110kV智能变电站二次系统监控和安防系统设计

110kV智能变电站二次系统监控和安防系统设计

宋彦哲 陶峰

国电南瑞南京控制系统有限公司 211100

摘要：110kV智能变电站只有在所有的设施处于稳定运行状态下,方可发挥对电力系统控制、系统故障检测等作用,对于其中需要设置的安防设施等,要详细分析目前系统中的问题,由信息化系统自动做出针对目前存在问题的响应动作。此外从最终的作用效果上来看,既然已经建成了信息化系统,则要落实的一个设计项目为考虑如何将监控系统和安防系统对接,从而最大限度发挥这两个系统的具备优势。基于此，本文主要对110kV智能变电站二次系统监控和安防系统设计进行分析探讨。

关键词：110kV智能变电站；二次系统监控；安防系统设计

前言

智能变电站通过二次系统让整个系统处于稳定的运行状态,为进一步提高智能变电站的运行质量,目前采用的方法为建成针对二级系统的监控体系和安防体系,以第一时间发现二次系统中的问题,及时派遣工作人员研究问题的解决方法。基于对110kV智能变电站二次系统运行方式的分析,本文研究了这一系统在使用中针对监控系统与安防系统的设计方法,做到将这两个体系有机结合,让安防系统可以通过对监控数据的获取和分析,探寻目前整个智能变电站中存在的问题,并完成对相关问题的处理和解决工作。

1、110kV智能变电站的监控系统设计

1.1整体框架建设

智能变电站的监控系统设计思路为,通过建成采集模块-状态检测模块-数据查询模块-权限管理模块-远程巡视模块-远程运维模块,完成从数据获取到控制指令发出的整个过程,其中采集模块可视作监控系统的信号获取与分析源头,状态检测、数据查询、权限管理等多个模块都为数据的整理和分析中枢,只有其处于稳定运行状况下方可发出合理的控制指令,远程巡视和远程运维模块的作用对象为被控对象,数据控制中枢将最终发出的控制指令输入到各类被控设备中,从而让整个系统处于最为安全稳定的运行状态。需要注意的是,由于监控系统运行中发挥的作用既包括运行参数获取,又能够发出相应的控制指令,所以要采取合适的方法将其和安防系统融合,以提高整个系统的运行稳定性。

1.2相关功能实现

1.2.1采集模块设计

在采集模块的运行中,其作用为向整个系统中提交相关的运行数据,由于监管系统的作用对象为供配电系统中的被控对象,或者为只能变电站中的各类设备,所以在具体的设计过程中,需要安装大量的传感器完成对各类数据的合适处理工作。比如对于电流稳定性的监测系统来说,设置的传感器可将整个电力系统中的电流参数转换为电信号,并借助专用的通信网络将这一数据传递到控制中枢中,由其完成对各类数据的分析和整理工作。

1.2.2状态检测模块设计

状态检测模块的作用形式为,一方面通过对传感器回传参数的分析,找到当前系统中存在的问题,另一方面为对获取参数的稳定性和科学性进行研究,最终让整个系统能够获取精确度最高的参数,这一系统可使用相应的传感器参数完成对整个区域中各类参数的稳定性分析工作,并且这一信号可以和数据库中存储的各类数据经比较,当发现某一参数远超于数据库中记录参数的范围时,则可确定变电站运行参数对应的系统存在严重问题。此外可以将这些问题及时反馈到调度系统,并且可以进行进一步的分析,在智能化系统中,要求该体系能够通过对相关技术的应用完成对故障区域的定位和探索工作,并发出相应的控制指令,实现对故障的预处理工作。

1.2.3数据查询模块设计

数据查询模块设计可以视作整个数据库的最核心功能,本文采用的方法为,一方面该系统能够自主完成数据的搜索工作,比如对于回传后的电力系统运行参数来说,由控制中枢制作通过对相关控制和计算指令的分析,从数据库中调取相关的数据,另一方面也提供模糊字符查询功能,由具备相关权限的人员完成对各类参数的调用和分析,以研究整个系统的今后优化和发展路线。

