摘要:電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用需要滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)在安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面的基本要 求。同時,還需要保證測控功能的完整性,從而保證電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的高效使用。文章對電力監(jiān)控 系統(tǒng)在智能變電站的作用進(jìn)行分析,研究電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:電力監(jiān)控系統(tǒng);智能變電站;應(yīng)用;對策
引言
智能變電站存在的意義和價(jià)值就是通過對當(dāng)前現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)手段的合理應(yīng)用,以先進(jìn)的集成措施等,實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備高效、節(jié)能環(huán)保的操作和運(yùn)用。智能變電站的提出以及在實(shí)踐中的應(yīng)用,不僅可以滿足新時期數(shù)字化、智能化發(fā)展的需求,而且可以保證各種智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)高效利用。智能變電站與傳統(tǒng)模式下的變電站相比,具有明顯優(yōu)勢特點(diǎn),借助電力控制系統(tǒng),有利于智能變電站的安全、可靠運(yùn)行。
1 電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的作用
1.1安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性
智能變電站在日常運(yùn)行時,電力監(jiān)控系統(tǒng)在其中具有不可替代的影響和作用。電力監(jiān)控系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)在實(shí)踐中的合理應(yīng)用,就要保證安全性、可靠性。由于智能變電站中已經(jīng)增加了各種不同類型的過程層設(shè)備,比如當(dāng)前比較常見的設(shè)備類型包括合并單元、智能終端等。這些過程層設(shè)備在應(yīng)用時,可以促使監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中的測控功能作用在實(shí)踐中得到有效的應(yīng)用,也就是對該系統(tǒng)可以起到良好的輔助作用,對測控功能在應(yīng)用時的響應(yīng)時間延長方面具有實(shí)質(zhì)性意義。智能變電站的站控層設(shè)備、對應(yīng)的功能作用在具體應(yīng)用時,雖然已經(jīng)經(jīng)過了一系列的統(tǒng)一規(guī)范、合理管控,但是由于智能變電站在應(yīng)用時,其自身在信息采集量方面非常龐大,遠(yuǎn)動通信的信道以及整個規(guī)約的傳輸容量會受到一定限制影響,此時由于調(diào)度管理以及處理能力等方面帶來的制約影響,導(dǎo)致智能變電站在實(shí)踐中根本無法實(shí)現(xiàn)整個智能變電站的運(yùn)行水平,而且還會影響到其在實(shí)踐中的宣傳和推廣,無法滿足經(jīng)濟(jì)效益的基本要求。
1.2測控功能的完備性
智能變電站測控裝置在實(shí)際應(yīng)用中,其自身現(xiàn)有的諸多功能作用可以盡量滿足電網(wǎng)在運(yùn)行時的基本要求。但是需要注意的一點(diǎn)就是在提供同步相量測量時以及非智能化設(shè)備的監(jiān)控功能時,仍然會受到很多因素的影響,導(dǎo)致其自身的功能要在實(shí)踐中不斷完善和優(yōu)化,才能夠?qū)⑵渥陨淼淖饔贸浞职l(fā)揮出來。尤其是在當(dāng)前有關(guān)新能源的分布式接入環(huán)節(jié)更是如此,針對這一現(xiàn)象,無形當(dāng)中對于測控裝置功能的完備性要求有所提升。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的實(shí)踐應(yīng)用
2.1網(wǎng)絡(luò)管理
電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用,在站控層、過程層等各方面通訊管理開展中,可以在網(wǎng)絡(luò)背景下實(shí)現(xiàn)有序操作。在網(wǎng)絡(luò)通訊管理工作開展中,要重視交換機(jī)在其中的應(yīng)用價(jià)值。這是由于交換機(jī)在正常工作狀態(tài)下,可以為智能變電站的安全性、 穩(wěn)定性提供保證,由此可以看出,交換機(jī)在運(yùn)行時,要結(jié)合現(xiàn)實(shí)要求,對其進(jìn)行不斷強(qiáng)化,以滿足智能變電站在運(yùn)行時的基本要求。與此同時,在電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中,智能變電站在其中的應(yīng)用要將網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)性地位以及功能作用充分發(fā)揮出來。在這一基礎(chǔ)上,通過對SNMP協(xié)議的應(yīng)用,可以從根本上實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有交換機(jī)整體運(yùn)行現(xiàn)狀了解和分析。這樣不僅有利于從中得出準(zhǔn)確、可靠的信息數(shù)據(jù)作為支持,而且還可以為工作人員的日常監(jiān)測和管理工作提供便利條件團(tuán)。在電力監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過程中,發(fā)現(xiàn)其中總共會涉及到5個10 kV 的變電站,在這一基礎(chǔ)上,每一個變電站當(dāng)中會涉及到兩臺10 kV/380 V的變壓器。在整個操作過程中,通常情況下會直接利用兩進(jìn)線一母聯(lián)的結(jié)構(gòu)方式,每一個變電站內(nèi)部會涉及到的低壓饋出線大概有80多條。通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)高效的傳輸。久而久之,不僅會直接影響到電力監(jiān)控系統(tǒng),可以直接將該系統(tǒng)劃分為5個小型的工作站,同時還包括一個主監(jiān)控中心。在操作過程中,其通訊網(wǎng)主要是利用 100 mTCP/IP光纖以太網(wǎng)來進(jìn)行運(yùn)行,而在小站內(nèi)的現(xiàn)場監(jiān)控層則主要是直接利用Madbus總線通訊來進(jìn)行操作。
