探討電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

朱淞嵩 孫文彥

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步 我國(guó)的電力企業(yè)也得到了快速的發(fā)展。當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行中，自動(dòng)化水平越來(lái)越高運(yùn)用水平不斷提高的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息傳輸技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控可以有效預(yù)防事故的發(fā)生提高電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的有力手段。本文就當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)概念、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用作了詳細(xì)敘述，旨在進(jìn)一步提高我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平推進(jìn)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)概念

電力系統(tǒng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)與動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，這樣不僅可以保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，也在一定程度上提高了系統(tǒng)管理水平。電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，我們可以掌握電力系統(tǒng)整體運(yùn)行情況及相關(guān)數(shù)據(jù)，方便對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行管理及對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度，此外，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也能從消除系統(tǒng)潛在隱患。

1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

使用電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程電力設(shè)備進(jìn)行設(shè)備參數(shù)的修改與調(diào)節(jié)，并可以將電力數(shù)據(jù)傳輸至上級(jí)電力調(diào)度系統(tǒng)或中心監(jiān)控系統(tǒng)，所以，電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括調(diào)度中心、變電站、集控中心等各級(jí)分層機(jī)構(gòu)，各級(jí)監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對(duì)轄區(qū)范圍內(nèi)的系統(tǒng)信息的查看、調(diào)度、管理工作，從而達(dá)到提高監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行水平、減少運(yùn)行與管理成本的目的。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：分層控制原則以保證數(shù)據(jù)采集及設(shè)備的調(diào)度控制；先進(jìn)性原則采用的監(jiān)測(cè)技術(shù)成熟可靠，保證系統(tǒng)后期擴(kuò)展；可靠性原則保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；綜合性原則保證系統(tǒng)配件兼容性較大，便于系統(tǒng)后期擴(kuò)充及升級(jí)。

2.1 監(jiān)控程序的設(shè)計(jì)

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控儀器上運(yùn)行的監(jiān)控程序一般應(yīng)具有以下功能：對(duì)傳感器采集數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并傳輸?shù)奖O(jiān)控單元，并在環(huán)境變量增大，達(dá)到報(bào)警限度時(shí)發(fā)出警示信息；能對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行讀取、修改、保存等工作，如報(bào)警最大值和最小值、溫度上下限等；能對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備如空調(diào)、除濕機(jī)等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，保持機(jī)房環(huán)境適宜，使設(shè)備正常運(yùn)行；能進(jìn)行模擬量或開(kāi)關(guān)量的添加、刪除操作。監(jiān)控程序具備的四個(gè)功能中，監(jiān)控程序通常將第一項(xiàng)功能的執(zhí)行定時(shí)為每秒1次，其余三項(xiàng)功能的執(zhí)行是在監(jiān)控單元發(fā)出執(zhí)行命令后才能執(zhí)行，因此，如何保證監(jiān)控模塊和監(jiān)控單元之間的通訊是監(jiān)控程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，如圖1為監(jiān)控程序簡(jiǎn)化流程圖。

圖1 監(jiān)控程序簡(jiǎn)化流程圖

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件的應(yīng)用可以使用戶對(duì)各個(gè)模塊的運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程管理及控制，因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件應(yīng)便于對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及控制，能夠?qū)⑦h(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行環(huán)境信息可視化以及將環(huán)境變量等歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并保存，從而為后期設(shè)備故障分析提供依據(jù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控管理軟件包括遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端軟件和ActiveX控件兩部分。遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端軟件的設(shè)計(jì)中，要正確選擇數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，例如SQL Sever2000。軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)從客戶需求出發(fā)，能使客戶能夠?qū)λ斜O(jiān)控單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以通過(guò)新建一個(gè)視圖并輸入需要檢修監(jiān)控的單元名稱的方式，選擇視圖中顯示的環(huán)境變量及信息圖示，并能對(duì)監(jiān)測(cè)量及其歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查看，并對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。軟件設(shè)計(jì)方法應(yīng)面向?qū)ο?，依?jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，使軟件靈活性高且可靠性較強(qiáng)。ActiveX控件與客戶端軟件相比，只能對(duì)當(dāng)前遠(yuǎn)程設(shè)備的環(huán)境信息進(jìn)行可視性監(jiān)測(cè)，ActiveX控件的設(shè)計(jì)必須使控件本身可以與遠(yuǎn)程設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)建立連接，并保持連接的穩(wěn)定，達(dá)到進(jìn)行環(huán)境可視性監(jiān)測(cè)的目的。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)與下位機(jī)通訊設(shè)計(jì)

上位機(jī)與下位機(jī)可以使用TCP/IP協(xié)議，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊。但是在山區(qū)等不具備互聯(lián)網(wǎng)條件的地方，上位機(jī)與下位機(jī)的通訊則采用無(wú)線通訊的方式。無(wú)線通訊一般包括搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和利用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊兩種方式，搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方法程序編制簡(jiǎn)單，但費(fèi)用較高；利用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，需無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的安裝并提供信息傳輸無(wú)線接口。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

電力系統(tǒng)變電站分布不集中，傳統(tǒng)管理模式中對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢查需安排大量人力、物理資源，技術(shù)水平較低只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，不能及時(shí)處理突發(fā)事件，出現(xiàn)事故后無(wú)法及時(shí)傳輸報(bào)警信息，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸，不能及時(shí)、準(zhǔn)確的了解供電系統(tǒng)前端的運(yùn)行情況，大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與未定性。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況及環(huán)境進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，使監(jiān)控人員在設(shè)備中心就能了解所有設(shè)備相關(guān)信息，對(duì)設(shè)備潛在隱患的發(fā)現(xiàn)、設(shè)備故障或事故的處理、系統(tǒng)整體管理水平的提高做出了巨大貢獻(xiàn)。電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用大幅度減少了中間管理環(huán)節(jié)，解決了傳統(tǒng)管理模式中監(jiān)測(cè)技術(shù)落后、監(jiān)管不全面、監(jiān)測(cè)面積小的難點(diǎn)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各個(gè)分散的電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析，對(duì)電力系統(tǒng)日常數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、事故應(yīng)急分析及現(xiàn)場(chǎng)決策工作有很大幫助，很大程度上提高了供電可靠性及系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的水平，同時(shí)也減少了電力系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)及管理費(fèi)用，從而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行全面的維護(hù)、監(jiān)測(cè)與管理。因此，電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用是保證供電安全、滿足供電需求、提高管理效率的必要保障。

4 總結(jié)

科技的發(fā)展為人類帶來(lái)越來(lái)越多的便利，我國(guó)人口不斷增多，幅員遼闊，將來(lái)的用電量會(huì)更加多，有了電力自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)，配合工作人員的工作，這就是我國(guó)在電力監(jiān)控方面有了很大的進(jìn)步，我們應(yīng)該好好把握這項(xiàng)技術(shù)，不斷創(chuàng)新，不斷進(jìn)步，使這項(xiàng)技術(shù)更加成熟，減少操作上的錯(cuò)誤，讓人們的生活更加順暢，方便，同時(shí)保證資源的高效利用，減少浪費(fèi)，以保證經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，切實(shí)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展道路。

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