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篇1

【關(guān)鍵詞】110kV變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；測(cè)試

變電站是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行串的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它完成電能的傳輸、電壓的變換和電能分配等多方面的功能。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和變電站工程的不斷增多，但隨之而來(lái)的變電站安全監(jiān)控問(wèn)題日益突現(xiàn)出，110kV變電站工程的安全監(jiān)視與控制管理成為110kV變電站工程安全正常運(yùn)行的重要問(wèn)題[1]。比如2008年年初，我國(guó)南方更是遭受了百年不遇的冰雪災(zāi)害，變電站設(shè)備和輸電線路遭受了冰雪的侵襲，為此變電站監(jiān)控機(jī)制需要進(jìn)一步加強(qiáng)和完善。傳統(tǒng)安全監(jiān)控是建立在各安全監(jiān)控子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的，隨著電力部門網(wǎng)絡(luò)的全面改造，各變電站都有了相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，使遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能[2]。本文為此針對(duì)傳統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題，本文在變電站監(jiān)控系統(tǒng)中引入了OPC技術(shù)，探討了110kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)OPC技術(shù)改造處理，取得了很好效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

1.變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能與組成

1.1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能

變電站監(jiān)控系統(tǒng)是為配合變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守而增設(shè)的電網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)，最基本的目的是將變電站的各個(gè)監(jiān)視點(diǎn)的報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控人員可通過(guò)實(shí)時(shí)圖像和運(yùn)動(dòng)信息對(duì)變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控與分析[3]。主要功能有：

(1)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，與變電站監(jiān)視區(qū)域的智能設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)防盜、防火功能；

(2)報(bào)警功能，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，能自動(dòng)切換到相應(yīng)的攝像機(jī)，有預(yù)置機(jī)位的應(yīng)自動(dòng)切換至指定預(yù)置機(jī)位，變電站視頻處理單元或數(shù)字錄像機(jī)能自動(dòng)進(jìn)行存盤錄像，并聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備；

(3)控制功能，能對(duì)所有攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視角、方位、焦距調(diào)整；

(4)由紅外傳感器、煙霧傳感器和其它傳感器組成的感應(yīng)探測(cè)模塊，對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)；

(5)圖像錄像管理，實(shí)現(xiàn)報(bào)警前和報(bào)警后的錄像存儲(chǔ)。

1.2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的組成

變電站監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分：監(jiān)控前端控制器、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和客戶端應(yīng)用程序。

(1)監(jiān)控前端控制器。使用高性能ARM9芯片作為主處理器，配合各種電路、攝像頭、紅外線防盜報(bào)警設(shè)備電路和煙霧火災(zāi)報(bào)警設(shè)備電路組成監(jiān)控前端控制器。

(2)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。將各個(gè)監(jiān)控前端控制器通過(guò)網(wǎng)線相連組成一個(gè)局域網(wǎng)。

(3)客戶端應(yīng)用程序。

2.傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1 設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享困難

傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)如果要被多個(gè)應(yīng)用程序共享就要開(kāi)發(fā)多個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，而開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序又是需要花費(fèi)相當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)時(shí)間，導(dǎo)致了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的共享困難[4]。

2.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性不易控制

傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)有多個(gè)應(yīng)用同時(shí)訪問(wèn)設(shè)備，而這些應(yīng)用訪問(wèn)設(shè)備又是通過(guò)不同的驅(qū)動(dòng)程序。由于各個(gè)應(yīng)用對(duì)設(shè)備的訪問(wèn)沒(méi)有進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，對(duì)設(shè)備的訪問(wèn)就不能有效的控制，這將導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰甚至造成硬件設(shè)備的損壞。

2.3 硬件與軟件之間依賴性強(qiáng)

假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)由M種軟件，N個(gè)設(shè)備，每增加1個(gè)新的需要訪問(wèn)這N個(gè)設(shè)備的應(yīng)用軟件就需要另外開(kāi)發(fā)N個(gè)硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。每增加1個(gè)新的硬件設(shè)備需要為M個(gè)應(yīng)用軟件使用就需要開(kāi)發(fā)新的M個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。一個(gè)設(shè)備升級(jí)了需要更新所有使用該設(shè)備的應(yīng)用程序，一個(gè)軟件升級(jí)了則需要重新開(kāi)發(fā)該軟件所使用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。對(duì)于擁有很多設(shè)備多個(gè)應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要開(kāi)發(fā)很多的驅(qū)動(dòng)程序，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)[5]。

3.基于OPC技術(shù)的110kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造處理

3.1 OPC技術(shù)概況

OPC(Object Linking and Embedding (OLE)for Process Control)是微軟公司的對(duì)象鏈按和嵌入技術(shù)在過(guò)程控制方面的應(yīng)用。OPC以O(shè)LE/COM、DCOM技術(shù)為基礎(chǔ)，采用客戶/服務(wù)器模式，為工業(yè)自動(dòng)化軟件面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其基于PC的客戶機(jī)之間交換自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的方法[6]。采用這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)后，硬件開(kāi)發(fā)商將取代軟件開(kāi)發(fā)商為自己的硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的OPC接口程序，而軟件開(kāi)發(fā)者可免除開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序的工作，充分發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，把更多的精力投入到其核心產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上。這樣不但可避免開(kāi)發(fā)的重復(fù)性，也提高了系統(tǒng)的開(kāi)放性和互操作性。

3.2 OPC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

(1)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享：不同的應(yīng)用可以通過(guò)OPC接口訪問(wèn)OPC服務(wù)，獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的共享。(2)便于控制對(duì)設(shè)備訪問(wèn)：所有的應(yīng)用都通過(guò)OPC服務(wù)訪問(wèn)設(shè)備，這樣對(duì)設(shè)備的訪問(wèn)控制只需在OPC服務(wù)中進(jìn)行控制即可，避免了通過(guò)不同的驅(qū)動(dòng)同時(shí)訪問(wèn)設(shè)備所帶來(lái)的隱患。(3)硬件與軟件之間依賴性不強(qiáng)：硬件開(kāi)發(fā)商只需提供一個(gè)遵守OPC接口標(biāo)準(zhǔn)的OPC服務(wù)，在應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)中也只需通過(guò)OPC接口標(biāo)準(zhǔn)來(lái)訪問(wèn)設(shè)備。(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于開(kāi)發(fā)維護(hù)[7]。(5)采用OPC規(guī)范，便于系統(tǒng)的組態(tài)，將系統(tǒng)復(fù)雜性大大簡(jiǎn)化，可以大大縮短軟件開(kāi)發(fā)周期，提高軟件運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，便于系統(tǒng)的升級(jí)與維護(hù)。(6)OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問(wèn)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開(kāi)放性，易于實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的接口。(7)監(jiān)控系統(tǒng)中不同的應(yīng)用通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的接口去訪問(wèn)設(shè)備，避免了不同的應(yīng)用通過(guò)不同的驅(qū)動(dòng)訪問(wèn)設(shè)備而造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，甚至是系統(tǒng)的崩潰[8]。

3.3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

基于變電站的安全性考慮，我們放棄了站外部維護(hù)的靈活性與交互性，選擇了變電站內(nèi)外有別體系結(jié)構(gòu)，給出了基于OPC技術(shù)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。本文的基于OPC技術(shù)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)典型的B/S與C/S混合的三層體系結(jié)構(gòu)。由客戶端/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器構(gòu)成了C/S模式的三層體系結(jié)構(gòu)。由瀏覽器/WEB服務(wù)器/數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成了B/S模式的三層體系結(jié)構(gòu)。在變電站內(nèi)部采用的是C/S模式的體系結(jié)構(gòu)。但是由于變電站監(jiān)控系統(tǒng)的特殊性，使變電站的三層體系結(jié)構(gòu)的功能配置又不同于傳統(tǒng)的配置方案。在變電站監(jiān)控系統(tǒng)中底層的數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)一部分來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另一部分來(lái)源于普通的商用數(shù)據(jù)庫(kù)。將功能層配置與應(yīng)用服務(wù)器，而數(shù)據(jù)層則配置在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的OPC服務(wù)器。對(duì)于變電站外部則使用了基于B/S模式的三層體系結(jié)構(gòu)。Web頁(yè)面通過(guò)Web服務(wù)器獲得必要的持久化數(shù)據(jù)，通過(guò)嵌入到Web頁(yè)面內(nèi)的ActiveX控件(OPC客戶端)來(lái)連接OPC服務(wù)器，獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示與分析。

4.基于OPC技術(shù)的110kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試分析

本變電站監(jiān)控系統(tǒng)集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)ψ冸娬緦?shí)際狀況進(jìn)行很好的監(jiān)控。在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下，我們將EBEYE V2000攝像頭通過(guò)USB接口相連，將熱釋電紅外線探測(cè)電路和離子型煙霧火災(zāi)探測(cè)設(shè)各與控制板連接起來(lái)。監(jiān)控客戶端采用一臺(tái)PC，二者通過(guò)網(wǎng)線相連，形成一個(gè)局域網(wǎng)，并通過(guò)超級(jí)終端進(jìn)行測(cè)試。(1)Bootloader移植：通過(guò)JTAG口，應(yīng)用vivi移植Bootloader到服務(wù)器，并正常工作。(2)Linux內(nèi)核移植：應(yīng)用內(nèi)核和根文件系統(tǒng)，內(nèi)核在服務(wù)器終端成功加載界面。(3)客戶端人機(jī)交互操作程序測(cè)試：在客戶端PC上，點(diǎn)擊“變電站監(jiān)控系統(tǒng)”圖標(biāo)，輸入用戶名和密碼，單擊進(jìn)入“確定”。監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行，實(shí)時(shí)視頻圖像清晰，紅外線探頭和煙霧火災(zāi)報(bào)警探頭運(yùn)行正常。通過(guò)操作按鈕，進(jìn)行監(jiān)控探頭的切換[9]。

5.110kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)的改造技術(shù)發(fā)展

5.1 數(shù)字化技術(shù)

近些年來(lái)，數(shù)字化的浪潮已波及到各個(gè)領(lǐng)域，其中僅就安全監(jiān)控領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，人們即已從安全監(jiān)控設(shè)備及系統(tǒng)的數(shù)字化方面享受到前所未有的便捷與實(shí)惠。將數(shù)字技術(shù)引入智能監(jiān)控領(lǐng)域，著實(shí)使傳統(tǒng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。數(shù)字技術(shù)具有各種可以容易地實(shí)現(xiàn)在模擬信號(hào)處理技術(shù)中很難實(shí)現(xiàn)的各種功能、算法或處理技術(shù)，特別是當(dāng)采用雙線性插值或三次卷積插值等技術(shù)來(lái)進(jìn)行圖像幅面大小的調(diào)整時(shí)，還可以在大屏幕顯示器上獲得大幅面的準(zhǔn)高清晰圖像顯示?，F(xiàn)代安全監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度越來(lái)越高，基于數(shù)字圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)的人像識(shí)別、人體行為特征識(shí)別的應(yīng)用系統(tǒng)也已開(kāi)始走向?qū)嵱?。這樣，對(duì)于結(jié)合有指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別的出人口控制系統(tǒng)中，可以進(jìn)一步結(jié)合視頻人像復(fù)核技術(shù)，從而對(duì)出入口人員的合法身份進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)。

5.2 行為和步態(tài)識(shí)別技術(shù)

行為識(shí)別技術(shù)屬于自動(dòng)化人工智能監(jiān)控的一個(gè)典型技術(shù)。它可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化人工智能監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的大部分功能，而且由于其主要由軟件為主導(dǎo)，設(shè)備安裝靈活，只需在布防區(qū)域設(shè)置好攝像機(jī)即可。但是這種技術(shù)對(duì)攝像機(jī)的設(shè)置點(diǎn)要求較高，而且提供的報(bào)警信息是照片形式，而不是視頻錄像。同時(shí)行為識(shí)別技術(shù)，只能探測(cè)到可疑物體，但不能具體識(shí)別可疑物體，這些缺陷就不能很好的滿足人們對(duì)安全監(jiān)控智能監(jiān)控的更高要求。步態(tài)識(shí)別技術(shù)則是一種新興的智能監(jiān)控技術(shù)。而步態(tài)識(shí)別技術(shù)在攝像機(jī)的設(shè)備要求，采集識(shí)別信息的距離，被識(shí)別人的不可偽裝性，采集區(qū)域的光線要求上都要比面像識(shí)別有很大優(yōu)勢(shì)。

5.3 核心主機(jī)個(gè)性化

數(shù)字矩陣主機(jī)固然是監(jiān)控管理的核心設(shè)備，它也是智能監(jiān)控發(fā)展必然的產(chǎn)物，過(guò)去許多生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)模擬矩陣設(shè)備的廠商現(xiàn)在都已經(jīng)開(kāi)發(fā)數(shù)字化監(jiān)控主機(jī)，而且除了實(shí)現(xiàn)原有的矩陣功能之外，還合并了DVR功能，這是一種很好的組合，適合在一些大型的監(jiān)控工程當(dāng)中使用。同時(shí)DVR的產(chǎn)品模式也為其他的監(jiān)控管理主機(jī)的發(fā)展提供了有益的參考，另外由于它還具備了智能功能的雛形，它也是智能視頻服務(wù)器的前身。

