變電站蓄電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

包 蕊

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

變電站蓄電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

包 蕊

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110006）

為適應(yīng)智能電網(wǎng)的建設(shè)需要，變電站蓄電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用智能化、遠(yuǎn)程化、模塊化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)變電站蓄電池的日常維護(hù)監(jiān)測(cè)、綜合分析、智能管理、自動(dòng)報(bào)警等功能，該系統(tǒng)將蓄電池狀態(tài)遠(yuǎn)程傳輸至設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)大廳的PMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)了遼寧省變電站狀態(tài)信息的規(guī)范化接入。

蓄電池；在線監(jiān)測(cè)；遠(yuǎn)程監(jiān)控

目前雖然變電站直流系統(tǒng)均配置在線監(jiān)測(cè)裝置［1］，但數(shù)據(jù)只能當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)，并不能遠(yuǎn)程監(jiān)控。為適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)的要求，直流系統(tǒng)及蓄電池狀態(tài)的監(jiān)控必須實(shí)現(xiàn)智能化和網(wǎng)絡(luò)化。

該系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是面向堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)要求，建立統(tǒng)一的直流設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，規(guī)范各類直流設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)處理、接入和控制，實(shí)現(xiàn)直流設(shè)備狀態(tài)和關(guān)鍵運(yùn)行環(huán)境等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)［2］、預(yù)警、分析、診斷、評(píng)估和預(yù)測(cè)等應(yīng)用功能，并將監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)大廳集中監(jiān)控，為落實(shí)直流設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行管理提供支撐。

1 系統(tǒng)特點(diǎn)

a.在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊中增加直流設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)設(shè)備范圍，實(shí)現(xiàn)蓄電池組狀態(tài)指標(biāo)和關(guān)鍵區(qū)域環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)［3］。

b.實(shí)現(xiàn)具備條件的直流設(shè)備狀態(tài)信息的全面接入。

c.堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)裝置檢測(cè)、數(shù)據(jù)接入、應(yīng)用功能、系統(tǒng)接口等規(guī)范化。

d.在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接入和安全接入的前提下，實(shí)現(xiàn)終端監(jiān)測(cè)裝置的開放性和可互換性。

2 總體方案

通過光纖傳輸方式將監(jiān)測(cè)裝置的狀態(tài)信息接入CAC（狀態(tài)信息接入控制器）的I1接口（如圖1所示），實(shí)現(xiàn)全站直流蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的規(guī)范化接入，將系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的各站點(diǎn)蓄電池組數(shù)據(jù)［4］（包括放電測(cè)試數(shù)據(jù)、浮充數(shù)據(jù)、性能參數(shù)等），傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，即設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)大廳PMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，建立蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過專業(yè)化的蓄電池組數(shù)據(jù)分析管理平臺(tái)，完成對(duì)上傳的各站點(diǎn)蓄電池組數(shù)據(jù)的綜合分析處理，自動(dòng)顯示和分析各組蓄電池組的運(yùn)行參數(shù)［5］，自動(dòng)繪出放電數(shù)據(jù)曲線等圖表［6］。自動(dòng)分析和判斷各站點(diǎn)蓄電池組的隱患程度，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息，同時(shí)將報(bào)警事件備案存儲(chǔ)，以備查詢。

圖1 蓄電池在線監(jiān)測(cè)裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控圖

3 系統(tǒng)架構(gòu)

蓄電池遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)自下而上可分為裝置層、接入層和主站層3個(gè)層級(jí)（如圖2所示）。裝置層采用先進(jìn)實(shí)用的蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)生成技術(shù)，接入層采用集約、高效、智能的信息匯總、信息標(biāo)準(zhǔn)化和信息安全接入技術(shù)，主站層采用監(jiān)測(cè)信息的存儲(chǔ)、加工、展現(xiàn)、分析、診斷和預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)。

圖2 系統(tǒng)分層和接口分級(jí)示意圖

3.1 接入層和裝置層

在地市公司及以下變電站部署狀態(tài)接入控制器（CAC）、狀態(tài)監(jiān)測(cè)代理（CMA）及各類狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。

站內(nèi)分布的各類蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，首先通過I1接口向本站CAC匯聚數(shù)據(jù)，由CAC通過I2接口接入主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)蓄電池狀態(tài)信息的接入。

