淺談智能電力監控系統的應用及運維研究

摘要：受到市場(chǎng)經(jīng)濟的影響，相應地增加電力的需求，無(wú)疑提高對電力行業(yè)運行的要求。為此，本文對于電力監控系統的應用從預警及故障檢測、遙控及遙調操作兩個(gè)方面探究。此外，對于電力監控系統的運行，可從系統運行布局、系統監控失控后事故處理預案兩個(gè)方面探究，為電力企業(yè)的可持續發(fā)展起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：電力監控系統;應用;運行

社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展速度不斷提高的今天，推動(dòng)了科技的發(fā)展，社會(huì )各領(lǐng)域不斷提高對電力系統可靠方面的要求。近年來(lái)，信息技術(shù)快速發(fā)展，電力監控系統的應用與研發(fā)變得越來(lái)越活躍。同時(shí)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件逐步變得規?；?，社會(huì )對電力的需求不斷提高，不斷提高對電力的需求，相應地人們也越來(lái)越關(guān)注其有效問(wèn)題。因此，技術(shù)人員很有必要探討電力監控系統應用及運行，促進(jìn)企業(yè)可持續發(fā)展。

1. 電力監控系統的功能

目前，電力監控中心廣泛應用了電力監控系統，該系統的模塊功能較多，功能點(diǎn)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中接入RTU，且可以擇優(yōu)切換通信通道。第二，應用了多媒體技術(shù)，讓系統具有優(yōu)良的人機界面。第三，輔助功能比較強大，比如，可以自動(dòng)生成、計算與制作報表，還可以將其打印下來(lái)，具有快捷與方便的特點(diǎn)[2]。第四，為網(wǎng)絡(luò )拓撲、外網(wǎng)估計、負荷預測等多各高層應用功能為一體。第五，具有遠程啟動(dòng)應用模塊、診斷與維護的功能。

1. 電力監控系統應用

2.1預警及故障檢測

應用電力監控系統時(shí)可以監控變電站的電氣設備運行的狀況、位置與參數。同時(shí)，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(lèi)的主要步驟進(jìn)行有效的監控。一旦變電站發(fā)生故障，系統就會(huì )給出相應的提示與告警，借助不同顏色對不同性質(zhì)的告警信息進(jìn)行表達。比如，可通過(guò)紅色表示閃動(dòng)分合閘的開(kāi)關(guān)警示。電力監控系統可通過(guò)不同的語(yǔ)音辨別故障與故障發(fā)生的等級[3]。電力監控系統可自動(dòng)將畫(huà)面跳轉到報警的發(fā)生地，對自動(dòng)上傳報警的時(shí)間、位置與內容進(jìn)行上傳，之后在數據庫轉入故障與事故信息，生成記錄文件，便于其他工作人員分析與查閱。

2.2遙控及遙調操作

應用電力監控系統的主要目的在于遙控與遙調變電站。應用的過(guò)程中可選擇220kV變電站，先選擇遙控菜單，截面彈出“遙控"對話(huà)框之后再選擇組名；操作人員與監控中心完成刀閘與重合閘軟壓板方面的操作口令與開(kāi)關(guān)編號，之后按回車(chē)鍵，操作狀態(tài)可在點(diǎn)擊回車(chē)后激活，遠程操作的實(shí)現可以通過(guò)遙控預制與執行的方法進(jìn)行。遙調操作時(shí)首先要選擇主變，之后通過(guò)點(diǎn)擊右鍵菜單中的“調壓操作"，系統操作步驟與遙控有很大的聯(lián)系。對于遙調與遙控操作，為了提高其安全證，必須在操作監控機時(shí)保證有一名操作員與一名監控員。

1. 電力監控系統運行

3.1系統運行布局

本文以35kV變電站為例，通過(guò)分層分布式結構，采用三個(gè)不同層級的控制方式，即調度、現場(chǎng)設備與就地監控，將調度層與電力調度中心二者連接，同時(shí)還將就地監控層與變電所監控中心連接、現場(chǎng)設備與各監控設備與各類(lèi)電力儀表連接。其中，現場(chǎng)的設備層主要針對的變電站的測量與系統監控范疇，也就是電容器柜、變壓器、高壓柜等而言，建立現場(chǎng)設備網(wǎng)絡(luò )，在各設備開(kāi)關(guān)完成控制保護單元的分別設置，確保所有的報警、測量與控制信號均可以在單元內被處理為數據信號，在前置處理機上傳入數據信號[4]。一旦發(fā)現本地單元發(fā)生故障，可以起到檢測保護本柜的作用，還可以在開(kāi)關(guān)柜面板上反映監測到的信息。