總之，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與110kV變電站安全生產(chǎn)的強(qiáng)烈要求，我們將OPC服務(wù)器與OPC客戶端的開(kāi)發(fā)給出了具體的實(shí)現(xiàn)，使整個(gè)系統(tǒng)成功的應(yīng)用于變電站監(jiān)控系統(tǒng)中，取得了很好的效果。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；服務(wù)

引言

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)視頻監(jiān)控的需求越來(lái)越迫切。為更好的提升變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)的健康水平，使其在迎峰度夏和防汛工作中發(fā)揮更大作用。

1 什么是變電站監(jiān)控系統(tǒng)

變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要用于監(jiān)視進(jìn)出線的各種運(yùn)行參數(shù)（包括電壓，電流，功率等）和各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況（包括斷路器、刀閘的分合閘位置、變壓器溫度、檔位等），還有繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作情況等。無(wú)人值班的變電所配制更加全面，可以遠(yuǎn)方遙控操作。

2 積極意義

（1）針對(duì)目前變電站少人或無(wú)人值守運(yùn)行管理模式，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可作為遠(yuǎn)方操作監(jiān)視以及設(shè)備巡視的輔助手段，同時(shí)構(gòu)建的監(jiān)控平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)變電站后臺(tái)、巡維中心與調(diào)度之間的信息共享和信息互動(dòng)，并對(duì)變電站相關(guān)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)“千里眼”管理，從而為變電站降低運(yùn)維成本、優(yōu)化人力資源配置、提升運(yùn)行效率，為安全生產(chǎn)提供重要保障。

（2）該系統(tǒng)不但加強(qiáng)了變電站防盜、防破壞的技術(shù)監(jiān)控，而且可時(shí)刻提醒工作人員注意自己的一言一行，約束變電站操作人員的嚴(yán)禁行為，在細(xì)小的行為中保證自身及設(shè)備的安全，切實(shí)提高變電站設(shè)備運(yùn)行管理水平，保證變電站的安全運(yùn)行，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人值班變電站的運(yùn)行主設(shè)備及輔助設(shè)施的監(jiān)控及管理，把握設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況，實(shí)現(xiàn)變電站生產(chǎn)集約化、精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理。

3 變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題

3.1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況

（1）變電站的監(jiān)控系統(tǒng)要每天二十四小時(shí)不間斷的運(yùn)行，由于各種原因的影響，如氣溫、灰塵、外部干擾信號(hào)等，都可引發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件的故障，引起系統(tǒng)運(yùn)行異常。如不能快速恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，將直接影響到供電的安全可靠運(yùn)行。針對(duì)這種情況，監(jiān)控主機(jī)就需要選擇能夠在強(qiáng)電磁環(huán)境中工作，抗干擾性能強(qiáng)，硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性高的工控主機(jī)。并制訂相應(yīng)的管理辦法，定期對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)及各種通信設(shè)備進(jìn)行檢查、清理、吹掃等，以保證監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）目前，綜合監(jiān)控系統(tǒng)的通道設(shè)置非常復(fù)雜，由架設(shè)光纜傳輸、無(wú)線傳輸及通過(guò)辦公網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确绞焦餐M(jìn)行。導(dǎo)致中間通道節(jié)點(diǎn)多，設(shè)備復(fù)雜，故障也就多，再加上通訊光纜故障，監(jiān)控機(jī)本身的故障，所以經(jīng)常發(fā)生監(jiān)控系統(tǒng)通信中斷故障，查找起來(lái)也比較復(fù)雜。特別是通過(guò)辦公網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟糠郑瑢?duì)于變電站監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)重大的安全隱患。

（3）日常的監(jiān)控過(guò)程中，該系統(tǒng)會(huì)受到很多方面的影響，并不能對(duì)全部變電站的設(shè)施全部準(zhǔn)確無(wú)誤的監(jiān)控，這個(gè)就需要綜合系統(tǒng)存在的問(wèn)題來(lái)法分析，為維護(hù)最好充分的準(zhǔn)備。

3.2 工作中遇到的常見(jiàn)問(wèn)題

各個(gè)軟件生產(chǎn)廠商的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不同，以及技術(shù)水平的差異，造成可靠性和使用過(guò)程中的穩(wěn)定性較低，導(dǎo)致常見(jiàn)的故障為：系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失、軟件無(wú)效、更容易死機(jī)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著視頻監(jiān)控技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向的不斷發(fā)展，變電站無(wú)人值守已逐漸成為趨勢(shì)，但由于以往變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在功能單一、平臺(tái)不統(tǒng)一、平臺(tái)不開(kāi)放等缺點(diǎn)，僅支持接入單一或少數(shù)設(shè)備，無(wú)法做到全省聯(lián)網(wǎng)。將視頻監(jiān)控與燈光空調(diào)控制，動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)，消防、安防系統(tǒng)進(jìn)行全面有效整合，滿足無(wú)人值守的各種需求，通過(guò)安裝固定監(jiān)視設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)了利用一臺(tái)工作站總視頻監(jiān)控平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合各級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)，構(gòu)建綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái)。為處置各類突發(fā)事件時(shí)提供了適時(shí)、直觀的現(xiàn)場(chǎng)及相關(guān)圖像服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]付冬梅，李曉剛，唐征花，等.電器設(shè)備故障紅外診斷技術(shù)及其軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2001（9）.

篇3

關(guān)鍵詞：變電站；智能輔助；監(jiān)控；控制

1.系統(tǒng)概述

變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作為輔助監(jiān)視變電站設(shè)備安全運(yùn)行和監(jiān)視變電站環(huán)境安全的目的，包括視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，安全警衛(wèi)子系統(tǒng)，門禁子系統(tǒng)，燈光智能控制子系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)以及管理平臺(tái)等。

2.設(shè)計(jì)原則

主要考慮系統(tǒng)的實(shí)用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、可擴(kuò)展性、兼容性、易操作性等幾方面。從實(shí)際出發(fā)，采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)控設(shè)備，輔于傳感器，將變電站運(yùn)行環(huán)境涉及的安全項(xiàng)目納入到統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)下，組建綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)，具有較好的成本優(yōu)勢(shì)，徹底解決了各種監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)、各自為政、形成信息孤島的現(xiàn)象。建設(shè)周期大為縮短，系統(tǒng)維護(hù)成本也大大降低。

4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

4.1.1圖像捕捉部分

在變電站室外主變、設(shè)備區(qū)、大門等區(qū)域配置室外快球，在室內(nèi)GIS室、電容器室、繼電保護(hù)室、10kkV母線室等配置室內(nèi)快球。室外快球監(jiān)視的區(qū)域?yàn)椋鹤冸娬救扒闆r，變電站內(nèi)變壓器的外觀狀態(tài)，輔助監(jiān)視變電站內(nèi)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài)，輔助監(jiān)視變電站內(nèi)其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài)等。

4.1.2視頻監(jiān)視功能

全中文操作界面，操作直觀、簡(jiǎn)便。

圖像分辨率為 圖像窗口可以任意放大縮小或移動(dòng)位置。

以樹狀形式顯示各種操作設(shè)備，包括槍機(jī)、球形機(jī)預(yù)置位、報(bào)警輸入、控制輸出等。

多畫面分割和視頻拖放：具備多畫面監(jiān)視功能、具有VGA顯示器輸出接口，用戶可以將畫面分割為單畫面，4畫面，6畫面，8畫面，9畫面，10畫面，16畫面。

具備標(biāo)準(zhǔn)的RS232和RS485接口，支持市面上主流的RS485云臺(tái)鏡頭控制器、快球、矩陣協(xié)議，具有很強(qiáng)的兼容性。視頻設(shè)置功能強(qiáng)大：提供能夠針對(duì)每一路視頻的設(shè)置面板，用戶可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)畫面碼流，畫面?zhèn)鬏攷?，設(shè)置畫面動(dòng)態(tài)偵測(cè)參數(shù)，畫面錄像參數(shù)，提供日期時(shí)間和漢字疊加功能。

視頻輪巡功能：在可設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)，對(duì)全站的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行圖像巡檢，值班人員可以足不出戶的巡視整個(gè)變電站。參與巡檢的對(duì)象可任意設(shè)定，包括同一站端的不同攝像機(jī)、同一攝像機(jī)的不同預(yù)置位等，輪巡間隔時(shí)間可設(shè)置；

操作人員能對(duì)任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視角、方位、焦距調(diào)整；對(duì)于帶預(yù)置位的云臺(tái)，操作人員能直接進(jìn)行云臺(tái)的預(yù)置和操作，光圈為自動(dòng)調(diào)整；具有可控制設(shè)備的機(jī)械保護(hù)措施，在控制云臺(tái)等設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)具有定時(shí)功能，即設(shè)備在運(yùn)行后，應(yīng)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)停止，以防止人為的忘記關(guān)閉動(dòng)作，以保護(hù)機(jī)械結(jié)構(gòu)；

保證控制的唯一性，同一時(shí)刻只允許一個(gè)操作人員控制同一控制對(duì)象；

能對(duì)變電站內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行控制：開(kāi)啟、關(guān)閉空調(diào)、調(diào)整設(shè)置溫度、調(diào)高、調(diào)低溫度、調(diào)整出風(fēng)等；

能對(duì)所內(nèi)的照明和排風(fēng)扇進(jìn)行控制，照明在攝像頭切換后自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉。

4.1.3硬盤錄像功能

內(nèi)置1～8個(gè)硬盤，硬盤容量不限。硬盤錄像文件采用自動(dòng)覆蓋方式進(jìn)行循環(huán)記錄。

多種回放模式：無(wú)級(jí)變速的快放、慢放、暫停以及逐幀進(jìn)退播放功能。使您在查看錄像內(nèi)容的時(shí)更加方便。

客戶端電腦可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)播放視頻處理單元上記錄的錄像文件，也可將錄像文件下載到本地。

在回放錄像時(shí)可以顯示事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間；

回放畫面可以隨使用者的需要，自由的拉伸和緊縮。

4.1.4圖像管理

1）可顯示、抓拍、存儲(chǔ)、檢索、回放各子系統(tǒng)所選攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像；

2）監(jiān)控中心可遠(yuǎn)程回放站端的任意攝像機(jī)的歷史圖像，回放方式有逐幀、慢放、常速、快速等多種方式；

3）可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)錄像、定時(shí)錄像、報(bào)警觸發(fā)錄像、畫面異動(dòng)檢測(cè)；

4）能夠?qū)⑷我庖环胤艌D像存放成JPEG或BMP格式的圖像，供數(shù)據(jù)交換使用；

5）能明確指出所監(jiān)視的設(shè)備名稱以及該設(shè)備具體部位，并將提示信息在狀態(tài)欄上實(shí)時(shí)輸出。

4.2安全警衛(wèi)子系統(tǒng)

4.2.1探測(cè)報(bào)警設(shè)備

在變電站圍墻安裝電子圍欄系統(tǒng)，大門安裝紅外對(duì)射探測(cè)器，門口安裝紅外雙鑒探測(cè)器以及室內(nèi)安裝感溫感煙探測(cè)器，當(dāng)有人翻越圍墻或進(jìn)出大門（門口）、室內(nèi)出現(xiàn)溫度過(guò)高或煙霧異常時(shí)可觸發(fā)聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，還可聯(lián)動(dòng)室外室內(nèi)快球轉(zhuǎn)到指定預(yù)置位進(jìn)行錄像，以供事后查找原因。

4.2.2安全警衛(wèi)功能

可以與各種報(bào)警控制設(shè)備相連接，報(bào)警設(shè)備可以是煙感探測(cè)器、溫感探測(cè)器、紅外探測(cè)器、電子圍欄等；同時(shí)可連接各種開(kāi)關(guān)量和模擬量設(shè)備，報(bào)警時(shí)執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作?？珊投喾N消防系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。當(dāng)某一報(bào)警單元產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)后，系統(tǒng)能根據(jù)預(yù)先設(shè)置，聯(lián)動(dòng)相應(yīng)設(shè)備采取措施。

4.3門禁子系統(tǒng)

在變電站進(jìn)出入門安裝網(wǎng)絡(luò)式門禁系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)以及進(jìn)行信息實(shí)時(shí)傳輸。所有人員一律憑卡進(jìn)出入變電站，有效地防止了外來(lái)人員和不相干人員隨便出入變電站，并且每一次的刷卡都有記錄，可供隨時(shí)查看。

4.4燈光智能控制子系統(tǒng)

