输变电设备综合运维自动化系统的应用设计

输变电设备综合运维自动化系统的应用设计

张琨

(内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海超高压供电局内蒙古乌海市016000)

摘要：本文首先阐述了输变电自动化系统的总体技术要求，接着分析了输变电自动化系统的架构，最后对输变电自动化系统的功能进行了探讨。

关键词：输变电设备；运维自动化系统

引言：

输变电设备综合运维自动化系统的设计，可以满足人们对电力的需求。使电力部门能够及时地收集数据，对这些数据进行分析，有效地提高输变电设备的覆盖率，提升输变电设备监测水平，为电网提供科学的数据，保证其能够正常运行。

1总体技术要求

1.1平台化结构

系统采用平台化结构，基于IEC61970标准和SOA架构，在基础平台上构建不同业务应用的系统架构，并实现平台和应用的匹配以及各应用的一体化建设。应用功能采用模块化方式开发，在统一接口标准的基础上，实现应用功能在支撑平台上的“即插即用”，同时能够把应用包装成服务功能，为其他应用提供功能服务。

1.2一体化要求

系统从支撑平台、功能应用一直到系统图模库维护、人机界面等均应满足一体化建设的要求。系统从底层到所有应用采用一体化设计，完全由一个平台构成，所有应用基于一个数据库管理系统，采用同一个模式定义工具，使用统一数据库访问接口，画面和数据库]二具可显示所有应用数据库内容，可定义显示方式、颜色决策等。系统管理、人机、网络、报表、曲线等平台工具服务于所有应用和所有实时数据库。

1.3标准化要求

系统支持模型基于CIM/XML的导入导出，实现与其它应用系统进行模型的交互。系统必须满足IEC61970-503规定的CIM/XML数据交换格式，在各应用系统间进行模型信息交换。应用系统可以基于CIM/XML文件进行模型的导入和导出，也可以直接采用CIM/XML文件作为模型加载的基础。系统对外提供符合IEC61970标准的多种CIS接口，包括：CS、GDA、HSDA、CES、TSDA。

1.4在线扩展性要求

系统建设周期较长，功能不断扩展，规模逐渐增大，不能因为系统停运而导致公司业务受到影响系统，必须在系统运行的同时对其进行在线扩展。系统的扩展，如扩容、数据库模式的修改、程序的升级、增删节点，都可以在线进行，不影响已有功能。并具有向前兼容能力，即升级程序后，历史保存的模型，图形和数据可以继续使用。系统具有数据库、软件、图形的统一版本管理及版本安全升级的功能。

1.5可靠性要求

通过关键硬件设备及软件采用冗余配置、集群技术、多重备用、负载均衡等技术手段，消除单点故障，确保不因部分软硬件故障而影响系统功能的正常运行。即使所有的历史应用服务器失效，也不影响系统维护和所有实时应用功能运行，只要10天内恢复，都保证历史数据不丢失。

1.6智能化要求

支持信息的充分获取和共享，具有智能化的信息处理、展示及辅助分析决策手段。能够实现基于电网运行信息的智能告警和故障诊断等功能。

1.7人性化要求

系统采用分布式系统设计，新增功能不影响原有系统的运行，能够进行不断的扩展。所有功能充分考虑安全性和方便性，特别是人机界面方面，需按照超高压公司使用习惯对各种操作流程进行梳理，提高工作效率。

2输变电自动化系统的架构

输变电设备综合运维自动化系统的架构主要包含四个方面：

2.1设备状态监测

设备状态监测层主要是在输变电设备中可以感应到电量，对这些电力数据进行收集并且记录。该设备主要是监测各类变电设备、输电设备，主要的监测手段是可以利用运维自动化系统对输变电设备进行在线监测、反复地对其进行试验、查询输变电设备中的问题。

