智能变电站状态监测系统的设计方案李享易

智能变电站状态监测系统的设计方案李享易

李享易1薛鹏2

（1.国网兴安供电公司内蒙古乌兰浩特137400

2.长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130000）

摘要：本文主要研究了自动电压控制技术，从自动电压控制的方法出发，明确了在城市电网的应用过程中，如何将自动电压控制技术应用在其中，提出了一些应用的方法和应用的技巧，希望能够为今后的城市电网的运营带来参考借鉴。

关键词：智能变电站；状态监测系统；设计

前言

在城市电网的运营过程中，要采取更加科学合理地应用技术，自动电压控制技术是一种比较先进的控制方法，因为在城市电网的运营过程中，可以进一步提高城市电网的运营效率，保证运营的质量。

1、智能变电站状态监测系统概述

智能变电站是智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一，是智能电网的重要组成部分，它既是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关健，同时也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。

根据智能变电站试点建设工程的经验总结，变电站自动化系统目前存在子系统繁多且独立建设，集成度低等问题，不能实现信息共享和综合应用，不能满足调度支撑系统和大运行体系建设要求。为规范智能变电站自动化系统建设，实现信息充分共享和功能应用集成的目标，国家电网公司组织编写了《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》和《智能变电站一体化监控系统功能规范》。本文依据以上规范要求分析了一体化监控系统体系架构、五大功能、结构，对一体化监控系统配置、二次系统安全防护方案进行了重点研究。同时结合《变电站调控数据交互规范》，通过优化调控实时数据，直传设备告警信息，远程游览变电站全景，强化调控指令安全认证，实现对变电站的远程监控。

2、智能变电站一体化监控系统需求分析

2.1系统需求分析

变电站高级应用都是基于变电站所有数据信息进行分析和处理的。传统的监控和数据采集系统只能显示二次设备的故障信息和动作信息，仅仅进行设备故障的查找和分析，这些只能限于变电站设备的保护和检测工作，不足以达到智能变电站的要求。新时期的智能变电站应该独立完成对综合测量控制信息，设备保护控制信息，设备状态检测信息等相关信息的分析，这样能够更加清楚的进行变电站信息的综合处理，能够更加快速的实现变电站设备故障问题的定位。

2.2智能变电站调度中心需求

由于运行要求的提高，调度中心对智能化的需求也逐渐加大，目前调度中心会对接受到的数据信息进行校核，确保数据的准确性和可靠性，但是这些数据都是从变电站输入而来的，如果能够在数据信息的产生根源处进行检测和监控，这样能够更加及时的进行设备的运行状态的检测，还能够及时的为调度中心提供有效的预警信息，还能够从根本上减少调度中心的信息处理量，这样就对于变电站调度中心提出了更大的要求。智能变电站的调度中心需要实现所有变电站的监视控制功能，进行各个调度中心信息的整理与收集。

2.3智能变电站生产管理系统需求

国家智能电网发展迅猛，生产管理系统成为智能变电站发展的重要的因素。生产管理系统是对于设备的检测系统进行及时的状态检测，采集设备频率和设备的配置信息，保证生产管理系统始终保持在安全工作区域内，实现智能变电站的正常运行。除此之外，生产管理系统对于设备的运行和维护、变电站内部设备信息检修等都有着重要的作用，在很大程度上提高了工作效率，对变电站生产管理系统整体水平的提高起到至关重要的作用。

3、智能变电站状态监测系统的设计方案

3.1变电站设备智能状态监测系统的构成

变电站设备的智能状态检测就是通过使用传感器。计算机、通信网络技术等方式及时的获得变电站中设备的综合特征参数，并结合对应的专家系统软件对所运行的系统设备进行分析处理，最终对设备的可靠性、剩余寿命等进行预测。从而能够及时的发现系统中潜在的故障，实现供电系统运行可靠率的提高，为变电站设备状态监测及检修工作提供依据，并为及时发现其中的设备存在的异常状况，确保变电站的安全稳定运行。因为变电站中的电力设备种类较多，而且结构功能各异，状态检测的类型也存在较大的差别。但是，任何类型的检测系统那个都需要通过数据信号采集、数据传输以及数据的分析处理与诊断三个程序才能完成系统检测工作。

变电站中的电磁环境相对复杂，所采集得到的模拟信号在传输的过程中容易受到来自外界各种电磁干扰而产信号失真的问题。为了能够解决模拟信号在远距离传输过程中导致的信号失真问题，现在多将微弱的模拟信号进行就地转化，通过使用现场总线技术，将信号交由主机技能型循环检测、处理。

根据IEC61850中关于变电站功能、通信网络以及整体系统的构造分层设定等相关论述。将智能变电站的整体结构分为三层，即过程层、间隔层和站控层。其中，通过分层分布的结构方式应用模块化设计方式以及现场总线控制技术，将变电站的数据采集以及数据处理系统设置在主控室中。之后，通过网络将多个变电站监测所得到的诊断数据及结果进行汇总，最终得到变电站电气设备的状态监测数据。

3.2电力设备智能状态监测技术的应用

因为变电设备的状态检测工作是一个跨部门、跨系统的大型综合管理信息系统。例如某供电公司的变电站状态监测系统的监测涉及到的相关部门包括了生产技术部门、调控中心、安监部门、监控中心等多个部门。同时，涉及到的系统包括PMIS，SCADA，EMS等。而涉及到的变电装置有变压器综合管理系统、GIS监测装置、避雷设备检测装置以及断路器监测装置等。因此，在应用智能状态监测技术建设状态监测系统的过程中，不但要考虑各个子模块相对独立的功能以及开放性要求，同时还必须考虑其与其他相关模块的集成性能。

3.3电力设备智能状态监测专家系统的应用

所谓的专家系统（ExpertSystems），就是利用人工智能技术而针对某型具体的功能需要而构建的一套智能化策略构建体系。通俗的讲，其即为关于某一类专业问题求解工作的一种智能软件。该系统在对应的领域当中具有与相关专家等同水平的智能程序系统，通过综合该领域中专家多年累积的经验知识，模拟人的思维特点，为相关问题提供决策。专家系统通过知识的推力，在问题领域当中构建一个满意的答案，即通过“知识+推理”的模式进行设计决策。

该种模式与传统的计算机程序所采用的“数据结构+算法”模式相比，其能够实现“智能监测、智能决策、智能管理、智能验证”的最终目的。而智能变电站的故障诊断环节是智能变电站工作的一个重要内容，其依据变电站中的电气设备，例如断路器、变压器、避雷器以及其他的容性互感器等一次设备进行对应的开发和研究，利用数学模型与专家评估模型两个数据模块对智能检测模块的智能模型进行改进。从而将历史数据库当中监测得到的数据进行推理和分析，诊断得到变电站中电力设备的运行情况，为变电站设备的运行状况监测提供数据依据。

在具体的应用过程中也可以通过使用人机交互诊断的混合式推理策略，为变电站的运行及状态监测工作提供最终的目标与技术。

4、结束语

综上所述，本文对城市电网运营过程中的自动电压控制技术进行探讨，总结的如何进一步的应用自动电压控制技术，总的来说，本文的研究具有一定的参考性，可以为今后的相关工作带来参考。

参考文献：

[1]陈红许.智能变电站二次设备的状态检监测技术研究[J].企业技术开发，2016（9）.14

[2]金逸，刘伟.智能变电站状态监测技术及应用[J].江苏电机工程，2016（02）.75