基于分布式的變電系統(tǒng)集中監(jiān)控探究

唐儀 王戈

【摘 要】隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的分布式變電系統(tǒng)自動化技術(shù)也取得了巨大進步，目前我國針對變電運行的主要管理模式是通過對變電系統(tǒng)的集中監(jiān)控。本文分析了分布式變電系統(tǒng)的設(shè)計原則，結(jié)合我國電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀和實際應(yīng)用，在分布式變電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出兩種分布式供電系統(tǒng)的設(shè)計方案，在分布式變電系統(tǒng)中融入集中監(jiān)控，并對集中監(jiān)控在變電系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析，利用集中監(jiān)控，達到變電系統(tǒng)的綜合自動化，對電力系統(tǒng)進行合理調(diào)度，提高電力系統(tǒng)供電質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】分布式；變電系統(tǒng)；集中監(jiān)控

近幾年，我國電力系統(tǒng)不斷進行深化改革，管理體制也在不斷變化，變電系統(tǒng)的自動化技術(shù)也取得飛速發(fā)展，可以說，我國電力系統(tǒng)已經(jīng)進入一個全新的時代。變電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它可以幫助整個電力系統(tǒng)進行變化電壓，還能對電能進行合理的分配和匯集。整個電力系統(tǒng)是否安全、穩(wěn)定的運行的關(guān)鍵就是變電系統(tǒng)的是否正常運行，對于變電系統(tǒng)的檢測就變得尤為重要。

目前對于變電系統(tǒng)的監(jiān)控利用的都是最新的技術(shù)，包括通信技術(shù)、電壓無功自動監(jiān)控技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在通訊設(shè)備的選擇上通常也是采用抗干擾能力強的設(shè)備及儀表，有效降低了設(shè)備受干擾的幾率。最后通過電力監(jiān)控的管理軟件組態(tài)，達到對電力系統(tǒng)的檢測和管理的目的。變電檢測系統(tǒng)不僅可以對變電系統(tǒng)進行檢測，還可以實現(xiàn)對變電站的無人管理模式，大大減少了人力資源的消耗，而且通過系統(tǒng)對電力運行狀態(tài)進行負荷檢測，分析檢測結(jié)果并進行合理的電力調(diào)度，比人工更智能、更方便、更科學(xué)、更智能。合理使用變電系統(tǒng)的集中監(jiān)控可以大大提高供電的質(zhì)量。

一、分布式變電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

分布式變電系統(tǒng)是結(jié)合我國實際情況以及變電系統(tǒng)的整體發(fā)展趨勢而建立的一種系統(tǒng)。分布式變電站去除了之前變電站的紛繁復(fù)雜的硬件設(shè)施及其連線，減少了電纜的數(shù)量、縮小了變電站控制的面積，有效的提高了資源利用率。而且分布式變電站的安裝和維修更為方便，得到了廣大電力工作者的一致好評。分布式變電系統(tǒng)的科技含量很高，采用了先進的數(shù)字智能電子設(shè)備，通過和計算機進行連接合作。分布式變電系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)進行連接，分散的各個變電站將信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到主控臺，主控臺進行監(jiān)控分析之后，再將命令指令通過網(wǎng)絡(luò)下達給各個分散的變電站，實現(xiàn)對整個變電系統(tǒng)的檢測和調(diào)度。變電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是對數(shù)據(jù)信息進行共享，并且要減少硬件設(shè)施，做好繼電保護，雖然還有一點的冗余，但是也能在很大程度上提高變電站運行的安全性和可靠性。2016年，我國沈丘縣就建立了一個分布式變電站。

（一）系統(tǒng)設(shè)計原則

分布式變電系統(tǒng)的設(shè)計原則首先要考慮七個方面的功能，分別是測量表計功能、遠動功能、自動控制功能、繼電保護配套功能、繼電保護功能、接口功能和系統(tǒng)功能。

另外在設(shè)計時還要遵循以下原則：對于整個電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)來說，分布式系統(tǒng)只是一個子系統(tǒng)，對分布式系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該符合我國對電網(wǎng)調(diào)度自動化的整體設(shè)計要求；進行系統(tǒng)構(gòu)造時要按照超高壓樞紐變電站的構(gòu)造設(shè)計，對模式進行簡化，但是也要滿足高壓變電站和低壓變電站的系統(tǒng)構(gòu)造要求；整個系統(tǒng)的原則應(yīng)該本著提高電力系統(tǒng)的安全性，適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展水平，提高變電站的自動化水平，以及在無人值班時也能自動運行；最后分布式變電系統(tǒng)應(yīng)該結(jié)合實際情況，采用分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，要對系統(tǒng)各部分進行有機協(xié)調(diào)。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

分布式變電系統(tǒng)在進行變電自動化設(shè)計時，最關(guān)鍵的一步是對主站的設(shè)計，目前我國對于主站的設(shè)計分為兩大類，一類是基于前置機的系統(tǒng)，另一類是基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。

