电力监控系统在智能变电站中的应用

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　　摘要：由常规变电站到智能变电站的升级改造成了很多电力企业的必要选择，升级后的设备也会达到智能变电站的管理水平，另外电力系统的数据采集能够为企业提供数据管理材料，可以在监控系统中对用户的用电负荷进行自动化调控，达到智能化的管理水平。
　　关键词：电力监控系统;智能变电站;应用
　　1智能变电站的概念
　　智能变电站是一种新型变电站，其应用了现代计算机技术、通信和信息处理技术、现代远动技术、现代微电子技术等先进技术，使变电站的二次设备实现功能重组优化，以更好的实现对变电站一次设备的运行状态进行测量、监控、控制和调配。智能变电站的主要任务是，完成对站内设备的信息共享，让各设备之间完成信息交换和数据分享，从而对变电站形成监视和控制。智能变电站的出现，取代了传统变电站的二次设备，同时也简化了传统变电站的二次接线。智能变电站的推广和应用是提高现代变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要措施。
　　2电力监控系统在智能变电站中的应用
　　2.1通信技术的运用
　　装设在发电厂各变电所的远动装置把断路器状态、母线电压、线路中的潮流等信息连续地、经常地、周期性地送往调度控制中心，以便电力系统调度人员根据这些信息掌握整个电力系统运行的状况，从而及时调整电力系统的运行方式，处理所发生的事故。运行人员在以前需要人工记录电力系统运行的状态参数，再以此为依据进行分析判断决策，而现在运行人员可以通过最新的调度自动化系统更高效的完成这些工作。智能变电站可以收集变电站及其主要线路上反映系统运行状态的实时信息，对其加以识别和处理之后用于分析、统计制表、超限报警和安全监视等。变电站运行人员在制定短期运行计划时，需要考虑资源的可利用程度、负载测算、系统功率互换、网络结构等，使变电站在保证供电质量及系统稳定的前提下把运行费用降到尽可能低的水平。制定和执行短时运行计划，使电力系统做到经济运行。进行发电控制以保持系统的频率，维持电压水平稳定以保证供电质量。
　　2.2变电站电力监控系统体系结构和功能设计
　　在设计变电站电力监控系统时，主要是实现对电网分布式配电控制和分散式数据的集中管理和控制，通过远程控制系统实现对电网电能质量的监测，提高电力系统运行的安全性和可靠性。变电站电力监控系统主要包括三个子系统，分别是主站控制系统、间隔层子站系统和网络层通信系统。在变电站电力监控系统体系结构中，站控层功能主要是完成基层信息的传递，并对基层数据信息进行分析和处理，为管理人员提供人机交互界面，使管理人员更加方便地了解基层数据信息，并且可以有效监控和管理各个设备。变电站监控系统的软件采用了SCADA电力监控软件，控制中心的监控主机采用Windows 操作系统，可以更好地实现数据的存储和管理，并且可以根据需求对系统进行扩展。远程管理主机遵守IEC61850协议，负责从间隔层对数据进行采集。GPS授时装置负责对变电站电力监控系统的设备进行校正时钟，为系统的设备控制和保护提供校时功能。间隔层主要是对信息进行收集，并对变电站电力监控系统中的子系统进行执行。间隔层的设备采用分布式配置方法进行配置，实现变电站电力系统的通信和监控功能。间隔层可以实现对数据的实施测量和对设备的控制管理，保护器是间隔层的核心设备，保护器主要负责对数据的输入和输出，并通过保护器内部的中央处理器对数据进行分析和处理，实现对主机数据的保护。网络层主要是实现通信功能，网络层通信采用光纤环网通信，便于现场数据参数的采集和控制管理。网络层是网络通信系统，其中，网络通信管理主机是集成度非常高的智能通信设备，可以对配电信息进行采集，然后把采集到的配电信息发送到后台的远程调度控制站，从而实现远程控制。远程监控主机之间的连接采用光纤介质，在数据传输效率上会有很大的提高。
　　2.3电力监控系统中的数据采集
　　在对电力监控系统进行设计的过程中需要不断提升其对于远程数据传输的能力，监控系统的最基本要求就是要能够进行数据的实时读取，对现场情况能够进行实施遥控监控，在主监控室能够得到汉化监控画面，并且对事故的监控能够实现数据统计功能，同时还需要打印、电能统计以及系统自检等一系列功能的实现。电力监控系统在电能采集中既包含对有用功电能的采集还要包含对无用功电能的采集，电力监控系统是利用系统软件计算和电能脉冲量的方法实现对智能电表的合理配电，有利于实现对变电站系统的整体管理，这极大提升了智能变电站的管理水平，有效降低了传统方式中人力物力，减少了人为因素带来的事故灾难。
　　2.4间隔层集群测控装置的应用
　　间隔层采用新研制的集群测控装置，打破传统的按照间隔配置测控装置的方案，而是由数台物理设备完成全站所有间隔的测控功能。集群测控装置不同于已有的集中式测控装置，集中式测控装置中固定完成某几个或全部间隔的测控功能，而集群测控装置中完成哪些间隔的测控功能部署是动态的和可变的，称之为“动态部署”和“动态迁移”。新型监控系统正是利用邏辑测控的动态迁移实现间隔测控的热备用。每一台物理集群测控装置内部，均保存一份自定义的系统配置，内容包含集群测控装置的编号、类型，全站SCD文件以及所有间隔的测控逻辑设备对应的CID模型等配置信息。集群测控装置初始化时，根据预先确定的对应关系，将测控逻辑装置逐一在集群测控物理装置上进行注册和初始化。在初始化过程结束后，变电站中每一个实际间隔将对应有1个测控逻辑装置处于运行状态，并有1个测控逻辑装置处于热备用状态。正常运行时，集群测控装置通过任务管理程序中的负载调度策略工具监视各间隔逻辑测控装置是否正常，并通过负载平衡策略进行逻辑测控装置的动态迁移。任务管理程序驻留在所有集群测控装置内，是整个间隔层测控功能的软件核心，直接决定着监控系统的各项技术指标能否实现。需对所有测控逻辑装置进行注册登记，以确定需要迁移的测控逻辑装置和最优的迁移目标物理装置。实施动态迁移优化目标装置选择时用到的数据结构如下：struct TaskInfo{int iSerial;//测控逻辑编号int iCurrentID;//当前物理装置标识int iDesID;//迁移目标物理装置标识int iStrategy;//优化策略选择该数据结构由任务负载调度根据应用策略进行构建和维护，通过组播传递给所有集群测控装置。为尽快完成整个迁移过程，系统运行中实施预拷贝机制，实时或周期性迭代各间隔参数配置表，原则上每套装置均具备全站测控各间隔的参数配置。整个迁移过程控制在60 s之内，调度端服务等待响应时间短于50 s，保证了数据采集有效性和连续性。
　　结语
　　基于计算机自动化技术以及电力软件的快速变革，给电力监控系统带来了巨大的发展，通过智能化、自动化的发展，可以有效实现电网安全监控、电量及非电量监测、参数自动调整、事故处理提示、快速处理事故等等功能，为以后的无人值守智能变电站提供了有力的技术支持。
　　参考文献
　　[1]向乾.一种基于GSM与红外技术的温差比较法在智能变电站温升监控系统中的应用研究[J].电气工程应用，2018（01）：51-56.
　　[2]何伟力.电力通信监控系统在超高压变电站中的应用[J].低碳世界，2017（29）：50-51.
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