導(dǎo)語：如何才能寫好一篇變電站模塊化建設(shè)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

2000年后，35kV、10kV的開關(guān)設(shè)備開始分別在工廠安裝在預(yù)制箱體內(nèi)，實現(xiàn)了變電站模塊化的第二階段即35kV變電站的兩側(cè)箱式階段，實現(xiàn)了局部模塊化，箱體內(nèi)仍選用常規(guī)開關(guān)柜，體積大、運(yùn)輸和吊裝不便、操作走廊小、維護(hù)不便等問題仍然存在。

2006年開始提出全封閉、全絕緣的模塊化變電站思路。高壓開關(guān)選用封閉式組合電器，進(jìn)出線用拔插式電纜接頭連接，中壓設(shè)備及二次設(shè)備都在預(yù)裝式箱體內(nèi)，在工廠內(nèi)完成設(shè)計、制造、安裝和內(nèi)部電氣接線，出廠前整組調(diào)試合格后再通過現(xiàn)場整體調(diào)試即可完成變電站的建設(shè)，這樣形成了變電站模塊化的第二階段即66～110kV模塊化變電站階段。

2011年實現(xiàn)了35kV變電站除主變壓器放置戶外，其它所有設(shè)備箱式化，并且各模塊在設(shè)計中可以進(jìn)行整合。各模塊分別在工廠內(nèi)預(yù)制、調(diào)試完成，現(xiàn)場安裝時只需將一二次電纜簡單連接即可完成變電站建設(shè)，這樣實現(xiàn)變電站模塊化的第四階段即35kV箱式模塊化變電站。

模塊化變電站總體概述

模塊化變電站提出了一種變電站建設(shè)的新模式，它可將變電站劃分為高壓開關(guān)、主變壓器、中壓開關(guān)、綜合自動化、中壓配套設(shè)備五個主要功能模塊。

高壓開關(guān)功能模塊為進(jìn)出線采用拔插式電纜接頭連接的氣體絕緣封閉式組合電器；主變壓器模塊的變壓器高壓進(jìn)線采用拔插式電纜接頭結(jié)構(gòu)，中壓出線采用多股電纜或全絕緣封閉母線橋架方式；中壓開關(guān)模塊內(nèi)采用一體化預(yù)裝式開關(guān)室或戶外絕緣全封閉組合電器；綜合自動化模塊采用一體化預(yù)裝式控制室；中壓配套裝置模塊包括無功補(bǔ)償裝置、接地變壓器、消弧線圈等配套設(shè)備。中壓開關(guān)柜、綜合自動化、中壓配套設(shè)備等模塊中的主要設(shè)備均安裝在非金屬箱體。

以上各功能模塊在工廠中預(yù)制并調(diào)試完成，現(xiàn)場安裝時只需將高壓開關(guān)、主變壓器、中壓開關(guān)及中壓配套設(shè)備等模塊采用一次電纜進(jìn)行連接，綜合自動化模塊與其它模塊采用二次電纜及通訊線路進(jìn)行連接，最后進(jìn)行整體調(diào)試即可完成變電站的建設(shè)。

模塊化變電站的技術(shù)特點

高壓開關(guān)模塊。110kV及以上電壓等的各種封閉式組合電器可以作為高壓進(jìn)出線模塊的基礎(chǔ)，此類設(shè)備集成化程度高，可配置電壓互感器、電流互感器、避雷器等多種設(shè)備。如果進(jìn)出線采用工廠預(yù)制的整體式電纜套管及可插拔式電纜插接頭將更能體現(xiàn)模塊化的特點，可更方便于安裝及運(yùn)行中的維護(hù)。

變壓器模塊。主變壓器仍采用戶外常規(guī)布置，為了減少現(xiàn)場接線工作量，變壓器模塊需要對變壓器的進(jìn)出線端子進(jìn)行改進(jìn)，一次側(cè)采用可拔插的電纜附件或油氣套管與進(jìn)線模塊相連，二次側(cè)可以考慮電纜或架空兩種出線方式，但需采取絕緣封閉措施。