考慮為室內(nèi)配置，和室內(nèi)快球配套使用，當(dāng)攝像機(jī)光線不足時(shí)或出現(xiàn)警情時(shí)（晚上），可以遠(yuǎn)程控制開(kāi)燈，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程照明管理，也可以本地打開(kāi)或關(guān)閉，也可以與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制照明，如出現(xiàn)警情時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)燈光。通過(guò)設(shè)置輔助燈光，遇到光線不足或其他事故時(shí)（尤其是晚上），其他系統(tǒng)可以通過(guò)聯(lián)動(dòng)間接控制燈光的開(kāi)啟和關(guān)閉，降低運(yùn)行成本，也在安全上為變電站保駕護(hù)航，如有人翻越圍墻或闖入變電站，可以開(kāi)啟燈光，嚇退闖入人員（聯(lián)動(dòng)其他聲響設(shè)備）并聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行錄像。

4.5環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

在變電站站端配置溫濕度一體化傳感器，風(fēng)速傳感器，水浸傳感器以及SF6探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站的各種環(huán)境信息，當(dāng)變電站的環(huán)境溫度、濕度以及浸水情況出現(xiàn)異常，可以遠(yuǎn)程啟停空調(diào)及風(fēng)機(jī)等設(shè)備；當(dāng)發(fā)現(xiàn)電纜溝、電纜夾層以及開(kāi)關(guān)柜中的電纜溫度超過(guò)警戒值時(shí)立即告警，預(yù)防事故的發(fā)生。

通過(guò)“四遙”系統(tǒng)與“遙視”聯(lián)動(dòng)接口可以實(shí)現(xiàn)：

監(jiān)控員在“四遙”系統(tǒng)中遠(yuǎn)程操作變電站設(shè)備時(shí)，使用遙視系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境觀察，了解相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。操作完成后，有重要的開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化時(shí)，遙視系統(tǒng)可聯(lián)動(dòng)相應(yīng)攝像機(jī)畫面給監(jiān)控員作為遙視參考。

4.6輔助監(jiān)控平臺(tái)

變電站配置綜合監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，用來(lái)部署綜合監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)功能，并兼作變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)顯示控制終端設(shè)備，提供綜合監(jiān)控管理界面功能的運(yùn)行使用，實(shí)現(xiàn)圖形化系統(tǒng)應(yīng)用展示。

5.系統(tǒng)建成后的效果

建立和實(shí)現(xiàn)變電站安全監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)管理。

改進(jìn)傳統(tǒng)的管理模式，真正實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)協(xié)同、管理集中、資源共享”的管理要求。推動(dòng)智能化變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境信息平臺(tái)的建立，實(shí)現(xiàn)信息的集中采集、集中傳輸、集中分析、集中應(yīng)用管理等，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的交互應(yīng)用，從根本上消除產(chǎn)生“信息孤島”的局面。

提高變電站安全管理效率和質(zhì)量，變?nèi)斯だ械难矙z為系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)到設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的突發(fā)故障實(shí)施及時(shí)、針對(duì)性的有效處置。實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境信息的集中管理，科學(xué)地對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行綜合診斷。更及時(shí)、準(zhǔn)確、靈敏地反映設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)，避免增加人力物力不必要的浪費(fèi)及巡檢不到位且實(shí)時(shí)性不好等問(wèn)題。通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)施，為各級(jí)人員提供一個(gè)能夠隨時(shí)隨地獲取變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)和即時(shí)管理的強(qiáng)大工具。從而提高變電站運(yùn)行管理集約化水平，一定程度上解決了變電運(yùn)行人員相對(duì)電網(wǎng)發(fā)展而言日益短缺的發(fā)展矛盾，推進(jìn)變電運(yùn)行集約化管理。

提高變電站設(shè)備的安全運(yùn)行的可靠性，有效預(yù)防各類事故的發(fā)生。形成智能化變電站運(yùn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制和自動(dòng)檢修模式。形成監(jiān)控中心與操作站相互結(jié)合實(shí)現(xiàn)“調(diào)控一體”模式。

提高工作效率，降低維護(hù)成本，減輕運(yùn)行維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效監(jiān)控，確保變電站設(shè)備的安全運(yùn)行及可靠供電。避免突發(fā)事件造成用戶供電中斷所帶來(lái)的不利影響，體現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

篇4

【關(guān)鍵詞】 智能; 狀態(tài)監(jiān)測(cè); 診斷;監(jiān)控

中圖分類號(hào)： TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 智能監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，采用分層結(jié)構(gòu)，主要由數(shù)據(jù)層、分析層和應(yīng)用層構(gòu)成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)電壓/電流值、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息，獲取各種保護(hù)及自動(dòng)化裝置和錄波器的信息，并篩選出系統(tǒng)分析所需數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的格式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。分析層是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)層采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析，完成電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷功能。應(yīng)用層完成人機(jī)界面和通信接口功能，本地和遠(yuǎn)方終端均可以獲取系統(tǒng)產(chǎn)生的各項(xiàng)分析結(jié)果。當(dāng)變電站內(nèi)出現(xiàn)設(shè)備異?；虬l(fā)生故障時(shí)，智能監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層向分析層提供數(shù)據(jù)的同時(shí)，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以供歷史數(shù)據(jù)查詢。分析層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，將分析結(jié)果上傳至應(yīng)用層，由應(yīng)用層完成音響告警、界面顯示及信息遠(yuǎn)傳等功能。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可劃分為站控層、網(wǎng)絡(luò)層和間隔層。網(wǎng)絡(luò)層以 100 M/10 M以太網(wǎng)為基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù) A 網(wǎng)、數(shù)據(jù) B 網(wǎng)。通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)站控層設(shè)備和間隔層間設(shè)備的高速連接，是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。監(jiān)控主站布置在站控層內(nèi)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控。智能監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，在變電站站控層中實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用雙機(jī)結(jié)構(gòu)，一臺(tái)供數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)庫(kù)專用，另一臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)分析層和應(yīng)用層功能。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D 2 所示。

2 數(shù)據(jù)層功能模塊

數(shù)據(jù)層是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，分析層完成的各種分析功能均是建立在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的基礎(chǔ)上的。數(shù)據(jù)庫(kù)可采用 ORACLE、SQL-SERVER、DB2Universal Database 5. 2 等大型遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)層的主要功能包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)篩選和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)獲取的任務(wù)是從各種保護(hù)及自動(dòng)裝置、測(cè)控裝置以及傳感器中獲取數(shù)據(jù)信息; 數(shù)據(jù)篩選的任務(wù)是對(duì)采集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，去除冗余信息，得到關(guān)于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及故障的關(guān)鍵信息; 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的任務(wù)是將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，以供歷史數(shù)據(jù)查詢使用。數(shù)據(jù)層所獲取的數(shù)據(jù)主要包括: ①系統(tǒng)實(shí)時(shí)電壓、電流值; ②斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài);③保護(hù)及自動(dòng)化裝置的動(dòng)作報(bào)文; ④故障錄波器的錄波數(shù)據(jù); ⑤電力設(shè)備的參數(shù)及缺陷信息。數(shù)據(jù)篩選應(yīng)包括對(duì)模擬量輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的有效性、正確性判斷，越限判斷、數(shù)字濾波、誤差補(bǔ)償、工程單位變換等; 對(duì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的防抖動(dòng)處理、硬軟件濾波、基準(zhǔn)時(shí)間補(bǔ)償、數(shù)據(jù)有效性、正確性判別等; 對(duì)數(shù)字量輸入信號(hào)數(shù)據(jù)有效性、正確性判斷等等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)記錄設(shè)備歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并按照不同設(shè)備單元、不同數(shù)據(jù)源進(jìn)行分類存儲(chǔ)，并添加統(tǒng)一時(shí)標(biāo)以便查詢，為設(shè)備的運(yùn)行情況積累資料和數(shù)據(jù)，構(gòu)建設(shè)備運(yùn)行的歷史檔案。

3 分析層功能模塊

分析層是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)層采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析，完成電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。

3. 1 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)

所謂狀態(tài)監(jiān)測(cè)即在故障發(fā)生前，通過(guò)對(duì)表征電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，來(lái)確定設(shè)備的狀態(tài)，并判別和指出設(shè)備狀態(tài)發(fā)展的趨勢(shì)，從而確定是否需要安排維護(hù)作業(yè)，起到防患于未然的作用，并為有計(jì)劃的維護(hù)提供信息。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)包括: ①根據(jù)歷史檔案、運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備缺陷情況，判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)處于正常還是異常。②對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)。電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的對(duì)象主要是電力系統(tǒng)的重要電力設(shè)備，如變壓器、斷路器、電纜、電容器等。對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象，所采取的方法不盡相同。對(duì)于不同的電力設(shè)備，已經(jīng)提出了眾多狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其中有許多是通用的，如振動(dòng)分析法、

油中氣體分析法、局部放電檢測(cè)法、絕緣恢復(fù)電壓法等。現(xiàn)有的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法更強(qiáng)調(diào)對(duì)設(shè)備故障的預(yù)報(bào)和定位，但在現(xiàn)有條件下很難達(dá)到預(yù)期效果。

3. 2 故障診斷

電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，要求運(yùn)行人員迅速、準(zhǔn)確地掌握保護(hù)動(dòng)作情況、開(kāi)關(guān)變位情況，判斷故障元件，以便及時(shí)、準(zhǔn)確的向調(diào)度報(bào)告，盡快恢復(fù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置和故障錄波器會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，其中有很大一部分是由于電磁干擾等原因產(chǎn)生的干擾信號(hào)。例如，一條 35kV 線路發(fā)生相間短路時(shí)，與其同母線的另外幾條線路同時(shí)發(fā)出“加熱器回路及二次回路故障”信號(hào)。雖然在開(kāi)關(guān)跳閘，故障隔離后，這些信號(hào)均自動(dòng)復(fù)歸了，但是運(yùn)行人員在進(jìn)行事故處理過(guò)程中，仍需要花費(fèi)時(shí)間去查看、分析這些信號(hào)，這勢(shì)必會(huì)延緩事故處理的速度，甚至造成誤判斷。因而，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障的自動(dòng)診斷，對(duì)提高故障正確判斷率、縮短停電時(shí)間、降低停電損失都是非常有意義的。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，首先是故障元件的電流和電壓等電氣量發(fā)生變化，然后由此引起保護(hù)動(dòng)作，最后由保護(hù)跳開(kāi)相應(yīng)開(kāi)關(guān)。目前，運(yùn)行人員對(duì)故障的判斷還主要是針對(duì)開(kāi)關(guān)跳閘和保護(hù)及自動(dòng)化裝置動(dòng)作情況進(jìn)行分析判斷。但是，保護(hù)、開(kāi)關(guān)在某些情況下存在誤、拒動(dòng)以及因信道干擾發(fā)生信息丟失等諸多不確定因素，會(huì)造成人員的誤判斷。在這種情況下，基于故障元件電壓、電流等電氣量的分析判斷就更加準(zhǔn)確了。從原理上講，根據(jù)故障時(shí)錄波器所記錄的波形可以診斷出絕大部分不同類型的故障。本系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)能力的波形分析診斷模塊，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)典型故障波形知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障波形的自動(dòng)分析。

智能監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷功能主要分析開(kāi)關(guān)變位信息、保護(hù)及自動(dòng)化裝置動(dòng)作報(bào)文以及故障錄波數(shù)據(jù)三類信息，當(dāng)產(chǎn)生這三類信息時(shí)均會(huì)啟動(dòng)故障診斷。值得一提的是，對(duì)于通過(guò)監(jiān)控后臺(tái)操作使開(kāi)關(guān)分閘等情況不應(yīng)該啟動(dòng)故障診斷。對(duì)于保護(hù)裝置動(dòng)作情況分析時(shí)，應(yīng)綜合分析主保護(hù)及后備保護(hù)的動(dòng)作情況，采用“三取二”模式進(jìn)行判斷，即三套保護(hù)中至少有兩套保護(hù)動(dòng)作時(shí)才判定有故障發(fā)生。對(duì)于只有兩套保護(hù)投入的情況，則只要有一套保護(hù)動(dòng)作則判定為故障。故障錄波數(shù)據(jù)是一組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，是按 COMTRADE 文本格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件。一般情況下，故障錄波器可以提供故障發(fā)生前一個(gè)周波和故障發(fā)生后兩個(gè)周波的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)。根據(jù)故障錄波器記錄的波形信息作進(jìn)一步分析，能夠確定故障類型、故障相別和故障地點(diǎn)等。例如: 如果保護(hù)未動(dòng)作、故障錄波器未啟動(dòng)而開(kāi)關(guān)跳閘可以判斷為開(kāi)關(guān)偷跳; 如果故障錄波器啟動(dòng)，且線路保護(hù)動(dòng)作出口跳閘，故障隔離，可以判斷為線路故障，通過(guò)錄波波形分析可以進(jìn)一步獲得故障相別、故障測(cè)距等詳細(xì)故障信息。

篇5

關(guān)鍵詞：智能變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；功能定位；硬件整合；節(jié)約投資；