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，構建模塊化、網(wǎng)絡(luò )化與標準化的功能系統。上層則主要使用三臺具有監控軟件的計算及設備實(shí)時(shí)采集信息，具有良好的分析故障、遙控、報警、負荷分析、自動(dòng)控制系統聯(lián)網(wǎng)方面的功能。而通過(guò)對電力監控系統的三層網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行建立可以提高信息交流的互通水平，完成系統遠程維護與遠程診斷工作，這也是推動(dòng)變電所數據信息一體化方向發(fā)展相當關(guān)鍵的一環(huán)。調度層包含的內容較多，如工程師站、操作員、電力模擬顯示柜、以太交換機柜，這個(gè)過(guò)程中調度工作的實(shí)現主要通過(guò)計算軟件與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行。設計畫(huà)面時(shí)人機界面主要為主接線(xiàn)圖與功能畫(huà)面，豐富了畫(huà)面內容，處理的過(guò)程中發(fā)揮計算機平臺的作用，在各類(lèi)應用設備商分發(fā)信號，為系統的同步起到促進(jìn)作用。電力調度監控系統的應用可以對控制保護單元提供的時(shí)標數據進(jìn)行保護，便于調度中心以具體情況為切入點(diǎn)輸入信號，完成報表的編制，推動(dòng)電力監控系統的升級。

3.2系統監控失控后事故處理預案

通過(guò)分析電力監控系統運行的情況可知，容易出現失控的問(wèn)題，比如，系統發(fā)生故障、斷電，需要建立并健全該系統時(shí)空時(shí)處理事故的預案[5]。若因為事故出現此類(lèi)問(wèn)題，監控人員應立即給各級調度人員匯報故障現象，及時(shí)通知各操作員，在就地調度后告知自動(dòng)化科室的值班人員，便與其可以實(shí)時(shí)判斷操作站與監控中心的監控系統。

對于因斷電情況發(fā)生時(shí)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。值班人員應在查明原因后及時(shí)隔離故障，及時(shí)恢復各監控中心的主站工控機電源，之后由各操作站終端移交監控。

1. 安科瑞電力監控系統產(chǎn)品介紹與選型

4.1概述

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動(dòng)化及無(wú)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控管理系統。該系

統是應用電力自動(dòng)化技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農網(wǎng)變電站和用戶(hù)變電站，可實(shí)現對變電站方位的控制和管理，滿(mǎn)足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經(jīng)濟運行提供了堅實(shí)的保障。

4.2應用場(chǎng)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(chǎng)、金融機構建筑等）

3. 旅游建筑（賓館飯店、娛樂(lè )場(chǎng)所等）

4. 科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑）

5. 通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）

6. 交通運輸建筑（機場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）

7. 廠(chǎng)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系統結構

Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通信層和現場(chǎng)設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡(luò )結構、光纖星型網(wǎng)絡(luò )結構、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )結構，根據用戶(hù)用電規模、用電設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設備選型

應用場(chǎng)合

型號

保護功能

系統解決方案

10kV

分配電所

進(jìn)饋線(xiàn)/廠(chǎng)用變

PT監測

AM4-I

AM4-U

三段式定時(shí)限過(guò)流保護、反時(shí)限過(guò)流保護、零序過(guò)流保護、零序過(guò)壓保護、非電量保

護、低電壓保護、過(guò)電壓保護、過(guò)負荷保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波

低電壓警告、PT斷線(xiàn)告警、過(guò)電壓告警、零序過(guò)壓告警

5.結束語(yǔ)

為了促進(jìn)電力穩定與安全運行，很有必要合理應用電力監控系統。然而，操作運行期間技術(shù)人員必須提高對電力監控系統應用與運行的重視，因為其可以實(shí)時(shí)監控變電站，節約人力物力，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控系統應用及運行相關(guān)問(wèn)題，給電力企業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)良的條件?？梢灶A見(jiàn)，未來(lái)應用與研發(fā)電力監控系統時(shí)對智能化與自動(dòng)化的重視度不斷提高，且電力系統的改革具有很大的發(fā)展空間，具有較高的發(fā)展潛力。

參考文獻

1. 林鵬.分析電力監控系統應用及運行研究.

2. 羅衛湘.試論電力監控系統應用級自保護技術(shù)[J].科技資訊,2020,18(16):48-49.

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

4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊，2020.06.