淺談智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用及運維研究

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司    上海嘉定 201801

摘要：受到市場經(jīng)濟的影響，相應(yīng)地增加電力的需求，無疑提高對電力行業(yè)運行的要求。為此，本文對于電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用從預(yù)警及故障檢測、遙控及遙調(diào)操作兩個方面探究。此外，對于電力監(jiān)控系統(tǒng)的運行，可從系統(tǒng)運行布局、系統(tǒng)監(jiān)控失控后事故處理預(yù)案兩個方面探究，為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到促進作用。

關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng);應(yīng)用;運行

社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷提高的今天，推動了科技的發(fā)展，社會各領(lǐng)域不斷提高對電力系統(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，生產(chǎn)經(jīng)營條件逐步變得規(guī)?；?，社會對電力的需求不斷提高，不斷提高對電力的需求，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)用及運行，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1. 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，功能點較多。第一，因為采用了終端服務(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)良的人機界面。第三，輔助功能比較強大，比如，可以自動生成、計算與制作報表，還可以將其打印下來，具有快捷與方便的特點[2]。第四，為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑼饩W(wǎng)估計、負(fù)荷預(yù)測等多各高層應(yīng)用功能為一體。第五，具有遠程啟動應(yīng)用模塊、診斷與維護的功能。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

2.1預(yù)警及故障檢測

應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)時可以監(jiān)控變電站的電氣設(shè)備運行的狀況、位置與參數(shù)。同時，還可以對變電站運行的跳閘與合閘操作與變化的運行方式產(chǎn)生道閘操作之類的主要步驟進行有效的監(jiān)控。一旦變電站發(fā)生故障，系統(tǒng)就會給出相應(yīng)的提示與告警，借助不同顏色對不同性質(zhì)的告警信息進行表達。比如，可通過紅色表示閃動分合閘的開關(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[3]。電力監(jiān)控系統(tǒng)可自動將畫面跳轉(zhuǎn)到報警的發(fā)生地，對自動上傳報警的時間、位置與內(nèi)容進行上傳，之后在數(shù)據(jù)庫轉(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，之后按回車鍵，操作狀態(tài)可在點擊回車后激活，遠程操作的實現(xiàn)可以通過遙控預(yù)制與執(zhí)行的方法進行。遙調(diào)操作時首先要選擇主變，之后通過點擊右鍵菜單中的“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)控機時保證有一名操作員與一名監(jiān)控員。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)運行

3.1系統(tǒng)運行布局

本文以35kV變電站為例，通過分層分布式結(jié)構(gòu)，采用三個不同層級的控制方式，即調(diào)度、現(xiàn)場設(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，同時還將就地監(jiān)控層與變電所監(jiān)控中心連接、現(xiàn)場設(shè)備與各監(jiān)控設(shè)備與各類電力儀表連接。其中，現(xiàn)場的設(shè)備層主要針對的變電站的測量與系統(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)場設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，在各設(shè)備開關(guān)完成控制保護單元的分別設(shè)置，確保所有的報警、測量與控制信號均可以在單元內(nèi)被處理為數(shù)據(jù)信號，在前置處理機上傳入數(shù)據(jù)信號[4]。一旦發(fā)現(xiàn)本地單元發(fā)生故障，可以起到檢測保護本柜的作用，還可以在開關(guān)柜面板上反映監(jiān)測到的信息。

控制層這一集群網(wǎng)絡(luò)將保護、測量、控制等為一體打造的集群網(wǎng)絡(luò)，可發(fā)揮計算機數(shù)字通訊的優(yōu)勢，借助信息化產(chǎn)品保護、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具有監(jiān)控軟件的計算及設(shè)備實時采集信息，具有良好的分析故障、遙控、報警、負(fù)荷分析、自動控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方面的功能。而通過對電力監(jiān)控系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)進行建立可以提高信息交流的互通水平，完成系統(tǒng)遠程維護與遠程診斷工作，這也是推動變電所數(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、以太交換機柜，這個過程中調(diào)度工作的實現(xiàn)主要通過計算軟件與網(wǎng)絡(luò)進行。設(shè)計畫面時人機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)揮計算機平臺的作用，在各類應(yīng)用設(shè)備商分發(fā)信號，為系統(tǒng)的同步起到促進作用。電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以對控制保護單元提供的時標(biāo)數(shù)據(jù)進行保護，便于調(diào)度中心以具體情況為切入點輸入信號，完成報表的編制，推動電力監(jiān)控系統(tǒng)的升級。

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)時空時處理事故的預(yù)案[5]。若因為事故出現(xiàn)此類問題，監(jiān)控人員應(yīng)立即給各級調(diào)度人員匯報故障現(xiàn)象，及時通知各操作員，在就地調(diào)度后告知自動化科室的值班人員，便與其可以實時判斷操作站與監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)。

對于因斷電情況發(fā)生時空的，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)在查明原因后及時隔離故障，及時恢復(fù)各監(jiān)控中心的主站工控機電源，之后由各操作站終端移交監(jiān)控。

1. 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)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(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)用電力自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監(jiān)測、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及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對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)濟運行提供了堅實的保障。

4.2應(yīng)用場所

1. 辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機關(guān)辦公建筑等）

2. 商業(yè)建筑（商場、金融機構(gòu)建筑等）

3. 旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）

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

5. 通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）

6. 交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）

7. 廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

8. 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，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(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)用場合

型號

保護功能

系統(tǒng)解決方案

10kV

分配電所

進饋線/廠用變

PT監(jiān)測

AM4-I

AM4-U

三段式定時限過流保護、反時限過流保護、零序過流保護、零序過壓保護、非電量保

護、低電壓保護、過電壓保護、過負(fù)荷保護、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

為了促進電力穩(wěn)定與安全運行，很有必要合理應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)。然而，操作運行期間技術(shù)人員必須提高對電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與運行的重視，因為其可以實時監(jiān)控變電站，節(jié)約人力物力，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。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)時對智能化與自動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?/p>

參考文獻

1. 林鵬.分析電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用及運行研究.

2. 羅衛(wèi)湘.試論電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用級自保護技術(shù)[J].科技資訊,2020,18(16):48-49.

3. 安科瑞電力監(jiān)控與保護類產(chǎn)品選型手冊,2021.01.

4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊，2020.06.

作者簡介：

劉細(xì)鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事微機保護測控裝置和電力監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。