電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究

楊迎春

摘要：隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量和種類與日俱增，對電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。為此，基于大電網(wǎng)運(yùn)營現(xiàn)狀對電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控的功能需求進(jìn)行分析，建立了電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)，對系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)構(gòu)配置以及主要功能進(jìn)行設(shè)計;最后，通過對系統(tǒng)的功能應(yīng)用效果進(jìn)行展示，證明了電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)對提高工作效率，降低運(yùn)行風(fēng)險，更好地適應(yīng)電網(wǎng)大運(yùn)行體系建設(shè)方面的作用。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng);設(shè)備;監(jiān)控系統(tǒng);研究

一、系統(tǒng)總體設(shè)計

傳統(tǒng)的有線和無線通信方式已經(jīng)在配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用，但是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用大，尤其是有線網(wǎng)絡(luò)還要受到空間的限制，建網(wǎng)施工工程量大。而GPRS已相當(dāng)成熟，網(wǎng)絡(luò)資源非常強(qiáng)大，覆蓋范圍十分廣泛，加之以上所述優(yōu)勢，若在配電自動化系統(tǒng)中能采用GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，則可輕易實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控，而且系統(tǒng)擴(kuò)展方便，工程實(shí)施快、簡單易行，性價比高，工程費(fèi)用低，擴(kuò)容方便，可靠性好，日常維護(hù)工作量小。因此，用GPRS來實(shí)現(xiàn)電力信息的傳輸，為電力網(wǎng)的監(jiān)控開辟了新發(fā)方法。

數(shù)據(jù)的采集采用專用的傳感器，由于傳感器分布在現(xiàn)場的不同采集點(diǎn)，因此需要集中器，完成數(shù)據(jù)的集中再轉(zhuǎn)發(fā)。采集倒的數(shù)據(jù)經(jīng)穩(wěn)壓、濾波、A/D轉(zhuǎn)換之后，送至微處理器的I/O串口。微處理器對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果有突變的數(shù)據(jù)需緊急處理，現(xiàn)場的報警模塊會提醒現(xiàn)場的操作人員，采取緊急措施。處理完的數(shù)據(jù)經(jīng)串口送至編碼器按照GPRS碼規(guī)則進(jìn)行編碼送至GPRSMODEM。至此，完成了數(shù)據(jù)的采集、處理等傳輸前的準(zhǔn)備工作。當(dāng)數(shù)據(jù)送至GPRSMODEM后，GPRSMODEM通過承載GPRS網(wǎng)絡(luò)的空中接口傳輸數(shù)據(jù)。此時GPRS網(wǎng)絡(luò)有兩種方法傳輸數(shù)據(jù)，方法的選擇視網(wǎng)絡(luò)狀況而定。一種方法是GPRS讓數(shù)據(jù)通過INTERNET將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程控制中心;另一種方法是GPRS將分組數(shù)據(jù)通過空中接口，送至監(jiān)控中心的GPRSMODEM，數(shù)據(jù)在解碼器中將分組數(shù)據(jù)譯碼成服務(wù)器能識別的數(shù)據(jù)，利用RS232/RS485輸入服務(wù)器。數(shù)據(jù)送到服務(wù)器中后，服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后經(jīng)路由送到人機(jī)交互界面。操作人員通過觀察服務(wù)器的分析報告，或者使用軟件與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得出被監(jiān)控對象的運(yùn)行狀況，從而決定是否需要對被監(jiān)控物采取動作。

二、電網(wǎng)輸配電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)的原理

2.1硬件設(shè)備

電網(wǎng)輸配電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)在構(gòu)造過程中，我們主要采用具備較強(qiáng)通信功能的線路故障報警器，還有較為新型的調(diào)壓裝置、溫度報警裝置和補(bǔ)償檢修裝置等構(gòu)成，這些硬件設(shè)備構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)輸配電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時的運(yùn)行情況監(jiān)測，從輸配電線路、溫度、電壓等方面實(shí)時的關(guān)注設(shè)備運(yùn)行情況，保證電網(wǎng)輸配電工作安全可靠進(jìn)行。