1.2.4权限管理模块设计

本文建成的权限管理模块运行原理为,通过建成的数据库向其中存储具备权限人员的各类信息,包括工作人员的工号、姓名以及职务等,而在后续的系统操作中,要求这类人员完成对所有这些信息的输入,并且该系统自动和信息记录数据库进行衔接,由数据库系统自动导入,和获取的相关数据进行对比,并且在所有的输入参数能够在数据库中查找时,需要能够让这一系统处于稳定的运行状况,当未能在数据库中发现输入的信息时,不但要禁止该人员登录,同时要及时发出相关的警告信息。

1.2.5远程巡视模块设计

远程巡视模块的作用为。通过对所有信息的输入和了解,以高效分析当前系统中是否存在运行故障或运行安全隐患,这一系统使用中能够大幅降低人力的投入成本,但是对系统的运行稳定性提出的要求较高。其中可以使用的方法为,要求所有的系统都能够完成对各类数据的输入,同时建成相关的隐患或故障表现模型,比如对于电力系统中的相关参数持续性波动或波动频率过高模型,要求传感器将数据输入后,可以由控制中枢完成对各类数据的实时性分析工作,和已经建成了模型表现形式进行比较。

1.2.6远程运维模块设计

运维系统是要发挥的功能为,能够实现对各类故障和隐患的预处理工作,其发挥的作用为借助RFID芯片技术等新型技术,完成对各类数据的输入和处理,并且将整个系统的最终数据与被控对象进行对接,从而让整个系统处于最为安全稳定的运行状况,远程运维模块的设计过程中,这一基础的作用为数据控制中枢是否能够发出正常的信号,之后才可由RFID技术完成对具体指令的相关参数输入,可将其调整为脉冲信号的方式由各个被控对象接收,当系统发出的质量可以被系统获取时,则可确定这一参数可被整个系统使用,并落实相关控制指令中涵盖的所有信息。

2、110kV智能变电站的安防系统设计

2.1整体框架构建

安防系统的整体设计框架如图1所示。

图 1 安防系统的整体构架

从中可以看出,整体框架构建中要考虑安防系统可以发挥的作用,并在此基础将所有的工作和管理项目分为了三个区间,这三个安全区都发挥了不同的作用,对安全区一来说,其主要通过对各类传感器、相关设施与配件的使用,完成对各类参数的获取和分析工作,并在此基础上将获取的参数输入到安全区二中,而且安全区二的作用为对各类参数的获取和分析,将这些数据应用到实际的控制系统中,并在此基础上提出针对这些问题的解决方法,对安全区三来说,最主要功能为建成生产管理系统以及相应的辅助性设施,向具体的各个子系统和被控对象上发布相关的控制指令。

2.2各项功能实现

2.2.1业务系统开发

业务系统的开发中需要通过向整个控制模型中构建各类对象和相关模型,以完成对获取参数的调整和应用,在此基础上完成对所有参数的全面性分析工作,从最终的作用效果上来看,这些业务系统构建中,要对当前电力体系中常见故障变现形式和故障类型的分析与探索,提高整个业务系统的开发质量与开发稳定性。另外在后续的工作中,要通过对硬件系统和软件的建设,要求所有工作人员登录时都需要输入个人工作信息和相关信息,经过系统检测后,才可以让其进入到系统中获取相关信息。

2.2.2系统整体建设

在系统的整体建设过程中,要通过对各类构件的研究和分析,找到当前系统运行过程中存在的问题,尤其是对于一些容易出现严重运行安全隐患的设施来说,在这一基础上分析各类构件的需要具备参数,同时让所有的工作系统都能够处于最为安全稳定的运行状况。从最终的作用效果上来看,也要严格分析相关构架中是否存在严重的冲突问题,从中选择最为高效稳定的运行形式。

3、结语

综上所述,110kV智能变电站二次系统安全防护系统的设计过程中,要在建成整体框架的基础上完成对业务系统和安全系统的整体性构建工作,对于在线监控系统能说,则需要完成对各类功能的实现,包括采集模块建设、数据分析系统建设等,而在这两类功能的融合和共同作用过程中,要分析这两个系统之间的功能重合类型,线路上的可重合与整合类型等,只有在所有项目都符合设计要求的情况下,能够最大限度提高整个系统的运行稳定性。

参考文献

[1]尹相国,吴占贵,李惠民,等.一种智能变电站二次安全防护系统的研制[J].电气时代,2018(10):72-74.

[2]耿毅刚.智能变电站二次系统安全防护方案的研究[D].华北电力大学,2018.