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0. 引言

近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)管理體制的深化改革，變電所自動(dòng)化技術(shù)在不斷進(jìn)步，目前很多變電站已逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。國(guó)家電網(wǎng)公司正在加快全面推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，智能變電站是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，一體化監(jiān)控系統(tǒng)是智能電網(wǎng)調(diào)度控制和生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)智能變電站建設(shè)要求以及對(duì)智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)功能和建設(shè)技術(shù)規(guī)范要求，新建智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)宜采用一體化監(jiān)控系統(tǒng)。

1. 一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能定位

智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)按照全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的要求，通過(guò)系統(tǒng)集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全站信息統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲(chǔ)和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析與智能告警、運(yùn)行管理和輔助應(yīng)用等功能。

運(yùn)行監(jiān)視

通過(guò)可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行信息、保護(hù)信息、一、二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)視和綜合展示。包含三個(gè)方面：

(1)運(yùn)行工況監(jiān)視

實(shí)現(xiàn)智能變電站全景數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)和集中展示。提供統(tǒng)一的信息展示界面，綜合展示電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備監(jiān)測(cè)狀態(tài)、輔助應(yīng)用信息、事件信息、故障信息；實(shí)現(xiàn)裝置壓板狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，當(dāng)前定值區(qū)的定值及參數(shù)的召喚、顯示。

(2)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)視和綜合展示；通過(guò)可視化手段實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備運(yùn)行工況、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和虛端子連接狀態(tài)監(jiān)視；實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的綜合展示。

(3)遠(yuǎn)程瀏覽

調(diào)度（調(diào)控）中心可以通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)，遠(yuǎn)方查看智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括電網(wǎng)潮流、設(shè)備狀態(tài)、歷史記錄、操作記錄、故障綜合分析結(jié)果等各種原始信息以及分析處理信息。

操作和控制

變電站監(jiān)控系統(tǒng)滿足無(wú)人值班要求。操作控制功能按調(diào)控中心、站控層、間隔層、設(shè)備級(jí)分層操作原則考慮。操作權(quán)限由調(diào)控中心、站控層、間隔層、設(shè)備級(jí)順序?qū)訉酉路?。原則上站控層、間隔層、設(shè)備級(jí)只作為后備操作或檢修操作手段。這三層的操作控制方式和監(jiān)控范圍可根據(jù)實(shí)際要求和設(shè)備配置靈活應(yīng)用。

在監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常情況下，任何一層操作，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和選擇切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)都處于微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控之中。在任何一層操作時(shí)，其它操作級(jí)均處于被閉鎖狀態(tài)。

信息綜合分析與智能告警

通過(guò)對(duì)智能變電站各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)（站內(nèi)實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、輔助應(yīng)用信息、各種報(bào)警及事故信號(hào)等）的綜合分析處理，提供分類告警、故障簡(jiǎn)報(bào)及故障分析報(bào)告等結(jié)果信息，包含站內(nèi)數(shù)據(jù)辨識(shí)、故障分析決策、智能告警等內(nèi)容。

運(yùn)行管理

通過(guò)人工錄入或系統(tǒng)交互等手段，建立完備的智能變電站設(shè)備基礎(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)一、二次設(shè)備運(yùn)行、操作、檢修、維護(hù)等工作規(guī)范化，包括源端維護(hù)、權(quán)限管理、設(shè)備管理、定值管理和檢修管理等內(nèi)容。

輔助應(yīng)用

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口和信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)電源、安防、消防、視頻、環(huán)境監(jiān)測(cè)等輔助設(shè)備監(jiān)視與控制。包含四方面內(nèi)容：電源監(jiān)控、安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、輔助控制。

2. 一體化監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)配置

本設(shè)計(jì)110kV新建智能變電站內(nèi)按節(jié)約建設(shè)投資原則，對(duì)一體化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行硬件整合優(yōu)化配置，配置監(jiān)控主機(jī)1臺(tái)、綜合應(yīng)用服務(wù)器1臺(tái)、Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)2臺(tái)、Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)1臺(tái)、Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)1臺(tái)、防火墻1臺(tái)、正反向隔離裝置各一臺(tái)、計(jì)劃管理終端1套以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件若干。

配置一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，集成工程師站、VQC、五防一體化、小電流接地選線、低頻低壓減載等功能，取消單獨(dú)數(shù)據(jù)服務(wù)器、圖形通信網(wǎng)關(guān)機(jī)等不必要設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能變電站信息平臺(tái)統(tǒng)一化和功能集成化，符合國(guó)網(wǎng)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范和建設(shè)規(guī)范。

3. 一體化監(jiān)控系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用

監(jiān)控系統(tǒng)一體化體現(xiàn)了智能變電站技術(shù)的先進(jìn)性，符合國(guó)網(wǎng)公司智能變電站建設(shè)方針。

本期實(shí)現(xiàn)智能操作票、順序控制、智能告警及分析決策、站域控制、拓?fù)湮宸?、?yōu)化調(diào)節(jié)控制、源端維護(hù)等功能；對(duì)于現(xiàn)階段不具備條件實(shí)現(xiàn)的高級(jí)功能應(yīng)用，預(yù)留其遠(yuǎn)景功能接口。

智能高級(jí)應(yīng)用功能如下：

1）智能操作票：

智能五防與監(jiān)控系統(tǒng)合二為一，統(tǒng)一平臺(tái)。通過(guò)圖形操作、人機(jī)對(duì)話方式快速、正確、規(guī)范地生成符合電力用戶現(xiàn)場(chǎng)要求的操作票，具有一體化圖形、及基于變電站實(shí)時(shí)信息的操作、自動(dòng)(人工)預(yù)演等特點(diǎn)，將運(yùn)行人員從繁重的手工開(kāi)票工作中解脫出來(lái)，顯著縮短倒閘操作所需時(shí)間，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

2）順序控制：

在全站設(shè)備間隔均能實(shí)現(xiàn)順序控制，開(kāi)關(guān)設(shè)備位置可以自動(dòng)識(shí)別，跳讀主站可根據(jù)備操作設(shè)備在線狀態(tài)、保護(hù)信息等對(duì)順序控制過(guò)程進(jìn)行人工干預(yù)，下達(dá)跳、停設(shè)備等操作命令，實(shí)現(xiàn)一次、二次設(shè)備信息聯(lián)動(dòng)及保護(hù)軟壓板自動(dòng)控制。

變電站實(shí)現(xiàn)順序控制，在變電站后臺(tái)和主站端均可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備一鍵式順序控制，在保證操作安全前提下，極大程度縮短變電站倒閘操作時(shí)間，提高了操作效率，解決人工操作效率低、易出錯(cuò)等問(wèn)題，提高供電可靠性。

3）監(jiān)控五防一體化：

五防閉鎖一體化建立了一種包括監(jiān)控后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)所有站控層的的一體化五防。在該模式下，監(jiān)控后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)五防閉鎖規(guī)則具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一的閉鎖規(guī)則組態(tài)、統(tǒng)一閉鎖邏輯判斷。該模式簡(jiǎn)化了變電站五防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，兼顧站控層各種設(shè)備的需求。

4）智能拓?fù)湮宸溃?/p>

變電站采用基于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的職能五防，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)防務(wù)操作的邏輯判斷。防誤閉鎖邏輯免配置和自適應(yīng)，變電站擴(kuò)建無(wú)需修改邏輯。提高智能變電站防誤操作的技術(shù)水平，建設(shè)和維護(hù)效率得到極大提高。

5）優(yōu)化調(diào)節(jié)控制：

根據(jù)地區(qū)各類站點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)計(jì)算出最優(yōu)無(wú)功調(diào)壓方案，并下發(fā)至變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)投切和主變有載調(diào)壓，支撐電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而達(dá)到優(yōu)化控制的目的。

6）站域控制：

站域控制建立在一體化信息平臺(tái)基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)電壓等級(jí)橋備投、進(jìn)線備投、分段備投、主變壓器備投等備投功能，還可實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷聯(lián)切、過(guò)負(fù)荷閉鎖和低頻低壓減負(fù)荷功能。

7）源端維護(hù)

在智能變電站和調(diào)度主站基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的模型，在保證安全的前提下，應(yīng)在變電站利用統(tǒng)一系統(tǒng)配置工具進(jìn)行配置，生成標(biāo)準(zhǔn)配置文件，包括變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞葏?shù)、IED 數(shù)據(jù)模型及兩者之間的聯(lián)系。變電站主接線和分畫面圖形，圖元與模型關(guān)聯(lián)，應(yīng)以可升級(jí)矢量圖形（SVG）格式提供給調(diào)度主站。

4. 一體化監(jiān)控系統(tǒng)整合方案

新建110kV智能變電站采用一體化監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用智能變電站一體化信息平臺(tái)實(shí)施方案的成果，通過(guò)硬件優(yōu)化整合，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備配置及節(jié)約投資經(jīng)濟(jì)性分析比較如表1。

表1 一體化平臺(tái)硬件設(shè)備經(jīng)濟(jì)分析比較表（費(fèi)用：萬(wàn)元）

序號(hào) 優(yōu)化前方案 優(yōu)化后方案 費(fèi)用比較

設(shè)備 費(fèi)用 設(shè)備 費(fèi)用

1 監(jiān)控主機(jī) 10 監(jiān)控主機(jī) 15 -25

2 操作員站 10

3 工程師站 10

4 保護(hù)信息子站 5

5 五防工作站 5

6 遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置 10 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 12 +2

7 綜合應(yīng)用服務(wù)器 10 綜合應(yīng)用服務(wù)器 10

8 打印機(jī) 8 網(wǎng)絡(luò)打印機(jī) 1 -7

9 合計(jì) 68 38 30

根據(jù)全壽命周期設(shè)備造價(jià)分析比較，站控層設(shè)備經(jīng)過(guò)優(yōu)化整合后在壽命周期內(nèi)成本可節(jié)省30萬(wàn)元。

5. 結(jié)論

本文介紹了一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能定位以及配置原則；采用一體化監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)一體化信息平臺(tái)進(jìn)行硬件整合優(yōu)化后，整合了各應(yīng)用系統(tǒng)功能，減少了服務(wù)器等硬件設(shè)備及與各子系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本，也節(jié)省了資源消耗，有力地推進(jìn)節(jié)能環(huán)保，降低人力物力成本，與調(diào)控一體化的運(yùn)行管理模式相適應(yīng)；以實(shí)例配置方案進(jìn)行分析，為新建智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化配置提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

關(guān)于印發(fā)《智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范》等兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的通知，國(guó)家電網(wǎng)科，〔2012〕143號(hào).

Q/GDW678-2011《智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范》及編制說(shuō)明.

Q/GDW679-2011《智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》及編制說(shuō)明.

篇6

關(guān)鍵詞 變電站；視頻監(jiān)控體系；系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）17-0016-01

現(xiàn)階段我國(guó)的電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大，并且呈逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)。用電量的增加提示著我們要盡快的提升自動(dòng)化的電力系統(tǒng)，將電力系統(tǒng)構(gòu)筑成為自動(dòng)運(yùn)行的智能化體系。在諸多的電力企業(yè)已有集中式的遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)立，這能夠極大的提升電力生產(chǎn)的安全以及可靠性。在諸多的組件基礎(chǔ)上多加了遙視的功能，呈現(xiàn)了電力系統(tǒng)的諸多極為重要的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

1 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用數(shù)字視頻處理為核心的技術(shù)，即數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，它將光電傳感器以及計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制、人工智能等諸多的技術(shù)形成新型的監(jiān)控體系。該體系運(yùn)用嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻的編碼儀器，實(shí)現(xiàn)全程化的系統(tǒng)處理。系統(tǒng)運(yùn)行有六大特點(diǎn)，運(yùn)用當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)資源，不用重新構(gòu)筑監(jiān)控系統(tǒng)的光纜以及設(shè)備，就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻的監(jiān)控；并且系統(tǒng)的拓展功能極強(qiáng)，在有網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域增加監(jiān)控的設(shè)施設(shè)備就能夠拓展新監(jiān)控點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)的提供商會(huì)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，前端的設(shè)備隨插就可以運(yùn)用以及免維護(hù)，維護(hù)系統(tǒng)的費(fèi)用很低；系統(tǒng)的功能非常的大，運(yùn)用很靈活，全數(shù)字化的錄像，保存以及檢索就很方便；任何的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，安裝了客戶端的軟件并且授權(quán)，就能夠形成監(jiān)控的工作站；Web Server視頻散布為基準(zhǔn)，利用IE瀏覽器及時(shí)的實(shí)施監(jiān)控，操作的界面非常友好，客戶的接受程度也很高。