2.2順控操作
智能變電站在實(shí)踐中的宣傳、推廣,促使智能變電站當(dāng)中的刀閘操作在具體開展中,要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母?、?chuàng)新和優(yōu)化,也就是要在實(shí)踐中真正實(shí)現(xiàn)程序化的操作模式。這種操作模式又可以被稱之為“順控操作”,即通過各種不同類型的方式以及其自身運(yùn)行狀態(tài),可以對其進(jìn)行具體的轉(zhuǎn)化。在這一基礎(chǔ)上,可以對其中的運(yùn)動機(jī)進(jìn)行錄入,同時還可以對其中的一些后臺機(jī)等不同類型的裝置進(jìn)行合理的操作和控制。比如,在某間隔位置處,從運(yùn)行狀態(tài)直接轉(zhuǎn)變成為檢修狀態(tài)。在這種情況下,可以直接以程序自動化的操作模式進(jìn)行具體開展,這樣才能夠從根本上實(shí)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行時的具體轉(zhuǎn)變操作。順控操作中的優(yōu)勢特點(diǎn)相對比較多⑶,不僅可以降低工作人員在日常工作時的心理壓力,而且還可以針對運(yùn)行人員與變電站相互之間的矛盾進(jìn)行有針對性的緩解。通過這種方式在智能變電站中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)無人值班的基本要求O在保證安全操作的基礎(chǔ)上,促使智能變電站的整體運(yùn)行效率得到有效提升。
2.3智能告警
傳統(tǒng)變電站運(yùn)行中,電力監(jiān)控系統(tǒng)在使用時基本上都是直接在事件報(bào)文之后,按照規(guī)定的要求對整個系統(tǒng)進(jìn)行警告處理。這種情況下,一旦出現(xiàn)變電站等事故,對應(yīng)的事件數(shù)量就會持續(xù)性地增加,最終很難對事故進(jìn)行掌握和控制,勢必會引起嚴(yán)重的安全事故。智能變電站在應(yīng)用時,由于受到電力監(jiān)控系統(tǒng)的影響,其自身具有告警功能特征,實(shí)現(xiàn)信息的檢索和分析,與各種事件類型進(jìn)行結(jié)合后,可以實(shí)現(xiàn)對測控信息的合理劃分,為工作人員提供更多的便利條件。
3 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)在構(gòu)建以及具體應(yīng)用中,與其相對應(yīng)的信息平臺在其中具有非常重要的作用。其中變電站監(jiān)控軟件就是作為信息平臺而存在,它是在新形勢下基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),提出的一種全新具有分布式特征的監(jiān)控軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)在應(yīng)用時,不僅可以實(shí)現(xiàn)對智能變電站整個運(yùn)行過程實(shí)時有效的監(jiān)視,而且還可以對現(xiàn)有各類信息展開合理的分析,給出對應(yīng)的智能告警,保證其自身的監(jiān)控管理作用可以得到有效發(fā)揮。
3.1 變電站監(jiān)控軟件智能化特征
變電站監(jiān)控軟件是在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行更加深入的開發(fā)和利用。在該系統(tǒng)的運(yùn)行中,可以與ICE61850裝置進(jìn)行有效的連接使用。系統(tǒng)建模中通常情況下會直接利用圖庫一體化的設(shè)計(jì)方式,整個設(shè)計(jì)以及配置過程相對比較靈活,用戶可以直接根據(jù)自身的實(shí)際要求,滿足個性化配置需求,實(shí)現(xiàn)各種不同類型模式的運(yùn)行。系統(tǒng)在整個布局和使用方面具有一定的便利性特征,各種不同類型的模式可以在應(yīng)用時實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)庫信息內(nèi)容的共享。更為重要的一點(diǎn)就是在實(shí)踐中并不需要對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)填寫面。系統(tǒng)在運(yùn)行時,可以與各種不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活性的配置和利用,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)備份操作,還可以與大容量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的結(jié)合使用。在應(yīng)用時,系統(tǒng)自身的安全性非常高,同時還可以支持雙機(jī)、多機(jī)冗余等不同類型的方式運(yùn)行。系統(tǒng)內(nèi)部可以對現(xiàn)有的信息模型進(jìn)行合理的設(shè)置和利用,在這一基礎(chǔ)上,從根本上對光字牌監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化,保證校時功能等得到有效落實(shí)。
3.2數(shù)據(jù)辨識功能軟件在變電站監(jiān)控軟件中的應(yīng)用
智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中,將數(shù)據(jù)辨識功能軟件引入其中,實(shí)現(xiàn)兩者的有效融合。通常情況下系統(tǒng)在整個運(yùn)行時,可以對智能變電站內(nèi)部的各種數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行實(shí)時有效的分析和處理。在此時,如果岀現(xiàn)告警、事故等,可以直接將告警的基本內(nèi)容、事故信息等全部體現(xiàn)在對應(yīng)的變電站主界面當(dāng)中,同時還可以對主界面、分隔面等進(jìn)行可視化分析。運(yùn)行人員通常在具體運(yùn)作和操作中,可以利用人機(jī)會話窗口,實(shí)現(xiàn)對智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀的有效監(jiān)視,同時還可以對其中涉及到的各類數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行分析。系統(tǒng)一旦在運(yùn)行時出現(xiàn)故障問題,可以通過數(shù)據(jù)辨識軟件的事項(xiàng)告警窗口,對其中各類不同事故的基本原因、內(nèi)容等進(jìn)行分析。值班人員可以直接根據(jù)事項(xiàng)窗當(dāng)中給出的報(bào)警信息等,對其中的量測結(jié)果展開深入分析,這樣有利于對事故的原因進(jìn)行査找和總結(jié),最終提出有針對性的處理對策。