2.2收集信息

收集输变电设备中的信息主要存在对输变电设备进行在线的监测、对其进行试验、记录其中等情况，并对收集上来的数据进行分析，把数据分为不同的层次，便于查询。为了保证输电设备综合运维自动化系统收集数据比较全面，电力信息系统可以与地理信息系统等进行整合，把数据资源更好地集合在一起，为电力局提供更有价值、更全面的信息。把输电设备的基础信息建设好，才能服务大众。

2.3输电设备自动化系统的应用层

应用层中还包含很多个子系统，比如电网监测系统、变电设备在线监测系统、应急用电系统等。

2.4分析应用层

该层主要是对电力设备检测出来的数据进行汇总处理，把这些信息及时地反馈给电力局。可以分析电力设备什么时候需要维修，为电力系统提供合理的建议。分析应用层主要包括故障的检修、电力的预警、电力评估、提供建议等功能。

3输变电自动化系统的功能

3.1设备状态监测

设备状态监测是为了实现对电力设备的监控。监测的对象为两个：变电设备和输电设备；监测的手段包括在线实时监测、对比实验监测等。被监测的设备分为变电设备和输电设备，其中输电设备主要是地线、导线、绝缘子、接地装置和附属装置等，在进行输电设备的安装时要格外注意安全。变电设备主要包括变压器、开关设备、避雷器械、直流设备、串补设备等，在变电设备中要对材质进行严格筛选，保证电力在运输过程中的稳定。用来检测变电设备和输电设备的装置主要是变电站监控系统、变电设备监测装置、故障维修信息站等，这些监测装置在运行过程中要把它们接入电力基础设施建设中。

3.2收集信息

为了适应运维自动化系统，在搭建平台的时候要多方位地考虑设备之间的联系，对输变电设备可以进行模型实验，根据采集的信息创建电网的运行方式，对这些板块进行集中的管理。通过对收集上来的信息进行分析，查找在电力输出与输入的过程中有哪些漏洞，对存在的问题及时采取有效的解决方案。

3.3输电设备自动化系统的应用层

应用层中的电网监测系统主要是用来采集输变电站的数据，对数据可以进行自动化处理，直接上传给电力部门。应用层还可以保护设备，对输变电设备进行定期检查，免去人工多次勘察，能够更准确地判断输变电设备中哪个部位受损，给维修部门提供合理的建议，保护电力系统工作的畅通。应用层中还有变电设备在线监测系统，这个子系统主要是对信息进行收集、存储、分析。运用自动化系统代替人工作业，提高劳动效率；对电力设备进行评估，为设备在保护与维修方面提供一定的技术支持；根据监测的信息分不同的类型、每个发电站的电压等级、运作单位等项目，对输变电设备监测数据进行访问查询。

3.4分析应用层

分析应用层是自动化系统中最高级的一层，它可以通过智能的分析实现对电力设备监测信息的处理。为电力设备的维修提供意见，还可以为其他电力部门提供合理的建议。分析应用层最主要的内容是对电力设备进行全方位的监测，对检测出的数据进行融合，利用地理信息系统采用智能化的分析模式，对电力设备信息进行更新，更准确地预估电力设备的风险，提供更具操作性的方案，提高监测质量，推动电力部门更好地发展。

结束语：

电力与我们的生活息息相关，我们每天都在用电，为了保证电力系统的稳定，需要对输变电设备进行综合分析。国家电网公司在对电网运维自动化系统的设计上，缺乏统一的管理与规划，导致电力功能比较分散，在信息的反馈上存在问题，这给电力部门的发展带来了一定的困扰。为了解决这一问题，促进电力部门稳定地发展，需要对输变电设备进行综合分析，及时对运维自动化系统进行更新，保证输变电设备的性能完好。

参考文献：

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[2]崔晓丹，李威，李碧君，方勇杰，宋晓芳，王正风.输变电设备检修计划决策技术评述[J].电网与清洁能源.2015(12)

[3]周炜明，许娜.输变电设备综合运维自动化系统分析[J].河北农机.2016(08)