智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用及運(yùn)維研究

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提高的今天，推動(dòng)了科技的發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域不斷提高對(duì)電力系統(tǒng)可靠方面的要求。近年來，信息技術(shù)快速發(fā)展，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與研發(fā)變得越來越活躍。同時(shí)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件逐步變得規(guī)?；?，社會(huì)對(duì)電力的需求不斷提高，不斷提高對(duì)電力的需求，相應(yīng)地人們也越來越關(guān)注其有效問題。因此，技術(shù)人員很有必要探討電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用及運(yùn)行，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

.       電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能

目前，電力監(jiān)控中心廣泛應(yīng)用了電力監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的模塊功能較多，功能點(diǎn)較多。第一，因?yàn)椴捎昧私K端服務(wù)器，因此可以在前置通信子系統(tǒng)中接入RTU，且可以擇優(yōu)切換通信通道。第二，應(yīng)用了多媒體技術(shù)，讓系統(tǒng)具有優(yōu)良的人機(jī)界面。第三，輔助功能比較強(qiáng)大，比如，可以自動(dòng)生成、計(jì)算與制作報(bào)表，還可以將其打印下來，具有快捷與方便的特點(diǎn)[2]。第四，為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑼饩W(wǎng)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)等多各高層應(yīng)用功能為一體。第五，具有遠(yuǎn)程啟動(dòng)應(yīng)用模塊、診斷與維護(hù)的功能。

.       電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

2.1預(yù)警及故障檢測(cè)

應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)可以監(jiān)控變電站的電氣設(shè)備運(yùn)行的狀況、位置與參數(shù)。同時(shí)，還可以對(duì)變電站運(yùn)行的跳閘與合閘操作與變化的運(yùn)行方式產(chǎn)生道閘操作之類的主要步驟進(jìn)行有效的監(jiān)控。一旦變電站發(fā)生故障，系統(tǒng)就會(huì)給出相應(yīng)的提示與告警，借助不同顏色對(duì)不同性質(zhì)的告警信息進(jìn)行表達(dá)。比如，可通過紅色表示閃動(dòng)分合閘的開關(guān)警示。電力監(jiān)控系統(tǒng)可通過不同的語音辨別故障與故障發(fā)生的等級(jí)[3]。電力監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)將畫面跳轉(zhuǎn)到報(bào)警的發(fā)生地，對(duì)自動(dòng)上傳報(bào)警的時(shí)間、位置與內(nèi)容進(jìn)行上傳，之后在數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)入故障與事故信息，生成記錄文件，便于其他工作人員分析與查閱。

2.2遙控及遙調(diào)操作

應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的在于遙控與遙調(diào)變電站。應(yīng)用的過程中可選擇220kV變電站，先選擇遙控菜單，截面彈出“遙控"對(duì)話框之后再選擇組名；操作人員與監(jiān)控中心完成刀閘與重合閘軟壓板方面的操作口令與開關(guān)編號(hào)，之后按回車鍵，操作狀態(tài)可在點(diǎn)擊回車后激活，遠(yuǎn)程操作的實(shí)現(xiàn)可以通過遙控預(yù)制與執(zhí)行的方法進(jìn)行。遙調(diào)操作時(shí)首先要選擇主變，之后通過點(diǎn)擊右鍵菜單中的“調(diào)壓操作"，系統(tǒng)操作步驟與遙控有很大的聯(lián)系。對(duì)于遙調(diào)與遙控操作，為了提高其安全證，必須在操作監(jiān)控機(jī)時(shí)保證有一名操作員與一名監(jiān)控員。

.       電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行

3.1系統(tǒng)運(yùn)行布局

本文以35kV變電站為例，通過分層分布式結(jié)構(gòu)，采用三個(gè)不同層級(jí)的控制方式，即調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與就地監(jiān)控，將調(diào)度層與電力調(diào)度中心二者連接，同時(shí)還將就地監(jiān)控層與變電所監(jiān)控中心連接、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與各監(jiān)控設(shè)備與各類電力儀表連接。其中，現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備層主要針對(duì)的變電站的測(cè)量與系統(tǒng)監(jiān)控范疇，也就是電容器柜、變壓器、高壓柜等而言，建立現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，在各設(shè)備開關(guān)完成控制保護(hù)單元的分別設(shè)置，確保所有的報(bào)警、測(cè)量與控制信號(hào)均可以在單元內(nèi)被處理為數(shù)據(jù)信號(hào)，在前置處理機(jī)上傳入數(shù)據(jù)信號(hào)[4]。一旦發(fā)現(xiàn)本地單元發(fā)生故障，可以起到檢測(cè)保護(hù)本柜的作用，還可以在開關(guān)柜面板上反映監(jiān)測(cè)到的信息。