其中，基于前置機的系統(tǒng)中，以前置機作為整個系統(tǒng)的核心部分，前置機對網(wǎng)絡(luò)上各個變電站的信息進行收集和整理，并且傳送給監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)。同時，前置機還能接受主站傳送過來的信號，將指令再傳送給各個變電站子系統(tǒng)。在一些較為重要的變電站中，為了使前置機更好的運行，一般都采用雙機熱備用的方法，保證前置機時刻處于最佳工作狀態(tài)。

另一種基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)主要是通過網(wǎng)絡(luò)，對網(wǎng)絡(luò)的要求較高。要求網(wǎng)絡(luò)必須要有較高的開放性和實時性，并且必須采用無節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，所謂無節(jié)點網(wǎng)絡(luò)就是指在網(wǎng)絡(luò)中任意的兩個節(jié)點之間可以進行無限制的信息傳輸。將各個變電站的信息上傳到網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)上，整個變電系統(tǒng)的信息是共享的，不同的轉(zhuǎn)換器都可以和檢測系統(tǒng)以及調(diào)度系統(tǒng)產(chǎn)生聯(lián)系。

二、變電系統(tǒng)的集中監(jiān)控

電網(wǎng)建設(shè)速度越來越快，分布在各地的變電站數(shù)量逐漸增多，將這些變電站的全部信息都匯總到主站監(jiān)控中心，由主站中心的監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控和調(diào)度。

（一）集中監(jiān)控運行模式

目前，變電系統(tǒng)的集中監(jiān)控運行模式主要有三種情況。第一種是統(tǒng)一監(jiān)控和操作，要求監(jiān)控中心不僅要負責(zé)日常監(jiān)控工作，還要針對監(jiān)控情況進行操作，對事故進行處理，而且對于變電站的其它工作也要涉及，例如衛(wèi)生打掃、設(shè)備維護等。第二種是將監(jiān)控和操作分離，分別設(shè)立監(jiān)控中心和操作中心，監(jiān)控中心主要負責(zé)對變電系統(tǒng)的檢測工作；操作中心則負責(zé)日常操作，根據(jù)檢測結(jié)果進行具體的操作，第三種模式是監(jiān)控管理區(qū)域化。在該模式中，將監(jiān)控和調(diào)度設(shè)立在一起，調(diào)度人員可以負責(zé)變電運行中的監(jiān)控工作，監(jiān)控人員也可以進行日常的調(diào)度工作，使監(jiān)控和調(diào)度一體化。

（二）集中監(jiān)控運行中的問題

在分布式變電系統(tǒng)中應(yīng)用集中監(jiān)控需要考慮以下幾方面的問題：一是對于集中監(jiān)控模式的接入和調(diào)試。建設(shè)變電系統(tǒng)中的監(jiān)控模式是需要一定的過程的，在進行建設(shè)之前，要先制定一個設(shè)計方案，根據(jù)方案進行具體的建設(shè)，并且在建設(shè)中要組建集中的監(jiān)控中心。二是對調(diào)度模式進行轉(zhuǎn)化，在集中監(jiān)控模式下，由控制中心把指令下達到各個變電站以及變電設(shè)備中，操作人員再根據(jù)指令進行操作。三是專業(yè)化的管理模式。需要專業(yè)的管理團隊對變電集中監(jiān)控系統(tǒng)進行管理，明確分工，統(tǒng)一管理，減少了工作人員，但是卻提高了工作效率。最后就是對監(jiān)控信號進行分類。規(guī)范監(jiān)控信號，對信號進行分層整理，具體信號對應(yīng)具體操作，根據(jù)信號進行操作。

三、結(jié)論

本文對分布式供電系統(tǒng)應(yīng)用集中監(jiān)控進行了研究分析，發(fā)現(xiàn)集中監(jiān)控不僅可以減少人員消耗，還可以科學(xué)合理的對變電工作進行統(tǒng)一管理，大大提高了工作效率，促進電力企業(yè)的健康發(fā)展。對集中監(jiān)控在變電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用進行探究，分析其需要注意的問題，希望促進集中監(jiān)控更好的運用到分布式變電系統(tǒng)中。

【參考文獻】

[1]梁偉.基于分布式的變電系統(tǒng)集中監(jiān)控分析[J].河北農(nóng)機，2013，（5）：55-55，56.

[2]趙家慶.220 kV無人值班變電站遠方監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)[J].電力系統(tǒng)自動化，2003，27（8）：78-80.

[3]黃義新，方怡冰.輥道窯溫度分布式智能控制系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J].中國電機工程學(xué)報，2002，22（5）：148-151.

[4]王晶，孟憲堯.基于局域網(wǎng)的船舶機艙監(jiān)控和綜合橋樓系統(tǒng)[J].大連海事大學(xué)學(xué)報，2007，33（z1）：92-94.