2 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)筑目的

近年來(lái)電網(wǎng)建設(shè)業(yè)快速的發(fā)展，各大部門之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一以及管理統(tǒng)一的需求逐漸的顯現(xiàn)，大監(jiān)控成為了變電站的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的首要條件。大監(jiān)控就是將變電站的諸多系統(tǒng)統(tǒng)一的監(jiān)控，各大變電站以及消防系統(tǒng)、管理系統(tǒng)都采用開(kāi)放的監(jiān)控平臺(tái)來(lái)進(jìn)行各個(gè)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的諸多信息都可以共享的。及時(shí)的監(jiān)控變電站之內(nèi)的各個(gè)類型設(shè)施設(shè)備，控制屏的顯示、儀表顯示數(shù)、開(kāi)關(guān)室的設(shè)施設(shè)備等系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；及時(shí)的監(jiān)測(cè)變壓器的油位以及火災(zāi)的警報(bào)體系，周邊的環(huán)境情況，調(diào)節(jié)適合的溫度以及濕度，空調(diào)機(jī)的啟停以及瓦斯是否泄漏等諸多的危險(xiǎn)情況；隨時(shí)的將變電站的大門以及主要的通行道進(jìn)行監(jiān)控；及時(shí)的接受各個(gè)部門的紅外警報(bào)以及門禁的狀態(tài)信號(hào)；進(jìn)行追憶事故，輔助技術(shù)人員查探故障的原因以及變電站的狀態(tài)，最終找到最根本的事故原因；運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，進(jìn)行及時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，調(diào)度中心的技術(shù)人員，對(duì)遠(yuǎn)方任何一處的變電站操作人員進(jìn)行及時(shí)的技術(shù)、操作指導(dǎo)；運(yùn)用遠(yuǎn)程教育實(shí)行檢修的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)并進(jìn)行實(shí)時(shí)的培訓(xùn)，及時(shí)的存儲(chǔ)錄像并作為以后的多媒體培訓(xùn)的教材。以上都是變電站數(shù)字視頻監(jiān)控體系應(yīng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，這樣才能更好的做好監(jiān)控作業(yè)。

3 數(shù)字視頻監(jiān)控體系的設(shè)計(jì)要求與結(jié)構(gòu)

3.1 兼容性要求

系統(tǒng)要可以支持諸多的設(shè)施設(shè)備，不同類型以及不同的編碼方法等的變電站設(shè)施都可以接入系統(tǒng)，降低前端設(shè)施的更換次數(shù)以及改造。若是必要的設(shè)備變更，就要盡量的降低更換的數(shù)目，一定要避免前端攝像機(jī)以及警報(bào)器的變更。

3.2 帶寬適應(yīng)性的要求

當(dāng)下的變電站可以將諸多的2Mbits帶寬實(shí)行合并，供給用戶高度的帶寬傳輸通道，所以，系統(tǒng)必須要有非常強(qiáng)大的帶寬適應(yīng)性能，可以依據(jù)不一樣的帶寬自行的實(shí)行調(diào)節(jié)，利用有限的帶寬來(lái)傳輸最大限度多的圖像。

3.3 安全性的要求

硬件的安全性以及網(wǎng)絡(luò)的安全性都是較為重要的，集中的管理方式，讓系統(tǒng)的管理中心成了極為重要的階段，管理中心的諸多運(yùn)行數(shù)據(jù)都要進(jìn)行相應(yīng)的硬件備份，主要的設(shè)施設(shè)備之間要可以實(shí)行隨時(shí)的自動(dòng)切換。視頻監(jiān)控體系以及電力的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)要實(shí)行鏈接，所以，這就有很多的病毒以及網(wǎng)絡(luò)的攻擊，這嚴(yán)重的威脅到了視頻的監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)要及時(shí)的采取隔離保護(hù)的方式，保障體系的安全性。

3.4 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的規(guī)模大小要依據(jù)電網(wǎng)的區(qū)域范圍以及變電站的數(shù)目進(jìn)行自合與定義，構(gòu)筑視頻工作站點(diǎn)在集控中心，各個(gè)部門的工作都利用此工作站點(diǎn)獲取授權(quán)以及實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。各個(gè)變電站的流媒體的服務(wù)儀器都承載諸多的音頻、視頻以及警報(bào)數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)發(fā)，呈現(xiàn)系統(tǒng)的負(fù)載均衡性能。集控中心對(duì)所有的監(jiān)控端、各個(gè)服務(wù)儀器等實(shí)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理，并能夠在沒(méi)有技術(shù)人員值班時(shí)實(shí)行遠(yuǎn)程控制，并構(gòu)筑本地的監(jiān)控終端在各個(gè)變電站。

4 數(shù)字視頻監(jiān)控體系構(gòu)建中應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1 系統(tǒng)的集成

變電站數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)實(shí)情設(shè)立綜合的管理體系，將站內(nèi)諸多的子系統(tǒng)進(jìn)行集成，如環(huán)境的監(jiān)測(cè)、火災(zāi)的警報(bào)、視頻的監(jiān)視等等，對(duì)站內(nèi)的一系列數(shù)據(jù)以及傳感器的開(kāi)關(guān)、設(shè)施的狀態(tài)實(shí)行綜合的判定，利用諸多的識(shí)別技術(shù)并與別的系統(tǒng)一起運(yùn)行實(shí)行數(shù)據(jù)的智能化處理。綜合運(yùn)行的管理系統(tǒng)管理的信息區(qū)非常大，并且數(shù)據(jù)量也極度的多，不適宜直接跟生產(chǎn)控制大區(qū)位的監(jiān)控連接，設(shè)立單獨(dú)的綜合運(yùn)行管理體系，并且利用隔離設(shè)施裝置和計(jì)算機(jī)的監(jiān)控體系進(jìn)行信息的互換。

4.2 自動(dòng)化系統(tǒng)的終端接口

依據(jù)不一樣的變電站自動(dòng)化體系，構(gòu)筑通信的接口程序，讓數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)共享，運(yùn)用變電站已有的自動(dòng)化設(shè)施等，多加視頻設(shè)施，將監(jiān)控系統(tǒng)的軟件實(shí)行第二次的開(kāi)發(fā)利用，如通信的接口、數(shù)據(jù)的組織形態(tài)以及畫面的組織形態(tài)，體現(xiàn)無(wú)縫的接入，為建設(shè)節(jié)省投資。

5 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控體系是一種集諸多的高端技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的現(xiàn)代集成系統(tǒng)。將當(dāng)下所有的變電站監(jiān)控體系進(jìn)行有效的整合，呈現(xiàn)遠(yuǎn)方的遠(yuǎn)程監(jiān)控，包含防火、防盜、監(jiān)控等功能，從而很好的解決變電站的可視化現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控以及周邊環(huán)境的監(jiān)控，為建設(shè)智能化的變電站監(jiān)控系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇7

關(guān)鍵詞：變電站；工作原理；檢測(cè)系統(tǒng)；通信設(shè)計(jì)

1 C8051F043自帶CAN控制器結(jié)構(gòu)與工作原理

C8051F043是具有25MIPS、64 KBFlash、10bitADC，帶有CAN控制器的高速8位單片機(jī)。其自帶的CAN 控制器支持CAN 技術(shù)規(guī)范V2.0A／B；并能夠發(fā)送按接收標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的信息幀，同時(shí)具有接收濾波和信息管理功能，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbit／s，所構(gòu)成的CAN總線節(jié)點(diǎn)可直接與CAN 總線上的其他微控制單元（MCU）通信。Silicon Labs CAN是一個(gè)協(xié)議控制器，不提供物理層驅(qū)動(dòng)器（即收發(fā)器），其內(nèi)部含有4個(gè)發(fā)送緩沖器、4個(gè)接收緩沖器。同時(shí)還具有靈活的中斷管理能力，這些特點(diǎn)使得MCU對(duì)CAN總線的操作變得非常簡(jiǎn)便。

C8051F043所含CAN控制器包含1個(gè)CAN核、消息RAM（獨(dú)立于CIP-51的RAM）、消息處理狀態(tài)機(jī)和控制寄存器組以及波特率預(yù)分頻器BRP（Baud Rate Prescaler）。其中CAN控制器核心負(fù)責(zé)與CAN 總線的接口和通信，消息RAM、寄存器組以及消息處理器用來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN 總線通信模式控制以及操作控制，其控制器如圖1所示。

1.1 CAN控制器工作模式

C8051F043自帶的CAN控制器可以工作在測(cè)試模式和正常模式2種狀態(tài)，可通過(guò)簡(jiǎn)單設(shè)置CAN控制寄存器（CAN0CN）的Test位來(lái)設(shè)置。其中在測(cè)試模式下又有4 種模式：靜音模式、回路模式、靜音回路模式和基本模式。在測(cè)試模式下，可以通過(guò)TX1和TX0位控制TX 的輸出控制。

1.2 收發(fā)操作

CAN總線控制器的發(fā)送流程是：首先對(duì)接口寄存器IFx命令掩碼寄存器進(jìn)行賦值，指定發(fā)送方向和字節(jié)數(shù)；其次，對(duì)IFxAR進(jìn)行賦值，指定標(biāo)準(zhǔn)幀或遠(yuǎn)程幀；最后對(duì)發(fā)送請(qǐng)求寄存器TxRqst進(jìn)行賦值，確認(rèn)對(duì)32個(gè)消息對(duì)象中的哪一個(gè)進(jìn)行操作。其中，控制器有32個(gè)消息對(duì)象，因而CAN 控制器可以管理32個(gè)消息對(duì)象報(bào)文發(fā)送。如果取消對(duì)消息對(duì)象的發(fā)送，只能通過(guò)IFx 消息控制寄存器進(jìn)行操作，而不能對(duì)發(fā)送請(qǐng)求寄存器進(jìn)行操作。CAN總線控制器的接收流程和發(fā)送大體致，不過(guò)最后接收的數(shù)據(jù)存放在新數(shù)據(jù)寄存器中。

1.3 中斷管理

CAN控制器有4個(gè)中斷源，包括發(fā)送中斷、接收中斷、錯(cuò)誤中斷及總線喚醒中斷等。利用對(duì)CAN控制寄存器的EIE、SIE、IE等位進(jìn)行設(shè)置，可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)各種中斷的有效管理。當(dāng)有中斷發(fā)生時(shí)，將引發(fā)C8051F043 的第19號(hào)中斷，可在中斷服務(wù)子程序里面對(duì)不同的中斷進(jìn)行響應(yīng)。

1.4 錯(cuò)誤檢測(cè)

CAN協(xié)議具有CRC錯(cuò)誤、應(yīng)答錯(cuò)誤、形式錯(cuò)誤、位錯(cuò)誤和填充錯(cuò)誤等檢測(cè)功能。C8051F043所帶CAN控制器包含錯(cuò)誤計(jì)數(shù)寄存器。其中接收出錯(cuò)計(jì)數(shù)器REC（Receive Error Counter）范圍在0～127之間；發(fā)送出錯(cuò)計(jì)數(shù)器TEC值范圍0～255之間。因而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，都有可能因?yàn)殄e(cuò)誤計(jì)數(shù)器的數(shù)值不同而使其處于錯(cuò)誤－激活、錯(cuò)誤－認(rèn)可和總線－脫離3種狀態(tài)。

2 監(jiān)控系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

監(jiān)控系統(tǒng)由控制臺(tái)工作站、CAN主控制器、智能終端等組成。其中CAN主控制器由C8051F043和CAN總線收發(fā)器SN65HVD230組成，智能節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)交流電壓、電流信號(hào)、頻率等電能質(zhì)量參數(shù)的采集、控制與處理，對(duì)變電站線路電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，然后通過(guò)CAN 主控制器將數(shù)據(jù)傳遞到控制臺(tái)工作站。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 CAN總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了總線式結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，采用無(wú)源抽頭連接，因此可靠性較高。其信息傳輸采用CAN通信協(xié)議，通信介質(zhì)采用雙絞線。由于CAN總線是基于發(fā)送報(bào)文的編碼，它不對(duì)CAN控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼，故系統(tǒng)的可擴(kuò)充性比較好，同時(shí)增刪CAN總線上的控制節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的其余節(jié)點(diǎn)造成任何影響。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)于主控制器通信節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)可直接應(yīng)用到智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)上。該智能終端使用的數(shù)據(jù)采集模塊可采集交流數(shù)據(jù)。從互感器輸出的三相電壓、三相電流經(jīng)過(guò)信號(hào)電路轉(zhuǎn)成合適的電壓信號(hào)直接送到C8051F043的模擬輸入端，經(jīng)過(guò)內(nèi)部模擬通道選擇開(kāi)關(guān)，進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)通過(guò)CPU處理后由CAN口送至上位機(jī)。每周期采樣64個(gè)點(diǎn)，采用FFT算法，經(jīng)試驗(yàn)，符合系統(tǒng)要求。

2.2 CAN 主控制器設(shè)計(jì)

CAN主控制器不包括模擬信號(hào)采樣單元和頻率采樣單元，其作用是對(duì)底層分布式CAN智能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和命令交互，其CAN通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與智能終端在通信協(xié)議上完全兼容。本系統(tǒng)中通信節(jié)點(diǎn)采用帶有CAN控制器接口的微處理器C8051F043，物理層上的CAN 總線收發(fā)器SN65HVD230則作為CAN控制器與物理總線的接口。如果需要進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，可在SN65HVD230與物理總