中壓開關(guān)模塊。35kV及10kV進(jìn)出線模塊有兩種模式：拼裝式和戶外箱式。拼裝式最初是采用常規(guī)的手車式或固定式戶內(nèi)開關(guān)柜，由于常規(guī)開關(guān)柜體積大而造成整體模塊的體積龐大，運(yùn)輸、吊裝困難，箱體內(nèi)的維護(hù)通道也比較狹窄，廠家和用戶都感到不便；近幾年來，進(jìn)出線模塊開始采用以永磁機(jī)構(gòu)真空開關(guān)為基礎(chǔ)的緊湊型開關(guān)柜或氣體絕緣封閉式開關(guān)柜，由于體積小、重量輕、維護(hù)少、吊裝和運(yùn)輸方便等優(yōu)點，提高了這種模式的可行性，已應(yīng)用于35kV及110kV變電站。這種模式將以上類型的開關(guān)柜拼裝到一個預(yù)制的箱體內(nèi)，箱體采用覆鋁鋅板等雙層金屬材料或金邦板等非金屬材料，中間填充隔熱材料，同時箱體內(nèi)設(shè)計合理的通風(fēng)系統(tǒng)，并且安裝空調(diào)設(shè)備，使箱體具有防潮、隔熱、防凝露等性能。另一種模式是戶外共箱式，將開關(guān)設(shè)備裝在充氣箱體內(nèi)，電纜接頭作為進(jìn)出線連接，并兼隔離斷口功能，外邊再加防護(hù)殼體。這種模式相當(dāng)于使用35kV戶外型封閉式組合電器或10kV戶外環(huán)網(wǎng)柜。這些設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，維護(hù)少，布局簡捷，使變電站的建設(shè)和運(yùn)行更加簡化，工廠化特點更加突出，其實現(xiàn)的技術(shù)關(guān)鍵點主要有兩個，一是開關(guān)設(shè)備的免維護(hù)，二是大電流參數(shù)的電纜接頭。由于35kV電壓等級較少有戶外型封閉式組合電器產(chǎn)品，模塊化變電站的中壓進(jìn)出線模塊主要采用的仍是拼裝式。

變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

綜合自動化模塊。綜合自動化模塊主要包括變電站綜合自動化系統(tǒng)、交直流電源設(shè)備、通信系統(tǒng)設(shè)備、圖像監(jiān)控設(shè)備、故障錄波設(shè)備及微機(jī)五防設(shè)備等。其中35kV及10kV保護(hù)設(shè)備在一體化預(yù)裝式開關(guān)室中分散安裝，其余部分放置在一體化預(yù)裝式控制室內(nèi)。

中壓配套裝置模塊。無功補(bǔ)償和消弧線圈可以敞開式布置加頂罩，也可采用戶內(nèi)成套設(shè)備安裝在箱體內(nèi)，小容量變電站也可與出線模塊合并為一個模；接地變壓器、站用變均采用干式電氣設(shè)備放置于箱體內(nèi)。

其余輔助設(shè)備。輔助設(shè)備中包括變電站消防系統(tǒng)、防雷及接地系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。

模塊化變電站與35kV常規(guī)變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

主變壓器：變電站最終建設(shè)2臺三相雙繞組自冷式全密封有載調(diào)壓變壓器，容量為5000kVA，電壓等級為35/10.5kV。

35kV側(cè)：主變壓器進(jìn)線2回，采用單母分段線接線，進(jìn)出線4回，本期1回，配電裝置按31.5kA短路電流水平設(shè)計。

310kV側(cè)：主變壓器進(jìn)線2回，采用單母分段線接線，出線8回，本期4回，配電裝置按25kA短路電流水平設(shè)計。

無功補(bǔ)償：配置1組600+600=1200kvar無功補(bǔ)償并聯(lián)電容器組。

從以上比較數(shù)據(jù)可知，模塊化變電站整體投資與常規(guī)戶內(nèi)站相當(dāng)，略高于全戶外建站方式。由于采用了小型化開關(guān)柜（充氣柜及永磁操動機(jī)構(gòu)）設(shè)備費(fèi)高于常規(guī)建站方式，但在土建筑工程費(fèi)（地基、圍墻、場平、電纜溝道等）、安裝工程費(fèi)（電氣一、二次設(shè)備安裝、接地等）及其它費(fèi)用（征地、人工、管理費(fèi)等）節(jié)省了大量費(fèi)用，由此可見，采用模塊化變電站不僅可提高設(shè)備的整體運(yùn)行性能，而且能大量的節(jié)省占地面積，簡化了建設(shè)步驟，減少了現(xiàn)場施工量，縮短了施工周期，為工程盡早送電，創(chuàng)造了必要條件。

篇2

Abstract： For constructing strong power grid， it requires a lot of money. To let the limited funds play a greater role， it will have to reduce power grid project cost. To reduce the power grid construction cost， it needs start with the early stage of project， including planning， site selection， optimization choice of path and program. Design is the key to reduce cost after project approval. So design standard， equipment selection， and optimization design directly affect the project investment and enterprise operation cost and benefit. Modular design has practical significance.

