变电站自动化综合智能监控系统建设研究

变电站自动化综合智能监控系统建设研究

白玉坤

国网天津宝坻供电有限公司301800

摘要：变电站而言，其自动化和智能化建设是确保电网系统智能化、现代化建设目标得以顺利完成的关键因素。现阶段，我国大部分变电站在智能化建设过程中采用的都是一次设备智能化建设方案，其建设水平仍旧停留在设备状态监测和检修等方面，对于监控功能系统的智能化和自动化建设力度相对较为薄弱。因此，为了有效提升变电站输送电的安全稳定，提升电网系统的服务管理质量，做好变电站内部智能监控系统建设，推动变电站自动化管理快速发展十分必要。

关键词：变电站；自动化；综合智能监控

一、研究背景分析

智能变电站之中的各种电气设备都是智能设备，这些设备大多应用了较为先进的技术，具有集约程度较高、经济环保以及可靠性高等优点，而且运行的速度较快，运行的效率较高。据相关调查研究发现，智能变电站的主要要求为：各变电站间实现信息共享的标准化、通信平台的网络化、信息交流的数字化等。在变电功能得以实现的过程中，智能变电站系统可以自动的完成一些工作，比如说：对各种信息进行采集、保护与测控等，并且能够依照电网的设计运行状况，实现一些高级的功能，比如说：对电网开展实时的自动控制，对电网予以智能化的调节，将应对各种突发问题的决策给制定出来，以及与附近变电站开展信息互动并且推动变电站对电网的控制作用得以实现。就运行与处理上，智能变电站彻底实现了数字化功能，其对所有数据的收集、处理以及输入、输出等都应用了完全数字化方式，较之于过去，数据的精确度得以有效的提高。智能变电站数据处理数字化的实现，对于整个有效支撑整个电网具有非常重要的意义，这远远超过数字化变电站的优越度。除此之外，智能变电站可以在线对电网予以监测，全部智能电气设备都能够实现体系化，这种体系具有可靠以及紧密的优点。

二、变电站自动化综合智能监控系统的结构及其功能

1、系统结构

常规变电站由一次设备和二次设备组成。一次设备是指变压器中的主变压器及其附属设备，GIS设备、开关柜设备、动态无功补偿装置、隔离开关、避雷器、零序电流互感器等；二次设备主要的作用是对一次设备起保护作用。二次设备主要有三部分，分别为综合自动化设备、电源系统和通信设备。综合自动化设备包括线路保护测控柜，主变压器保护测控柜，电能计量屏，频率电压紧急控制装置，电能质量监测柜，安防设备等。电源系统主要指直流电源成套装置和交流不间断电源(UPS)。通信设备主要是指通信网关等设备。依据不同的设备，系统主要由三个部分组成，第一部分是数据采集及自动控制层，这一部分处于变电站的间隔层，主要是利用测控设备对一次设备的模拟量和开关量进行采集和上传，并接受来自上层的控制命令，利用继电保护系统实现对一次设备的分布式保护。第二部分是通信层，利用二次设备中的通信设备对各个单元的测控数据进行上传，并将控制命令通过该层下达，形成自下而上的数据流和自上而下的控制流。第三部分是变电站的监控与管理系统，收集全站的信息并实时存入数据库，并通过友好的人机界面和强大的数据处理能力实现变电站内就地监视和控制功能，是系统与运行人员之间的接口。

2、系统功能

变电站主要负责进行电力系统中电能传输、交换和分配进行控制，变电站中包含着变压器、开关等重要的设备，因此对变电站的综合自动化监控系统在使用上的安全性、可靠性和抗干扰能力以及其他各方面的要求非常高，特别是在无人值班的变电站中，缺乏相关人员进行应急操作的情况下。变电站自动化监控系统的主要功能是负责收集各变电站内间隔层设备所采集的相关数据，并对数据进行分析和处理以及设备自动报警、日志记录、自动化控制等，变电站实时监控的功能主要是由数据处理和数据采集以及远方联络等环节构成的。变电站自动化监控系统中的监控软件可以将其他子程序例如状态监测、信息控制、数据测量、安全管理警报和远程通讯等多种功能融为一体，组合成一套功能完善的自动化监控系统，以保障电力系统在运行时安全性和合理性，为变电站无人值班的实现打下基础。变电站自动化监控系统作为一个完整系统是由自动化技术和互联网技术以及相关理论共同组成的，是由分布式的结构组成的，由自动化监控系统和间隔层两个部位的设备来组成，工作效率较高、灵活性也非常强，具有极高的实践性。

三、终端监控单元建设

1、温湿度监测

在安装温湿度监控设备时，相关人员需要以变电站实际占地空间我依据，在变电站内部完成温湿度传感器设备的安装工作，以便确保站内各个时间段的温湿度变化可以得到实施的监控功能控制。在变电站的智能检测系统中，传感器设备发出的信号一般会被接入集中数据监控中心平台的采集器之中，而后在依靠该采集器将收集到的温湿度变化值及时的传输到响应的监控中心平台上。这样一来，变电站监控管理人员便能实时掌握站内各个位置实际的温度和湿度，一旦站内实际温湿度超过了限定要求，监控系统就会发出警报，提示管理人员及时对系统进行条件，从而保证变电站内部设备可以处于安全稳定的运行状态中。

2、视频系统监测

在建设变电站智能监控系统时，相关人员需要对监控范围内存在的所有设备进行实时的视频监控。按照我国地区级主站现象的视频监控系统建设要求，在建设该监控系统的过程中需要将管理人员需要的视频以组播或者是IP单向播放的方式实时上传到相应监控中心平台上，从而更好的满足多个用户同时方位同一视频的传输要求。其次，需要设定具体的监测时间，管理人员要按照要求的时间间隔对变电站内部所有摄像机的运行情况进行视频巡视检查。具体的巡视检查对象，管理人员可以随意设定，但一定要保证视频巡检系统具有移动检测和自动跟踪的功能，从而保证视频系统的监测质量和效果。

结束语

总而言之，计算机网络上技术的发展在一定程度上也推动了监控系统的快速发展，而变电站内部的智能化综合监控系统又是变电站自动化发展的有一个新阶段。该监控系统的顺利建设，不仅可以为电网系统的自动化、现代化、智能化建设奠定良好的基础，还可以降低遥视用户时的工作成本，提升变电站监控水平和质量，促进我国社会经济健康稳定可持续发展。

参考文献

[1]左国明.变电站自动化综合智能监控系统设计与实现[D].电子科技大学,2013.

[2]王元友.魏桥110kV变电站自动化监控系统设计与实现[D].太原科技大学,2014.

[3]徐艳松,朱联联,王玉博,张向前,牛松森.变电站综合自动化监控系统网络设计及应用[J].电器工业,2014,10:67-74.

[4]郑剑云.35kV智能变电站综合自动化系统的设计与应用[J].电工电气,2014,07:62-64.