線接口之間再加一個(gè)光電隔離器。其電路圖如圖3 所示。

2.3 通信節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

2.3.1 系統(tǒng)初始化

在C8051F043 所帶CAN控制器正常工作之前，需要進(jìn)行正確的初始化，其訪問(wèn)CAN 控制器的步驟一般是①：

步驟1 設(shè)置SFRPAGE 寄存器為CAN0_PAGE；

步驟2 將CAN0CN 寄存器中的INIT 和CCE 位設(shè)置為1；

步驟3 設(shè)置位定時(shí)寄存器和BRP 擴(kuò)展寄存器中的時(shí)序參數(shù)；

步驟4 初始化每個(gè)消息對(duì)象或?qū)⑵銶sgVal 位設(shè)置為NOT VALID；

步驟5 將INIT 位清0。

2.3.2 波特率發(fā)生器參數(shù)設(shè)置

在CAN總線網(wǎng)絡(luò)正常通信的過(guò)程中，只允許一種CAN波特率進(jìn)行通信，由于CAN網(wǎng)絡(luò)上有不同節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)控制器使用的晶振不一定一致，使得波特率設(shè)置成為關(guān)乎CAN通信是否成功的首要內(nèi)容。本文中C8051F043單片機(jī)采用內(nèi)部晶振和外部晶振相互切換的模式。設(shè)置方便，可根據(jù)不同的波特率對(duì)寄存器BITREG進(jìn)行靈活設(shè)置。其參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 不同晶振和波特率下位定時(shí)寄存器設(shè)置表

2.3.3 CAN 通信收發(fā)操作

本文C8051F043CAN控制器主要采取中斷模式進(jìn)行總線數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。整個(gè)系統(tǒng)主序提供2 種中斷即定時(shí)器中斷和外部中斷。定時(shí)器中斷的中斷子程序主要處理來(lái)自模擬通道AIN0～AIN7的A／D數(shù)據(jù)采集；發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求命令以及數(shù)據(jù)發(fā)送。外部中斷的中斷處理子程序主要處理CAN總線錯(cuò)誤處理子程序和數(shù)據(jù)接收子程序。CAN控制器收發(fā)數(shù)據(jù)流程如圖4所示。

發(fā)送程序代碼如下：

SFRPAGE＝CAN0_PAGE；

CAN0ADR＝IF1CMDMSK；

CAN0DAT＝0x0087；／*IF1 Command Mask Registers＝0x00878*／

CAN0ADR＝IF1DATA1；

for（num＝0；num

｛CAN0DATH＝sdata［num］；

num++；

CAN0DATL＝sdata［num］；

CAN0ADR＝IF1CMDRQST；

CAN0DATL＝MsgNum；∥MsgNum為要寫入智能節(jié)點(diǎn)號(hào)

接收程序代碼如下：

SFRPAGE＝CAN0_PAGE；

CAN0ADR＝IF2CMDMSK；

CAN0DATL＝0x0f；

／*WR／RD＝0，Mask＝0，Arb＝0，Control＝0，ClrIntPnd＝1，NewDat＝1，DataA＝1，DataB＝1* ／

CAN0ADR＝IF2CMDRQST；

CAN0DATL＝MsgNum；∥指向MsgNum 號(hào)消息

CAN0ADR＝IF2DATA1；

for（i＝0；i

rdata［i］.val＝CAN0DAT；∥接收數(shù)據(jù)到相應(yīng)數(shù)組

2.4 軟件設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問(wèn)題

對(duì)C8051F043中CAN控制器在初始化完成后要處于掛起狀態(tài)，這就需要在初始化完后將其置為Normal模式，否則將一直停留在掛起狀態(tài)下，而不能進(jìn)行正常工作?？赏ㄟ^(guò)對(duì)CAN控制寄存器的INIT位置0操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在通過(guò)CAN 控制器進(jìn)行發(fā)送和接收之前，一定先關(guān)中斷，然后對(duì)發(fā)送和接收的相關(guān)寄存器進(jìn)行初始化，進(jìn)而進(jìn)行發(fā)送或接收。

3 結(jié)語(yǔ)

篇8

[關(guān)鍵詞]繼電保護(hù)

變電站

微機(jī)保護(hù)

視頻監(jiān)控　RCS9700

1　概述

所謂最新的變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)，就是廣泛采用微機(jī)保護(hù)和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，分別采集變電站的模擬量、脈沖量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)量及一些非電量信號(hào)，經(jīng)過(guò)功能的重新組合，按照預(yù)定的程序和要求實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)視、測(cè)量、協(xié)調(diào)和控制自動(dòng)化的集合體的全過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和資源共享，提高變電站自動(dòng)化的整體效益。

最新的變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)――RCS9700運(yùn)用新一代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，集保護(hù)、測(cè)控功能于一體，滿足6～110kV各種電壓等級(jí)變電站綜合自動(dòng)化的需要?，F(xiàn)在市場(chǎng)上流通著有各利各樣的自動(dòng)化系統(tǒng)，并且在不斷地改進(jìn)和更新。本文主要根據(jù)南京南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的最新的RCS9700變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在110kV變電站的最新應(yīng)用情況，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)及配置、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)要求，進(jìn)行論述。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

兗礦新疆煤化工有限公司110kV／10kV降壓總變電站一期工程包括：SFZ10-40000kVA／110kV／10kV三相油浸自冷有載調(diào)壓電力變壓器2臺(tái)，接線方式為Y／；110kV線路2回；10kV進(jìn)線2回；電容器組2回；10kV／0.4 kV站用變饋線2回；10kV三級(jí)變電站饋出線10回；10kV電動(dòng)機(jī)饋出線10回；10kV／0.4kV廠用變饋線8回；備用回路饋線20回。

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中始終貫穿著充分保證“可靠性”這一原則，采用分散分層分布式模塊化結(jié)構(gòu)，各保護(hù)、測(cè)量、控制、通信等各個(gè)模塊之間既相互獨(dú)立又互相聯(lián)系。RCS-9700采用WorldFip工業(yè)總線經(jīng)過(guò)智能網(wǎng)關(guān)RCS-9782、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)RCS-9882、RCS-9698D遠(yuǎn)動(dòng)裝置在后臺(tái)監(jiān)控機(jī)上實(shí)現(xiàn)全所電氣設(shè)備的“四遙”功能，完全滿足“可靠性”這一原則。

3　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及配置

3.1　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

RCS9700變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)采用分散分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)從整體結(jié)構(gòu)上分為三層：站控層、網(wǎng)絡(luò)通信層、間隔層。站控層由本地后臺(tái)服務(wù)器、保護(hù)工程師站、五防系統(tǒng)等構(gòu)成。通信采用100M工業(yè)以太網(wǎng)。間隔層主要由保護(hù)單元、測(cè)控單元等組成。網(wǎng)絡(luò)通信層應(yīng)支持單網(wǎng)或雙網(wǎng)，支持全以太網(wǎng)，也提供其它網(wǎng)絡(luò)，通信方式采用WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線，支持雙網(wǎng)通訊，通信層由WorldFIP網(wǎng)關(guān)、保護(hù)管理機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器等組成。

微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)：分為站級(jí)控制層和間隔級(jí)控制層，網(wǎng)絡(luò)按雙網(wǎng)配置。站級(jí)控制層設(shè)備按遠(yuǎn)期規(guī)模配置，采用基于TCP／IP協(xié)議的自適應(yīng)10／100M雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)(A、B網(wǎng))。間隔級(jí)控制層設(shè)備配置雙以太網(wǎng)接口，將采集和處理后的數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)雙絞線傳輸?shù)秸炯?jí)控制層，各間隔級(jí)單元相互獨(dú)立，不相互影響。應(yīng)用層協(xié)議使用IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

視頻監(jiān)控裝置：將變電站的視頻信號(hào)與音頻信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收視頻信號(hào)與音頻信號(hào)后進(jìn)行監(jiān)控、存儲(chǔ)、管理。主要監(jiān)控、記錄變電站的安全以及設(shè)備的運(yùn)行情況，監(jiān)測(cè)電力設(shè)備發(fā)熱程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理事故情況，有助于提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化的安全性和可靠性，并提供事后分析事故的有關(guān)圖像資料。同時(shí)它還具有防火、防盜等功能。RCS9700設(shè)置串行通信口與視頻監(jiān)視系統(tǒng)連接，視頻監(jiān)視系統(tǒng)智能設(shè)備的通信規(guī)約符合IECC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，完成各種通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，使計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)獲得所需數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)通訊能力：系統(tǒng)具備為雙串口、雙網(wǎng)絡(luò)通訊能力，系統(tǒng)配備相關(guān)通訊接口及通訊設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度SCADA系統(tǒng)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)以串口方式及網(wǎng)絡(luò)方式同時(shí)進(jìn)行通訊，選用的通訊規(guī)約為DL／T634-5-101-2002、DL／T 634-5-104-2002和新部頒CDT。遠(yuǎn)動(dòng)通道具備2路數(shù)字串口通訊、2路數(shù)字模擬通訊、2路網(wǎng)絡(luò)通訊。通道具有防雷、過(guò)壓保護(hù)裝置。

3.2　系統(tǒng)硬件的配置

監(jiān)控主機(jī)：用標(biāo)準(zhǔn)的、網(wǎng)絡(luò)的、分布功能和系統(tǒng)化的開(kāi)放式的硬件結(jié)構(gòu)，滿足IEEE POSIX標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)控裝置面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，采用統(tǒng)一的硬件平臺(tái)、統(tǒng)一的軟件平臺(tái)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。裝置采用32位CPU和DSP硬件平臺(tái)，14位以上高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。利用冗余硬件、自診斷和抗干擾等措施達(dá)到高可靠性。

操作員、工程師工作站：系統(tǒng)配置一臺(tái)操作員工作站和繼保工程師站。能在正常和電網(wǎng)故障時(shí)，采集、處理各種二次裝置信息，并充分利用這些信息為繼電保護(hù)運(yùn)行、管理服務(wù)，為分析、處理電網(wǎng)故障提供支持。繼保工程師站具備多路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通道向調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

微機(jī)五防工作站：系統(tǒng)配置一臺(tái)微機(jī)五防系統(tǒng)，防誤操作功能比較完備。

電源：系統(tǒng)站級(jí)控制層交流電源由在線式UPS供電。其他交流電源由站用變交流系統(tǒng)提供。二次設(shè)備室的設(shè)備由變電站直流系統(tǒng)220V電源供電。

3.3　系統(tǒng)各裝置優(yōu)化組合

主變保護(hù)及測(cè)控裝置、110kV線路保護(hù)裝置采用分組屏方式，布置在301主控制室。10kV饋線、所用變、站用變、電容器組等間隔層設(shè)備采用嵌入式RCS-9000系列C型微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜上。其它智能設(shè)備可通過(guò)通信口接入監(jiān)控系統(tǒng)。RCS-9700綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具備為雙串口、雙網(wǎng)絡(luò)通訊能力，系統(tǒng)配備相關(guān)通訊接口及通訊設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)以串口方式及網(wǎng)絡(luò)方式同時(shí)進(jìn)行通訊，選用的通訊規(guī)約符合IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約。遠(yuǎn)動(dòng)通道具備2路數(shù)字串口通訊、2路數(shù)字模擬通訊、2路網(wǎng)絡(luò)通訊。

4　系統(tǒng)保護(hù)裝置配置及功能

系統(tǒng)具備較強(qiáng)的故障軟化與容錯(cuò)能力，具有系統(tǒng)動(dòng)態(tài)重構(gòu)能力和一定的冗余措施，在任一單個(gè)硬件或軟件失效時(shí)，能防止系統(tǒng)信息的丟失或影響系統(tǒng)主要功能。

4.1　微機(jī)保護(hù)及自動(dòng)裝置配置

110kV線路微機(jī)光纖縱聯(lián)保護(hù)裝置：由RCS943A-05型110kV線路保護(hù)裝置和RCS97-22T型110kV線路保護(hù)測(cè)控裝置組成。光纖分相電流差動(dòng)保護(hù)包括電流分相差動(dòng)保護(hù)、序電流差動(dòng)保護(hù)、離保護(hù)和零序電流保護(hù)(后備)。

主變壓器保護(hù)裝置(RCS-9671C、9661C)：包括主保護(hù)裝置+后備保護(hù)裝置+本體非電量保護(hù)裝置。主保護(hù)裝置裝設(shè)一套二次諧波制動(dòng)原理的縱差保護(hù)。后

備保護(hù)裝置包括復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、間隙零序過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)壓保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、主變有載調(diào)壓控制系統(tǒng)、主變風(fēng)扇控制系統(tǒng)。非電量保護(hù)裝置包括重瓦斯、輕瓦斯、壓力釋放、油溫度、繞組溫度，有載調(diào)壓重瓦斯等。

10kV饋線保護(hù)裝置(RCS-9611C)：包括三段時(shí)限過(guò)流保護(hù)、三段零序過(guò)流、三相一次重合閘、低周減載、接地保護(hù)及過(guò)負(fù)荷保護(hù)，每個(gè)保護(hù)通過(guò)控制字可投入和退出。