2.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

在線監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包含了電力企業(yè)收集的各種用戶信息、相關(guān)變電站電量采集情況以及生產(chǎn)管理情況等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為日后電網(wǎng)輸配電設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)測起到了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，我們結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)情況實(shí)時分析設(shè)備運(yùn)行狀況，出現(xiàn)問題時能夠及時解決，減少安全事故的發(fā)生。

2.3系統(tǒng)功能

在線監(jiān)控系統(tǒng)主要是根據(jù)電網(wǎng)輸配電設(shè)備和設(shè)備運(yùn)行管理的實(shí)際情況，來進(jìn)行設(shè)備預(yù)警、線路電壓的監(jiān)控調(diào)節(jié)、實(shí)時線路損耗計算等功能，這些功能對監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況起到了很大的幫助，減輕了工作人員的工作量，同時提高了電力企業(yè)的服務(wù)水平。

2.4軟件平臺

電網(wǎng)輸配電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)具有統(tǒng)一的權(quán)限管理和工作流程管理平臺，他能夠科學(xué)高效的進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控，在使用監(jiān)控系統(tǒng)時要進(jìn)行統(tǒng)一的登錄、身份認(rèn)證以及授權(quán)管理等，安全性、可靠性很高。我們還可以根據(jù)不同地區(qū)用戶的使用情況進(jìn)行權(quán)限和管理的調(diào)整，有較高的靈活性，我們可結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用相關(guān)云計算和大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展全新的服務(wù)平臺，能夠更好地進(jìn)行電網(wǎng)輸配電設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控，創(chuàng)新發(fā)展電力企業(yè)。

三、電網(wǎng)輸配電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1將設(shè)備導(dǎo)航層級劃分

采用在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠利用層級結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)電網(wǎng)的地理信息、輸配電線路信息設(shè)計各級電網(wǎng)輸配電設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行情況，這樣能夠直觀準(zhǔn)確地反映出電網(wǎng)輸配電情況，而且還能滿足用戶間不同階層的需求，根據(jù)不同階層的信息進(jìn)行目標(biāo)查看。我們應(yīng)用該系統(tǒng)還可以設(shè)定導(dǎo)航功能，可以根據(jù)導(dǎo)航隨時關(guān)注設(shè)備定位和運(yùn)行情況。

3.2智能預(yù)警功能

電網(wǎng)輸配電設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠起到智能預(yù)警的功效，我們應(yīng)用該系統(tǒng)對輸配電的預(yù)警信息進(jìn)行性質(zhì)分類，通過不同的錯誤表達(dá)進(jìn)行不同性質(zhì)的預(yù)警，我們在這一過程中總結(jié)、整理、分析可以得出電網(wǎng)輸配電設(shè)備的最新運(yùn)行狀況。在實(shí)際過程中，當(dāng)線路發(fā)生故障時，線路故障指示器來通報故障信息，輸配電變壓器還可以通過限值來進(jìn)行信息警告，輸配電變壓器溫度升高時也可以發(fā)出警告，這些情況通過在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠隨時監(jiān)控輸配電設(shè)備的異常狀況。

3.3配電變壓器綜合分析

我們通過在線監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)斉潆娮儔浩鞯倪\(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時分析，從而更快地定位設(shè)備問題所在并解決。應(yīng)用在線監(jiān)控系統(tǒng)，我們以之前的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，在最短的時間內(nèi)定位到發(fā)生異常的變壓器上，這樣能夠很大的減輕工作人員的工作量，提高工作效率，及時的找到問題所在，避免發(fā)生嚴(yán)重的安全隱患。

總結(jié)：

系統(tǒng)充分利用GPRS技術(shù)在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集方面的優(yōu)勢，使得該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性、通用性和靈活性。提高了電力自動化程度，彌補(bǔ)了當(dāng)前電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷，為電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供了良好保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王綺紅，毛明榮.CS5460A芯片及其實(shí)現(xiàn)的單相電能表現(xiàn)場校驗儀[J].自動化儀器與儀表，2002（5）.

[2]韓斌杰.GPRS原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[3]魏立峰，王寶興.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].北京大學(xué)出版社，2006