理

智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)具備標(biāo)準(zhǔn)的電能報(bào)表方式，可以依照用戶的實(shí)際需要設(shè)計(jì)報(bào)表形式，系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這就意味著系統(tǒng)可以自行生成多樣化的運(yùn)行報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表、設(shè)備故障報(bào)表、預(yù)警記錄等，工作者通過(guò)查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，打印系統(tǒng)中已經(jīng)記錄在冊(cè)的數(shù)據(jù)值，即能夠直接生成電能月度報(bào)表、季度報(bào)表、年度報(bào)表。

2.6記錄安全事故和故障預(yù)警

智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)可以詳細(xì)記錄用戶的操作數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的開關(guān)變位情況、參量的變化等，其不但能夠清晰記錄發(fā)生安全事故的時(shí)間段、當(dāng)時(shí)的值班人員，而且可以記錄故障預(yù)警的總次數(shù)和單次預(yù)警的具體時(shí)間、具體位置，便于工作人員及時(shí)根據(jù)預(yù)警排查故障。

2.7五遙功能

智能變配電系統(tǒng)不但具有遙信功能、遙控功能、遙測(cè)功能、遙調(diào)功能，而且具備遙設(shè)功能。其遙信功能實(shí)際上是指系統(tǒng)能夠?qū)嵤┍O(jiān)測(cè)開關(guān)運(yùn)行情況、安全保護(hù)情況，計(jì)算機(jī)可以直接根據(jù)這些信息實(shí)時(shí)展示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警，其遙控功能主要是指工作人員通過(guò)操控計(jì)算機(jī)選取適宜的開關(guān)號(hào)、合閘信息、分閘信息，且可以直接在電腦屏幕上反饋出開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)可以直接實(shí)時(shí)記錄操作的起始時(shí)間[1]。

系統(tǒng)的遙測(cè)功能是利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)收集電壓值、電流值、功率值等，并將其整合成為相應(yīng)的報(bào)表，系統(tǒng)的遙調(diào)功能主要是運(yùn)用在變壓器的調(diào)壓處理上，遙設(shè)功能一般是用于修正繼電保護(hù)裝置的定值、檢查各類儀表的運(yùn)行情況。

3智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

工作人員在設(shè)計(jì)智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，主要采用分層設(shè)計(jì)和分布式設(shè)計(jì)的方式，既可以滿足通信監(jiān)控體系設(shè)計(jì)的基本要求，而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管控，從而使操作者在不到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的情況下也可以掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

3.2開發(fā)環(huán)境

智能化變配電系統(tǒng)主要是由現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行管理人員進(jìn)行探究管理，通過(guò)運(yùn)用分層管理，可以避免大量的用戶在同一時(shí)間訪問(wèn)系統(tǒng)，但是對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、反應(yīng)速度提出了更加嚴(yán)格的要求，工作人員應(yīng)該根據(jù)具體情況展開全面分析，方可選取與系統(tǒng)適配性較高的運(yùn)行環(huán)境。

3.3用戶管理模塊設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，主要涵蓋登錄、注銷、權(quán)限設(shè)置等，該模塊應(yīng)該實(shí)施統(tǒng)一管理和用戶操作權(quán)限分配式管理，電力企業(yè)可以將具有不同操作權(quán)限的工作人員劃分為管理人員、運(yùn)維人員、高級(jí)用戶、開發(fā)設(shè)計(jì)者，系統(tǒng)管理人員能夠以自定義的方式增添角色，并結(jié)合實(shí)際情況給予新角色修正數(shù)據(jù)、查看數(shù)據(jù)等操作權(quán)限，從而保證智能監(jiān)控系統(tǒng)分配式權(quán)限的靈活性。

結(jié)論：現(xiàn)如今，智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)在電力企業(yè)的普及率逐漸升高，相關(guān)工作人員需要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)具備一定的認(rèn)知能力，方能在實(shí)際使用該系統(tǒng)的過(guò)程中充分發(fā)揮出其價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]余麗丹，姚創(chuàng)成，黎近秋.智能配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2020，37（08）：132-134.