控制層這一集群網(wǎng)絡(luò)將保護(hù)、測(cè)量、控制等為一體打造的集群網(wǎng)絡(luò)，可發(fā)揮計(jì)算機(jī)數(shù)字通訊的優(yōu)勢(shì)，借助信息化產(chǎn)品保護(hù)、控制變電站，從而組合功能性，構(gòu)建模塊化、網(wǎng)絡(luò)化與標(biāo)準(zhǔn)化的功能系統(tǒng)。上層則主要使用三臺(tái)具有監(jiān)控軟件的計(jì)算及設(shè)備實(shí)時(shí)采集信息，具有良好的分析故障、遙控、報(bào)警、負(fù)荷分析、自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方面的功能。而通過對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建立可以提高信息交流的互通水平，完成系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護(hù)與遠(yuǎn)程診斷工作，這也是推動(dòng)變電所數(shù)據(jù)信息一體化方向發(fā)展相當(dāng)關(guān)鍵的一環(huán)。調(diào)度層包含的內(nèi)容較多，如工程師站、操作員、電力模擬顯示柜、以太交換機(jī)柜，這個(gè)過程中調(diào)度工作的實(shí)現(xiàn)主要通過計(jì)算軟件與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。設(shè)計(jì)畫面時(shí)人機(jī)界面主要為主接線圖與功能畫面，豐富了畫面內(nèi)容，處理的過程中發(fā)揮計(jì)算機(jī)平臺(tái)的作用，在各類應(yīng)用設(shè)備商分發(fā)信號(hào)，為系統(tǒng)的同步起到促進(jìn)作用。電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以對(duì)控制保護(hù)單元提供的時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，便于調(diào)度中心以具體情況為切入點(diǎn)輸入信號(hào)，完成報(bào)表的編制，推動(dòng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)。

3.2系統(tǒng)監(jiān)控失控后事故處理預(yù)案

通過分析電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的情況可知，容易出現(xiàn)失控的問題，比如，系統(tǒng)發(fā)生故障、斷電，需要建立并健全該系統(tǒng)時(shí)空時(shí)處理事故的預(yù)案[5]。若因?yàn)槭鹿食霈F(xiàn)此類問題，監(jiān)控人員應(yīng)立即給各級(jí)調(diào)度人員匯報(bào)故障現(xiàn)象，及時(shí)通知各操作員，在就地調(diào)度后告知自動(dòng)化科室的值班人員，便與其可以實(shí)時(shí)判斷操作站與監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)。

對(duì)于因斷電情況發(fā)生時(shí)空的，很有必要檢查叛變電源工作的指示情況，明確直流回路是否發(fā)生故障。值班人員應(yīng)在查明原因后及時(shí)隔離故障，及時(shí)恢復(fù)各監(jiān)控中心的主站工控機(jī)電源，之后由各操作站終端移交監(jiān)控。

.       安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型

4.1概述

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化及無人值守的要求，針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系

統(tǒng)是應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

.       辦公建筑（商務(wù)辦公、國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑等）

.       商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）

.       旅游建筑（賓館飯店、娛樂場(chǎng)所等）

.       科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑）

.       通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）

.       交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭建筑等）

.       廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

.       新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

4.4設(shè)備選型

應(yīng)用場(chǎng)合

型號(hào)

保護(hù)功能

系統(tǒng)解決方案

10kV

分配電所

進(jìn)饋線/廠用變

PT監(jiān)測(cè)

AM4-I

AM4-U

三段式定時(shí)限過流保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、零序過壓保護(hù)、非電量保

護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波

低電壓警告、PT斷線告警、過電壓告警、零序過壓告警

5.結(jié)束語

為了促進(jìn)電力穩(wěn)定與安全運(yùn)行，很有必要合理應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)。然而，操作運(yùn)行期間技術(shù)人員必須提高對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與運(yùn)行的重視，因?yàn)槠淇梢詫?shí)時(shí)監(jiān)控變電站，節(jié)約人力物力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。這就要求技術(shù)人員加大力度探究電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用及運(yùn)行相關(guān)問題，給電力企業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)良的條件?？梢灶A(yù)見，未來應(yīng)用與研發(fā)電力監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)對(duì)智能化與自動(dòng)化的重視度不斷提高，且電力系統(tǒng)的改革具有很大的發(fā)展空間，具有較高的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

參考文獻(xiàn)

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.       安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2020.06.