關(guān)鍵詞： 電網(wǎng)工程；工程造價；模塊化設(shè)計

Key words： grid projects；project cost；modular design

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）35-0059-02

1 模塊化設(shè)計提出的背景

模塊化設(shè)計是電力工業(yè)企業(yè)發(fā)展到現(xiàn)階段為提高效率、降低造價、減少運(yùn)行費(fèi)用、追求效益最大化目標(biāo)而提出的。隨著變電設(shè)備質(zhì)量和可靠性的提高，特別是計算機(jī)技術(shù)、微機(jī)監(jiān)控技術(shù)和微機(jī)型保護(hù)的成熟以及通信技術(shù)的發(fā)展，變電站設(shè)備及控制方式已進(jìn)入相對固定時期。采用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，提高可靠性，減少占地面積和建筑面積，控制工程造價已成為共識。模塊化設(shè)計就是按照這種思路，采用先進(jìn)的設(shè)計思想、設(shè)計方法和手段，采用新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新工藝，并形成在一定時間內(nèi)相對固定的間隔模塊和建筑模塊，便于變電站按照其規(guī)模、地形等具體工程條件進(jìn)行優(yōu)化組合，較快地形成合理的總平面布置。模塊化設(shè)計不僅在設(shè)計方面有利于提高設(shè)計效率、減少差錯、縮短周期，而且有利于提高電網(wǎng)的運(yùn)行安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性，還可以提高變電站的自動化水平、減人增效，實施無人值班。并可優(yōu)化站內(nèi)總平面布置，提高土地利用率，減少站內(nèi)建筑面積，降低土建工程費(fèi)用，降低工程造價。

2 模塊化設(shè)計的實質(zhì)性體現(xiàn)

2.1 統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備規(guī)范，減少設(shè)備型式，便于集中規(guī)模招標(biāo)，方便運(yùn)行維護(hù)；

2.2 大大降低了變電站建設(shè)和運(yùn)營成本；

2.3 加快了設(shè)計、評審和批復(fù)進(jìn)度，提高了工作效率。

目前已實現(xiàn)的無人值班變電站主要有兩種做法：一種是建造無人值班變電站，一開始就按此目的進(jìn)行設(shè)計；另一種是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造充實，使其達(dá)到無人值班變電站的條件。即常規(guī)遠(yuǎn)動模式和綜合自動化模式。

具體從單位工程技術(shù)方面分析有如下幾點：

①電力變壓器應(yīng)裝設(shè)自動調(diào)整調(diào)壓分接頭裝置，并在其周圍和開關(guān)室內(nèi)裝設(shè)自動滅火報警裝置。②各種受控電器一向裝設(shè)電動操作機(jī)構(gòu)控制功能。③各種電量和非電量變送器或傳感器的測量精度和可靠性應(yīng)在允許范圍內(nèi)，防止誤差超限。④各種開關(guān)電器的位置信號和補(bǔ)償電容器的投切數(shù)目等，均應(yīng)準(zhǔn)確采集出來。⑤變電站應(yīng)裝設(shè)功能足夠的遠(yuǎn)動終端裝置RTU，能夠準(zhǔn)確發(fā)送、轉(zhuǎn)收轉(zhuǎn)換各種遠(yuǎn)動信號。⑥變電站與調(diào)度中心之間架設(shè)具有抗干擾能力和質(zhì)量優(yōu)良的遠(yuǎn)動通道，確保遠(yuǎn)通信系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。⑦上一級調(diào)度中心必須具有功能比較齊全的計算機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)，而且遠(yuǎn)動芯頭的質(zhì)量優(yōu)良。

3 模塊化設(shè)計一般應(yīng)滿足的技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 土建部分

3.1.1 場區(qū)土（石）方工程 變電站占地面積應(yīng)適當(dāng)統(tǒng)一，盡量少征耕地，多征荒地。依地區(qū)特點，分類確定征地費(fèi)用?？紤]地形地質(zhì)情況，站址選點要平整，前期勘察盡量精確，基本實現(xiàn)站區(qū)挖填方平衡。控制樁最好設(shè)置兩個，考慮多坡向排水，方便站區(qū)地下基礎(chǔ)的放線、開挖和廠區(qū)排水，為地下基礎(chǔ)模塊化設(shè)計和施工提供便利。

3.1.2 建筑工程 站區(qū)建筑工程繁雜，有、地下、地上部分。地下、地上部分又分土建、電氣、水工等專業(yè)。具體要分項進(jìn)行模塊化設(shè)計：