4 安科瑞電力監(jiān)控解決方案
4.1概述
針對用戶變電站(一般為35kV及以下電壓等級),通過微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測控裝置、電氣接點(diǎn)無線測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、弧光保護(hù)裝置等設(shè)備組成綜合自動化的綜合監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了變電、配電、用電的安全運(yùn)行和管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。
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(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息傳輸技術(shù),集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等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(shí)現(xiàn)對變電站控制和管理,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(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
4.2應(yīng)用場所
適用于軌道交通,工業(yè),建筑,學(xué)校,商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計(jì),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系統(tǒng)功能
(1)實(shí)時監(jiān)測:直觀顯示配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時監(jiān)測各回路電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號。
(2) 電參量查詢:在配電一次圖中,可以直接查看該回路詳細(xì)電參量。
(3) 曲線查詢:可以直接查看各電參量曲線。
(4) 運(yùn)行報(bào)表:查詢各回路或設(shè)備時間的運(yùn)行參數(shù)。
(5) 實(shí)時告警:具有實(shí)時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈愤b信變位,保護(hù)動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。
(6)歷史事件查詢:對事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
(7) 電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表:系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況。
(8)用戶權(quán)限管理:設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。
(9) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D:支持實(shí)時監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
(10)電能質(zhì)量監(jiān)測:可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測。
(11)遙控功能:可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。
(12)故障錄波:可在系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。
(13)事故追憶:可自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實(shí)時穩(wěn)態(tài)信息。
(14)Web訪問:展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點(diǎn)位數(shù)量等概況信息,設(shè)備通信狀態(tài),用電分析和事件記錄。
(15) APP訪問:設(shè)備數(shù)據(jù)頁面顯示各設(shè)備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。
4.5系統(tǒng)硬件配置
5 結(jié)束語
電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能化變電站中的應(yīng)用,可以為各環(huán)節(jié)工作開展提供便利條件。同時可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的基本目的,在電力監(jiān)控系統(tǒng)安全可靠的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)成本的有效控制,以體現(xiàn)出電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能變電站中的應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]殷軍,崔巖,金巖.集成化變電站輔助系統(tǒng)的智能終端設(shè)計(jì)[J]. 信息技術(shù),2020(1):26-29.
[2] 劉勁松,禹晉云,王飛,等.變電站SF6泄漏檢測與智能機(jī)器人 應(yīng)用結(jié)合[J].信息技術(shù),2020( 1): 54-57.
[3]陳立,陳剛,劉主光,等.基于防火墻的手持式變電站運(yùn)維隔離裝置[J].信息技術(shù),2020( 1): 58-62.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)應(yīng)用手冊2020.06版.