淺談無(wú)人變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

呂鹍 曹志鋒

摘要：本文首先對(duì)變電所的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、內(nèi)容、功能及特點(diǎn)進(jìn)行了敘述，目前我國(guó)的推廣工作正處于起步階段，技術(shù)應(yīng)用還不成熟，形成了變電運(yùn)行人員不足與設(shè)備監(jiān)控要求不斷提高之間的矛盾，為了更高效的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有電網(wǎng)運(yùn)行及維護(hù)，在有限人員的前提下，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中各變電所集中監(jiān)控，但目前監(jiān)控設(shè)備不完善以及監(jiān)控系統(tǒng)不規(guī)范，本文主要介紹了如何完善監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的漏洞及加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；遙測(cè)；遙信；遙控；控制模塊

中圖分類號(hào)：G623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、引言

電力供應(yīng)是整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)、人民生活的基本保證之一。變電所作為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)的重要組成部分。變電所能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，因此對(duì)變電所進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)具有十分重要的意義。

變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)是利用綜合自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)、多媒體技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將變電所在正常及事故情況下通過(guò)CT、PT進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、控制以及電量計(jì)量，確保了電網(wǎng)正常、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視五遙功能。有效改善供電質(zhì)量，確保了供電的安全、可靠、方便、靈活，經(jīng)濟(jì)，同時(shí)節(jié)約人力成本，變配電管理也更為有效。

近年來(lái)，變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，各種監(jiān)控技術(shù)和理念不斷出現(xiàn)，隨著各種監(jiān)控技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，監(jiān)控技術(shù)不斷成熟，但是也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

2、系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)

變配電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由帶有通訊接口的采集控制模塊：多功能電力綜合儀表、開(kāi)關(guān)量采集模塊、電流量采集模塊、模擬量采集模塊、繼電器控制輸出模塊、現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)、24V直流電源以及中央管理機(jī)等組成。中央管理機(jī)是本系統(tǒng)的集中管理中心。一般安置在集控中心的監(jiān)控室內(nèi)，用于整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的變配電所進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示、參數(shù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、歷史記錄、故障報(bào)警、控制、報(bào)表打印等。

目前變配電所內(nèi)各設(shè)備的狀態(tài)量數(shù)據(jù)采樣直接通過(guò)電流互感器或電壓互感器取交流0-5A電流信號(hào)或交流0-100V電壓信號(hào)進(jìn)行，末端數(shù)據(jù)采集與控制單元直接安裝于設(shè)備端，電量采集及控制都可通過(guò)模塊化實(shí)現(xiàn)，很多測(cè)量?jī)x表都可以省去，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，主要一根通信電纜即可實(shí)現(xiàn)。

變電所負(fù)荷調(diào)整、電壓調(diào)節(jié)、開(kāi)關(guān)的單項(xiàng)操作及電量報(bào)表等工作都由集控中心完成，改變了過(guò)去那種調(diào)度下令，變電運(yùn)維人員接令執(zhí)行操作的繁瑣環(huán)節(jié)，降低了變電所運(yùn)行誤操作事故的發(fā)生。

集控中心可直接監(jiān)視變電設(shè)備運(yùn)行情況，發(fā)生故障能及時(shí)、準(zhǔn)確地提供原始數(shù)據(jù)，為事故處理提供方便。

3、目前監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中普遍存在的問(wèn)題及解決措施

（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用上的不足。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集是關(guān)系到能否安全正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該具備將所有設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視的模擬量如電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、溫度、開(kāi)關(guān)刀閘位置、開(kāi)關(guān)儲(chǔ)能信號(hào)、裝置運(yùn)行信號(hào)、有功和無(wú)功電度量。由于軟、硬件系統(tǒng)拓展不足，造成采集量不足或變換量不準(zhǔn)確，潮流方向不易更改等。由于目前溫度的接口存在技術(shù)上處理的難點(diǎn)，各設(shè)備溫度顯示與實(shí)際不符。由于專業(yè)壁壘限制，數(shù)據(jù)采集量與報(bào)警裝置、保護(hù)信號(hào)等沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合。