老式不具備DL／T860規(guī)范接口的狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，首先通過CMA接入，再轉(zhuǎn)換成DL／T860規(guī)范與CAC通過I1接口接入，再由CAC通過I2接口接入主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)蓄電池狀態(tài)信息的接入。

CMA位于蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置與CAC之間，主要作用是：采集老式不具備DL／T860鏈路規(guī)范監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)；集中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路轉(zhuǎn)換，傳輸至CAC；集中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全接入；轉(zhuǎn)發(fā)主站系統(tǒng)對(duì)蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的配置和控制命令，為主站系統(tǒng)提供統(tǒng)一的遠(yuǎn)程交互控制節(jié)點(diǎn)；CMA與CAC聯(lián)合使用，可使老式狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置繼續(xù)工作，起到代理的作用，為實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的現(xiàn)場(chǎng)就地智能化功能提供支撐。

CAC對(duì)應(yīng)1座變電站的全部狀態(tài)監(jiān)測(cè)，主要功能是：以變電站為對(duì)象，采集全站狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并上傳主站系統(tǒng)；協(xié)調(diào)管理全站綜合監(jiān)測(cè)單元和狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，轉(zhuǎn)發(fā)主站系統(tǒng)對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置和綜合監(jiān)測(cè)單元的配置和控制命令；具有一定的就地?cái)?shù)據(jù)分析處理能力；實(shí)現(xiàn)本站信息安全防護(hù)。

CAC在系統(tǒng)中發(fā)揮承上啟下的樞紐作用，系統(tǒng)通過CAC建立蓄電池狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一邊界，實(shí)現(xiàn)終端監(jiān)測(cè)裝置的標(biāo)準(zhǔn)接入和安全接入，通過制訂和發(fā)布I1和I2接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)終端監(jiān)測(cè)裝置的全面開放，達(dá)到不同廠家監(jiān)測(cè)裝置可替換的目標(biāo)。

3.2 原前置子系統(tǒng)的接入

對(duì)于已經(jīng)建有蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的變電站，CAC通過原監(jiān)測(cè)裝置的前置子系統(tǒng)集中接入所有狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)原系統(tǒng)的整體接入。CAC不直接連接原有的狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，在維持現(xiàn)有系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，最大限度降低接入的復(fù)雜性和改造工作量。

CAC要求接入的是加工后的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，并采用推送方式，因此，原前置子系統(tǒng)需要進(jìn)行相應(yīng)改造。原前置子系統(tǒng)的改造遵循I2接口標(biāo)準(zhǔn)，定期將采集到的異構(gòu)性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按I2接口要求，加工形成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，以主動(dòng)方式推送到CAC。

3.3 蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)

狀態(tài)數(shù)據(jù)：放電數(shù)據(jù)、浮充數(shù)據(jù)、性能參數(shù)。

裝置信息：裝置臺(tái)賬、關(guān)聯(lián)關(guān)系。

參數(shù)配置：狀態(tài)監(jiān)測(cè)類型、狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)。

運(yùn)行信息：告警信息、系統(tǒng)日志。

情況統(tǒng)計(jì)：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、告警統(tǒng)計(jì)。

3.4 主站系統(tǒng)主菜單

蓄電池監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)的主菜單如圖3所示，其功能是：可查看各監(jiān)測(cè)記錄的詳細(xì)歷史數(shù)據(jù)；可查看各監(jiān)測(cè)記錄的報(bào)警［6］歷史數(shù)據(jù)；可在直流系統(tǒng)接線圖中看到監(jiān)測(cè)設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)；可查看監(jiān)測(cè)設(shè)備的日志信息；可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)各單體蓄電池每個(gè)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)的最大值、最小值等；可通過對(duì)單體蓄電池的浮充數(shù)據(jù)、充放電測(cè)試數(shù)據(jù)及內(nèi)阻性能等參數(shù)進(jìn)行分析，確定蓄電池組容量及是否存在落后單體電池。

Storage Battery Remote Monitoring System in Substation

BAO Rui
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

In order to meet the need of smart grid construction，the substation battery remote monitoring system with intelligent，remo?ted and modular design is established，daily maintenance of substation battery test，comprehensive analysis，intelligent management，automatic alarm and other functions are realized，the system can remotely transmit the battery status to the PMS（production manage?ment system）state monitoring module.The standardization access of the Liaoning province substation battery state information is real?ized.

Storage battery；Online monitoring；Remote monitoring

TM63

A

1004－7913（2016）09－0019－02