10kV電容器保護(hù)裝置(RCS-9631C)：包括帶有時(shí)限電流速斷、定時(shí)過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流、過(guò)壓和欠壓保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)，溫度保護(hù)。

10／0.4kV站用變／廠用變保護(hù)裝置(RCS-9621C)：包括三段復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)、高壓側(cè)正序反時(shí)限保護(hù)、兩段定時(shí)限負(fù)序過(guò)流保護(hù)、高壓側(cè)接地保護(hù)、低壓側(cè)接地保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、低電壓保護(hù)、非電量保護(hù)，每個(gè)保護(hù)通過(guò)控制字可投入和退出。

10kV異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置(RCS-9641C)：設(shè)置兩段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)、兩段定時(shí)限負(fù)序過(guò)流保護(hù)、一段反時(shí)限負(fù)序過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、定子零序電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)及兩路非電量保護(hù)，每個(gè)保護(hù)通過(guò)控制字可投入和退出。

10kV同步電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置(RCS-9643C)：設(shè)置縱差保護(hù)、兩段定時(shí)限過(guò)流保護(hù)、不平衡保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、定子零序電壓保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、低頻保護(hù)、失步保護(hù)及兩路非電量保護(hù)，每個(gè)保護(hù)通過(guò)控制字可投入和退出。

低頻低壓減載裝置：雙CPU結(jié)構(gòu)，強(qiáng)弱電嚴(yán)格分離，舍棄傳統(tǒng)的背板配線方式，有很強(qiáng)的抗干擾和抗電磁輻射的能力。完善的事件記錄報(bào)文處理，可保存最新128次動(dòng)作報(bào)告，24次故障錄波報(bào)告。有友好的人機(jī)界面、中文顯示、打印。具備軟件和硬件GPS脈沖對(duì)時(shí)功能。

4.2　微機(jī)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及處理功能。遙測(cè)：變電站運(yùn)行的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如母線電壓、線路電流、主變溫度、功率、頻率等；遙信：開(kāi)關(guān)、刀閘位置、分接頭位置、各種設(shè)備狀態(tài)、瓦斯、氣壓信號(hào)等。通過(guò)間隔層I／O單元進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和處理。根據(jù)CT、PT的采集信號(hào)，計(jì)算每一個(gè)電氣單元的電流、電壓、有功、無(wú)功和功率因數(shù)及電度量等，顯示在CRT上。

限值監(jiān)視和報(bào)警處理功能：多種限值、多種報(bào)警級(jí)別、多種告警方式、告警閉鎖和解除，遙信變位次數(shù)統(tǒng)計(jì)、變位告警。報(bào)警處理分兩種方式：一種是事故報(bào)警；另一種是預(yù)告報(bào)警。

事件順序記錄和事故追憶功能：開(kāi)關(guān)和保護(hù)信號(hào)的動(dòng)作順序以ms級(jí)進(jìn)行記錄。SOE分辨率為2ms。能夠在CRT上顯示動(dòng)作順序，及時(shí)在打印機(jī)上打印。

控制功能：能通過(guò)當(dāng)?shù)鼗驕y(cè)度端微機(jī)的鍵盤或鼠標(biāo)輸入操作命令，對(duì)變電站的控制對(duì)象進(jìn)行操作。包括開(kāi)關(guān)及刀閘的分合、變壓器分接頭調(diào)節(jié)、PT并列信號(hào)復(fù)歸等。為了防止誤操作，在任何控制方式下都必須采用分步操作，即選擇、校核、執(zhí)行，并設(shè)置操作員和線路代碼口令。

管理功能：對(duì)一些設(shè)備工況報(bào)告、設(shè)備檔案的編制和調(diào)用。運(yùn)行人員或工程師可以進(jìn)行修改、檢索、顯示、打印設(shè)備工況報(bào)告；對(duì)各種運(yùn)行記錄及設(shè)備的資料進(jìn)行檔案管理；對(duì)于不同性質(zhì)的工作人員，系統(tǒng)具有管理權(quán)限、操作權(quán)限分類設(shè)置的功能。

在線統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能：具有統(tǒng)計(jì)計(jì)算和報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能、用戶自定義報(bào)表工具。根據(jù)采樣的CT、PT實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算每一電氣單元的有功、無(wú)功功率；各相電流、電壓；功率因數(shù)；電壓、功率因數(shù)合格率的分時(shí)段統(tǒng)計(jì)、變壓器負(fù)荷率及損耗所用電率、開(kāi)關(guān)正常及事故跳閘次數(shù)、變壓器的停用時(shí)間及次數(shù)等。

畫面顯示和打印功能：在CRT上顯示主接線圖、直流系統(tǒng)圖、站用電系統(tǒng)圖、監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行工況圖、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)表、各種實(shí)時(shí)測(cè)量值表、歷史事件及某些重要數(shù)據(jù)表、主要設(shè)備參數(shù)表、繼電保護(hù)定值表、有功、無(wú)功、電流、電壓、頻率、主變分接頭、潮流方向、電壓棒圖、110kV母線相電壓及3U0電壓、10kV母線接地時(shí)電壓3U0及母線相電壓的趨勢(shì)曲線等。能儲(chǔ)存某些歷史負(fù)荷曲線及包括某些歷史事件畫面。

與遠(yuǎn)方調(diào)度信息交換功能：能正確接收、處理、執(zhí)行變電站SCADA或地區(qū)調(diào)度中心的遙控命令，但同一時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)主站的控制命令。

系統(tǒng)的自診斷和白恢復(fù)功能：微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠在線診斷系統(tǒng)的軟件、硬件運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)診斷到軟件運(yùn)行出格時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并能自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行，且不丟失重要的數(shù)據(jù)。任何插件可帶電插拔，而不會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)。

維護(hù)功能：工程師可以通過(guò)工程師站對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行診斷、管理、維護(hù)、擴(kuò)充等工作，能夠用交互方式在線對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行修改和增刪。對(duì)各種應(yīng)用功能運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，各種報(bào)表的在線生成和顯示畫面的在線編輯。還可以對(duì)計(jì)算機(jī)站控系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢查。

GPS同步對(duì)時(shí)功能：在變電站內(nèi)采用一套標(biāo)準(zhǔn)同步鐘本體，在主控室集中組屏，天線安裝在主控室屋頂。與GPS對(duì)時(shí)接口，GPS的對(duì)時(shí)精度為1ms，其與系統(tǒng)內(nèi)各裝置的對(duì)時(shí)采用硬對(duì)時(shí)。

電壓無(wú)功自動(dòng)控制：在線監(jiān)控實(shí)現(xiàn)，VQC系統(tǒng)滿足《變電站VQC系統(tǒng)功能技術(shù)要求》，同時(shí)在不同時(shí)段，能執(zhí)行不同定值。

5　存在的問(wèn)題

該系統(tǒng)以其技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、功能齊全、具備無(wú)人值班的技術(shù)條件等方面的優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)內(nèi)得到了較為廣泛的應(yīng)用。變電站綜合自動(dòng)化顯出其優(yōu)越性的同時(shí)，也具有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：

(1)在變電站巡檢操作人員操作設(shè)備過(guò)程中，在主控室操作后，又必須到現(xiàn)場(chǎng)查看并驗(yàn)證一次設(shè)備的實(shí)際位置，跑來(lái)跑去，如果操作項(xiàng)目多的話，過(guò)程反復(fù)又浪費(fèi)時(shí)間，自動(dòng)化的程度還有待提高。假如操作人員在主控室或調(diào)度室就能查看一次設(shè)備的運(yùn)行工況，則會(huì)大大減少操作人員的勞動(dòng)量和時(shí)間。所以，未來(lái)的趨向?qū)⑹窃谝淮卧O(shè)備附近裝設(shè)視頻和聲控系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和傳輸，運(yùn)行操作人員在遠(yuǎn)方就能對(duì)設(shè)備的運(yùn)行工況及狀態(tài)變化情況了如指掌，同時(shí)又減少與高壓設(shè)備危險(xiǎn)接觸的不定因素。

(2)微機(jī)保護(hù)裝置插件容易損壞，比較典型的有電源板插件發(fā)熱損壞導(dǎo)致保護(hù)失去作用，或通訊監(jiān)控主插件通訊模塊損壞導(dǎo)致通訊連接不上等，必須保證充足的維護(hù)搶修人員進(jìn)行緊急搶修。

(3)該系統(tǒng)增加了繼保工作人員作業(yè)量，繼保工作人員作保護(hù)調(diào)試時(shí)，不僅要對(duì)保護(hù)對(duì)信號(hào)，還要對(duì)后臺(tái)、調(diào)度核對(duì)信號(hào)，大量繁雜的信號(hào)對(duì)點(diǎn)工作增加了巨大的作業(yè)量，而且只能在檢修狀態(tài)時(shí)可以信號(hào)核對(duì)，否則不會(huì)準(zhǔn)確。

(4)對(duì)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)培訓(xùn)不能及時(shí)跟上，大部分人員計(jì)算機(jī)技術(shù)能力有待提高，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單分合閘操作，以及線路改命名等簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)編譯工作等，遇到復(fù)雜問(wèn)題仍需向廠家求助。

篇9

【關(guān)鍵詞】變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；問(wèn)題；分析

對(duì)于無(wú)人值班變電站的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)而言，它的只要功能是能夠?qū)ο到y(tǒng)的各種故障，作出正確的反應(yīng)，并在必要時(shí)，采取相應(yīng)的措施，防止事故的擴(kuò)大，為事故及異常分析提供可靠的數(shù)據(jù)，以便運(yùn)行人員能及時(shí)而準(zhǔn)確地全面掌握運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)控事故運(yùn)行狀態(tài)，避免事故的擴(kuò)大。

目前，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已在蘭州供電局無(wú)人值班變電站中廣泛應(yīng)用，對(duì)提高變電站自動(dòng)化程度、實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化和自動(dòng)抄表，建設(shè)無(wú)人值班變電站和減員增效等方面發(fā)揮了積極作用。然而，我們?cè)趯?shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，在一定程度上影響了變電站的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1.“四遙”功能問(wèn)題分析

綜合自動(dòng)化變電站必須具備四遙功能，這是對(duì)綜合自動(dòng)化變電站的最基本的要求，它由變電站的遠(yuǎn)動(dòng)終端與主站配合來(lái)實(shí)現(xiàn)四遙功能。就目前來(lái)看，這方面的功能是各廠家在研制開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)的主要方向。

在遙控、遙調(diào)方面成功率高，但在遙信方面，其誤碼率較高，存在遙信信號(hào)誤報(bào)、漏報(bào)與抖動(dòng)。遙信信號(hào)直接反映了電網(wǎng)運(yùn)行方式及變電站相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，它是電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中最基本、最重要的信息之一，特別要求可靠、實(shí)時(shí)。但在實(shí)際運(yùn)行中誤報(bào)、漏報(bào)現(xiàn)象較突出，必須很好地加以研究和解決。引起遙信誤報(bào)、漏報(bào)或抖動(dòng)的原因主要有兩個(gè)：一是一次、二次設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中造成的遙信誤動(dòng)或抖動(dòng)，如斷路器輔助觸點(diǎn)的機(jī)械傳動(dòng)部分出現(xiàn)間隙、觸點(diǎn)不對(duì)位或接觸不良等，二次回路中信號(hào)繼電器返回性能不穩(wěn)而出現(xiàn)電顫、觸電接觸不良等，故造成遙信誤動(dòng)或抖動(dòng)。二是由于遙信裝置本身引起誤動(dòng)或抖動(dòng)，如長(zhǎng)線傳輸受到靜電和工頻干擾，產(chǎn)生遙信誤動(dòng)和抖動(dòng)。在遙測(cè)方面，由于信息的遠(yuǎn)傳，數(shù)據(jù)在采集、傳輸過(guò)程中有偏差，準(zhǔn)確性不高，只能做為日常分析的參考依據(jù)。為了保證抄表的準(zhǔn)確性，這就使得無(wú)人值班變電站，不得不有人留守，專門抄表，增加了運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)。

2.后臺(tái)監(jiān)控機(jī)問(wèn)題分析

后臺(tái)監(jiān)控機(jī)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的重要環(huán)節(jié)，它代替值班人員監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀況，并作好記錄，提供可靠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，供運(yùn)行人員參考。在實(shí)際運(yùn)行中，已經(jīng)多次出現(xiàn)后臺(tái)機(jī)由于運(yùn)行人員人為的或監(jiān)控機(jī)本身的缺陷等導(dǎo)致監(jiān)控機(jī)癱瘓而不能正常工作的情況。