在設(shè)備改造過(guò)程中，不管是設(shè)計(jì)、招標(biāo)還是施工都通過(guò)一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行整合，確保各設(shè)備之間的有效結(jié)合，同時(shí)加強(qiáng)施工監(jiān)理及竣工驗(yàn)收管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息采集及監(jiān)控的到位。

（2）報(bào)警信號(hào)、保護(hù)信號(hào)、位置變動(dòng)信號(hào)層次紊亂

設(shè)備管理模塊化的出現(xiàn)使得設(shè)備監(jiān)控更加系統(tǒng)，但是隨著監(jiān)控信息量的不斷加大，各種信息量層次不清晰，增加了監(jiān)控的工作量和難度，如設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警裝置、保護(hù)信號(hào)和位置信息同一一界面出現(xiàn)，造成了信息紊亂，對(duì)設(shè)備監(jiān)控形成干擾。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的有效監(jiān)控，較少監(jiān)控工作強(qiáng)度，提高工作效率，應(yīng)加大軟件的開(kāi)發(fā)力度，實(shí)現(xiàn)各種信息的分層管理，甚至是各模塊的子系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)各種信息的清晰管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效監(jiān)控。

（3）視頻監(jiān)控與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)搶奪資源

由于原有的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)量有限，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)傳輸量有限，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)后，龐大的信息量造成了信息通道的擁擠，造成了信息傳輸滯后、甚至造成整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)崩潰。

為了解決數(shù)據(jù)傳輸不足的問(wèn)題，建議采用視頻監(jiān)控與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸分離進(jìn)行的辦法，用雙通道分離數(shù)據(jù)傳輸，減少數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的資源搶奪及沖突，同時(shí)也可以提高監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。

（4）在設(shè)計(jì)上存在的不足。

廠家生產(chǎn)的通訊規(guī)約的不同，造成了監(jiān)控軟件適應(yīng)性不強(qiáng)。

由于廠家自身的能力問(wèn)題，開(kāi)發(fā)的軟件穩(wěn)定性和可靠性差。造成系統(tǒng)死機(jī)，軟件崩潰，系統(tǒng)文件丟失，造成我們還要維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)。

由于監(jiān)控系統(tǒng)使用的通訊方式和對(duì)事件的記錄方式的不同，通訊時(shí)間顯得尤為重要，所以要求監(jiān)控系統(tǒng)的的快速響應(yīng)方面有更高的要求。

接口容量不夠，導(dǎo)致刀閘等的開(kāi)關(guān)量不能全部送入監(jiān)控系統(tǒng)，使結(jié)線圖的直觀性受到影響。

因此，在自動(dòng)化變電所建設(shè)中，要十分重視廠家的產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)質(zhì)量。要堅(jiān)持簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠的原則，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠，優(yōu)質(zhì)運(yùn)行為目的，快速提高計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)并發(fā)揮它的最大潛力。

4、結(jié)論

隨著科技的進(jìn)步，可以利用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)使集控中心迅速而準(zhǔn)確地獲得變電所運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，完整地掌握變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行的故障并做出相應(yīng)的決策和處理，同時(shí)可以使值班管理人員根據(jù)變配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行負(fù)荷分析、潮流計(jì)算、遠(yuǎn)控合分閘、躲峰填谷，把握安全控制、事故處理的主動(dòng)性，減少和避免誤操作、誤判斷，縮短事故停電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化運(yùn)行管理。同時(shí)降低了人力成本，集中了人力優(yōu)勢(shì)資源，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的系統(tǒng)化管理。

總之，變配電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好及維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。監(jiān)控系統(tǒng)分層及單元系統(tǒng)化理念的出現(xiàn)使電網(wǎng)監(jiān)控更加高效、合理。變配電所集控管理已成為當(dāng)今電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。