2.1 后臺(tái)機(jī)監(jiān)控機(jī)管理

為防止后臺(tái)機(jī)監(jiān)控機(jī)上述缺陷和事故的發(fā)生，一是變電站要制定后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行、使用、維護(hù)和管理制度。二是進(jìn)行定期和不定期的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即處理，不留缺陷和隱患。三是設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法，密碼權(quán)限分管理員和操作員，管理員密碼由專人掌握，普通人員不能隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動(dòng)、停運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)，防止后臺(tái)機(jī)的軟硬件資源遭到破壞。四是用監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)，是指當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)時(shí)，監(jiān)控機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)操作系統(tǒng)后繼續(xù)啟動(dòng)監(jiān)控軟件，直至監(jiān)控軟件界面。如果停運(yùn)監(jiān)控軟件，需要輸入密碼。只有掌握密碼的人才能停運(yùn)監(jiān)控軟件，進(jìn)入到操作系統(tǒng)。在選擇后臺(tái)監(jiān)控軟件時(shí)，應(yīng)選擇具有這種功能的產(chǎn)品，提高后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。

2.2 后臺(tái)監(jiān)控機(jī)運(yùn)行

由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)要求實(shí)時(shí)運(yùn)行，處理的數(shù)據(jù)量比較大，相應(yīng)速度要快，而且處在強(qiáng)電磁環(huán)境，一般普通計(jì)算機(jī)無(wú)法滿足要求，因此在選擇高性能的工控機(jī)時(shí)，要能適應(yīng)在強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境中工作，抗干擾性強(qiáng)，硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性能好。在選擇設(shè)備時(shí)，除了必須保證所選系統(tǒng)功能滿足變電站的需求之外，還要求技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，防止由于功能欠缺，影響系統(tǒng)以后的安全穩(wěn)定運(yùn)行。另外，各變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的型號(hào)不易過(guò)多。各電壓等級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)不易超過(guò)兩種，以便于運(yùn)行人員能快速操作、維護(hù)。

3.保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)問(wèn)題分析

目前，在一些變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)有故障錄波裝置。作為無(wú)人值班變電站，故障錄波裝置應(yīng)是必備的一種重要自動(dòng)裝置，當(dāng)母線、主變及進(jìn)出線發(fā)生故障、異常和跳閘時(shí)，故障錄波裝置能夠記錄各種異常、故障、事故，以及跳閘前后的負(fù)荷電流、電壓和各種保護(hù)、信號(hào)動(dòng)作信息，能在更多周波內(nèi)記錄電流的變化以及故障電流值，以便于運(yùn)行人員到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)各種異常信息進(jìn)行調(diào)閱和查看，便于查明事故點(diǎn)和原因，對(duì)正確分析、判斷事故異常及迅速果斷正確處理事故、異常起到重要作用。

變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)告音響信號(hào)受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的控制，如當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不能工作時(shí)，事故和預(yù)告音響信號(hào)則不能發(fā)出；或者事故和預(yù)告信號(hào)在后臺(tái)機(jī)上，音量小，值班留守人員很難聽(tīng)見(jiàn)（值班室和主控室分為兩室，有一定距離），故不能提示值班人員處理事故或故障，嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行。這類情況已經(jīng)發(fā)生過(guò)幾次，造成PT燒毀、開(kāi)關(guān)事故跳閘不報(bào)警。對(duì)于這種情況，應(yīng)與廠家共同處理，將保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)告音響信號(hào)獨(dú)立出來(lái)，不受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)控制，防止發(fā)生后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不工作時(shí)發(fā)不出保護(hù)事故和預(yù)告音響信號(hào)情況。

4.遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送與接收問(wèn)題分析

由于遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送不準(zhǔn)確和設(shè)備缺陷，發(fā)生過(guò)幾個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)停止向調(diào)度主站發(fā)送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息。一些變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息是通過(guò)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送到調(diào)度主站的，當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，則遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息不能發(fā)送。這種方式不利于遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息的上傳，并經(jīng)常誤發(fā)誤傳信息，造成操作人員經(jīng)常要到現(xiàn)場(chǎng)值班；到現(xiàn)場(chǎng)檢查設(shè)備和恢復(fù)誤發(fā)的信息等。對(duì)于這些問(wèn)題，建議變電站在設(shè)計(jì)時(shí)，采用雙通信通道，（如圖1所示）遠(yuǎn)方主站與后臺(tái)機(jī)的連結(jié)方式為以太網(wǎng)，共享數(shù)據(jù)總線，這樣，當(dāng)后臺(tái)機(jī)癱瘓時(shí)，信息仍能遠(yuǎn)傳至主站。

有人值班的常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)RTU因采集和處理的數(shù)據(jù)量相對(duì)較少，實(shí)時(shí)性能達(dá)到了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，并滿足了電力調(diào)度需要。但實(shí)施了無(wú)人值班后，其系統(tǒng)實(shí)時(shí)性受到了較大影響；一是由于數(shù)據(jù)在發(fā)往集控中心的過(guò)程中處理傳送環(huán)節(jié)較多；二是由于總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在較多的瓶頸，數(shù)據(jù)傳輸不暢，等待時(shí)間長(zhǎng)，其中還涉及到網(wǎng)絡(luò)的選擇和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等問(wèn)題。

目前，一些變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送、接收處理能力不強(qiáng)，設(shè)備可靠程度不過(guò)關(guān)。主要表現(xiàn)為：不能上傳保護(hù)值，不能正確接收、處理調(diào)度主站的開(kāi)關(guān)遙控操作，修改定值、主變調(diào)檔功能等。由于這些問(wèn)題的存在，一些簡(jiǎn)單的拉合開(kāi)關(guān)的單一操作，重合閘壓板的投退，都要由操作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，不利于設(shè)備的遠(yuǎn)程操作，使變電站的自動(dòng)化程度受到很大影響，浪費(fèi)了人力資源及加大了生產(chǎn)成本。

5.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的分析可以看出，變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題，已影響到變電站安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這需要從“四遙”功能、保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的管理和運(yùn)行、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)信息的發(fā)送與接收等方面，引起制造設(shè)計(jì)人員和運(yùn)行維護(hù)人員的共同關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

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[2]森下正志.電氣設(shè)備故障分析及對(duì)策[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

篇10

關(guān)鍵詞：高壓室 溫濕度 照明 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 及時(shí)除潮

1 項(xiàng)目背景或現(xiàn)狀

我公司為適應(yīng)變電站無(wú)人化改造和變電運(yùn)行專業(yè)化改革的需要，開(kāi)始組建監(jiān)控中心和操作隊(duì)，并成立了一個(gè)監(jiān)控中心和四個(gè)操作隊(duì)，每個(gè)操作隊(duì)負(fù)責(zé)一個(gè)駐地站和六七個(gè)受控站，為了保證變電站高壓室設(shè)備的安全運(yùn)行，結(jié)合本地區(qū)夏季溫濕度較高的實(shí)際情況，工區(qū)各變電站35kV和10kV高壓室均配有除濕機(jī)和相應(yīng)數(shù)量的排風(fēng)扇。但操作隊(duì)僅對(duì)駐地站能夠及時(shí)監(jiān)視高壓室的溫濕度和對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行檢查維護(hù)，然而對(duì)受控站因?yàn)殡x得遠(yuǎn)并不能及時(shí)了解高壓室的溫濕度和照明情況，在高壓室溫濕度超標(biāo)后不能及時(shí)手動(dòng)投入排風(fēng)和除濕設(shè)備，使高壓設(shè)備在不良環(huán)境中較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，降低設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，影響設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果高壓室照明維護(hù)不及時(shí)，一旦高壓室設(shè)備發(fā)生故障，監(jiān)控中心和駐地站不能清晰地了解到現(xiàn)場(chǎng)的狀況，運(yùn)行人員貿(mào)然進(jìn)入高壓室，會(huì)大大增加人員人身傷害的危險(xiǎn)性。從而給變電站的管理帶來(lái)了一定的困難。對(duì)于變電站來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)的監(jiān)控是行業(yè)系統(tǒng)安全運(yùn)作必備的前提條件。

2 目的意義

如何將遠(yuǎn)程的監(jiān)視、遙控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，做到既可以遠(yuǎn)程監(jiān)視、遙控的傳輸，又具備環(huán)境的整體監(jiān)控，并且具有通常靈活操作的功能，投入費(fèi)用合理經(jīng)濟(jì)，這已經(jīng)成為當(dāng)前變電站溫濕度監(jiān)控應(yīng)用發(fā)展的主要方向。

變電站照明及高壓室溫濕度遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心工作人員在局域網(wǎng)上通過(guò)安裝的溫濕度網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站高壓室的溫度和濕度，操作人員可根據(jù)季節(jié)變化及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，設(shè)定高壓室溫濕度最高限值。當(dāng)高壓室實(shí)際溫濕度超過(guò)限定值時(shí)，監(jiān)控中心工作人員根據(jù)報(bào)警提示，選擇自動(dòng)或手動(dòng)控制：自動(dòng)控制狀態(tài)下，當(dāng)各監(jiān)控點(diǎn)的溫濕度傳感器數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，自動(dòng)開(kāi)啟相應(yīng)的風(fēng)扇；當(dāng)數(shù)據(jù)回到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)自動(dòng)停止相應(yīng)的設(shè)備。手動(dòng)控制狀態(tài)下，根據(jù)溫濕度報(bào)警提示可選單一風(fēng)扇啟動(dòng)和多臺(tái)風(fēng)扇啟動(dòng)，從而將高壓室溫濕度控制在一定范圍之內(nèi)，保護(hù)設(shè)備在符合種環(huán)境下安全穩(wěn)定長(zhǎng)久運(yùn)行。

3 設(shè)想或原理

為避免安全隱患，變電站需對(duì)變電設(shè)施進(jìn)行溫度濕度監(jiān)測(cè)并對(duì)溫濕度較高的設(shè)施進(jìn)行干燥通風(fēng)處理。溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由信息采集、信息傳輸和信息處理三部分組成，監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象是大氣中的溫度和濕度。

溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)由溫濕度傳感器、可編程控制器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、局域網(wǎng)和組態(tài)軟件組成的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)變電站內(nèi)的溫濕度進(jìn)行一個(gè)量化的測(cè)定，為保持變電站的干燥通風(fēng)提供依據(jù)。

各監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝溫濕度傳感器對(duì)溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)中心接收監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)信息；并負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分類、篩選和綜合分析。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器作為系統(tǒng)的決策中心，對(duì)從監(jiān)測(cè)中心站獲得的監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分析、調(diào)研，及時(shí)做出相應(yīng)處理決策，避免安全隱患。

4 目標(biāo)及效果

變電站照明及高壓室溫濕度遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要包括以下幾部分：

4.1 高壓室溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng) 本系統(tǒng)可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)高壓室的溫濕度狀況，為操作隊(duì)操作人員進(jìn)行高壓室溫濕度遠(yuǎn)程控制提供依據(jù)。操作人員根據(jù)需要可以隨時(shí)遠(yuǎn)程啟動(dòng)和停止排風(fēng)扇，從而控制高壓室的溫濕度狀況。

4.2 高壓室溫濕度超限，排風(fēng)扇自啟動(dòng)系統(tǒng) 操作人員可根據(jù)季節(jié)變化及當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，設(shè)定高壓室溫濕度最高限值。當(dāng)高壓室實(shí)際溫濕度超過(guò)限定值時(shí)，排風(fēng)扇自行啟動(dòng)，從而將高壓室溫濕度控制在一定范圍之內(nèi)，保護(hù)設(shè)備的安全長(zhǎng)久運(yùn)行。

4.3 高壓室除濕機(jī)啟動(dòng)，排風(fēng)扇延時(shí)自啟動(dòng)系統(tǒng) 高壓室一般已配備1-2臺(tái)工業(yè)除濕機(jī)，除濕機(jī)可根據(jù)設(shè)定的濕度限值自行啟動(dòng)，也可現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)。除濕機(jī)啟動(dòng)后，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)排風(fēng)扇延時(shí)自啟動(dòng)，延時(shí)時(shí)間可由操作人員設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)排風(fēng)扇經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到較好的除濕降溫效果。

4.4 高壓室室內(nèi)照明、變電站場(chǎng)地照明遠(yuǎn)程控制系

統(tǒng) 本照明遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和已經(jīng)在用的變電站視屏監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，可方便實(shí)現(xiàn)變電站室內(nèi)或夜晚變電站場(chǎng)地的實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)變電站設(shè)備故障或有異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，操作人員可在第一時(shí)間內(nèi)，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)做到一目了然，心中有數(shù)，從而及時(shí)采取措施，減小損失，防止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.5 高壓室溫濕度數(shù)據(jù)查詢及有關(guān)溫濕度曲線查詢 本系統(tǒng)可自動(dòng)記錄五個(gè)月內(nèi)變電站高壓室溫濕度有關(guān)數(shù)據(jù)，為直觀起見(jiàn)，本系統(tǒng)可自動(dòng)生成高壓室溫濕度日曲線、月曲線。在溫濕度日曲線中，系統(tǒng)每整點(diǎn)上傳監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度，并自動(dòng)生成曲線，系統(tǒng)可自動(dòng)保存前一日的溫濕度數(shù)據(jù)曲線，以利于比較，在溫濕度月曲線中，系統(tǒng)每日2時(shí)和14時(shí)各上傳一次監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)，并且自動(dòng)生成曲線。系統(tǒng)可自動(dòng)保存上一月的溫濕度曲線，以利于比較。

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