①圍墻四鄰統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，考慮地區(qū)冰凍線要求。②架構(gòu)基礎(chǔ)按電壓等級可進(jìn)行直角布置，在控制標(biāo)高前提下，統(tǒng)一基礎(chǔ)材料、型式。③主變基礎(chǔ)和包括事故油池及其他獨(dú)立設(shè)備基礎(chǔ)，在控制標(biāo)高前提下，考慮預(yù)留擴(kuò)建并統(tǒng)一基礎(chǔ)材料、型式。④各間隔內(nèi)設(shè)備支架基礎(chǔ)，考慮標(biāo)高并統(tǒng)一基礎(chǔ)材料、型式。⑤變電站核心部分的主控制室和高壓配電室，應(yīng)按照各廠房的布置位置及統(tǒng)一設(shè)備選型后進(jìn)行模塊設(shè)計，設(shè)計中應(yīng)充分考慮其運(yùn)行維護(hù)的方便性，要布置清晰，便于操作、巡視。室內(nèi)梁柱結(jié)構(gòu)簡單，滿足民用建筑的合理性要求，使間隔合理，采光充足。⑥水工消防部分：水井、泵房、蓄水池及地下管道均可按附屬設(shè)施考慮布置，模式化定位、設(shè)計、施工，遠(yuǎn)離電氣設(shè)備，方便日常操作。⑦電纜溝設(shè)計分220kV區(qū)、110kV區(qū)、220（110）kV到主變區(qū)、主變區(qū)到主控制室、主變區(qū)到高壓配電室區(qū)及高壓配電室到外送段。這需要統(tǒng)一纜溝的平面定位走向、材料、型式，并嚴(yán)格場區(qū)排水坡向標(biāo)高定位。最后統(tǒng)一考慮道路跨越纜溝的細(xì)部設(shè)計。⑧地下電氣部分的接地網(wǎng)工程，在考慮地質(zhì)電阻埋深的差異外，均可統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、施工。

3.2 電氣一次部分

3.2.1 電氣主接線：變電站的各種運(yùn)行方式，負(fù)荷分配，故障處理，潮流調(diào)整均由監(jiān)控中心控制，故其主接線應(yīng)能滿足遙控操作和調(diào)整的靈活性。在滿足安全可靠運(yùn)行的前提下，應(yīng)盡量簡化電氣一次主接線。220（110）kV可采用雙母線接線方式，采用線變組接線方式；35（10）kV采用單母線分段接線方式，采用單母線接線方式，分段開關(guān)設(shè)備自投。

3.2.2 主要設(shè)備選型：一次設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性對變電站有著決定性的影響，一次設(shè)備應(yīng)盡可能選擇技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、免維護(hù)或少維護(hù)設(shè)備，從區(qū)內(nèi)已實現(xiàn)的“四遙”無人值班變電站的運(yùn)行經(jīng)驗看，國產(chǎn)的設(shè)備也可以滿足綜合自動化無人值班變電站的要求，因此一次設(shè)備選型和配電裝置的配置可按常規(guī)變電站設(shè)計。

①主變壓器盡量選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有載調(diào)壓變壓器，主變壓器應(yīng)裝有具備遙信、遙控接口的有載調(diào)壓開關(guān)。②市區(qū)110kV變電站設(shè)備盡量采用GIS，或組合式電器。③站區(qū)220（110）kV斷路器最好選用SF6全彈簧儲能機(jī)構(gòu)，因為電磁操動機(jī)構(gòu)合閘電流較大，可減少直流設(shè)計的負(fù)擔(dān)。④隔離開關(guān)應(yīng)配有能滿足遙信、閉鎖要求的輔助開關(guān)。主變中性點地刀應(yīng)配有電動操作機(jī)構(gòu)。⑤220（110）kV電壓互感器應(yīng)采用電容式電壓互感器，能很好地消除鐵磁諧振。⑥220（110）kV的電流互感器應(yīng)選用SF6電流互感器，各電壓等級的電流互感器都應(yīng)選用帶有0.2級的二次線圈，以滿足計量要求。⑦避雷器采用氧化鋅避雷器，配有在線監(jiān)測裝置，計數(shù)器應(yīng)具有遙信接口。⑧站用電系統(tǒng)應(yīng)具有兩路電源，互為備用，自動切換，站用變應(yīng)選用干式變或接地變帶站用負(fù)荷。⑨35（10）kV設(shè)備可采用全室內(nèi)組合電氣布置，35（10）kV高壓開關(guān)柜可選用國內(nèi)先進(jìn)廠家生產(chǎn)的戶內(nèi)手車中置式成套開關(guān)柜，內(nèi)配35（10）kV真空斷路器。⑩無功補(bǔ)償裝置盡量選用干式成套電容器裝置。{11}直流系統(tǒng)的接線方式要安全可靠，合閘母線和控制母線要分開。蓄電池可選用閥控式全封閉酸性電池，不設(shè)端電池。每組蓄電池配置一套微機(jī)高頻開關(guān)電源充電裝置，模塊采用N+1配置，采用分路供電，具有遙信接口。全站設(shè)置一套UPS電源。

3.3 電氣二次部分 二次設(shè)備設(shè)計應(yīng)采用綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計，220（110）kV變電站可采用分層分布式微機(jī)監(jiān)控綜合自動化系統(tǒng)。二次設(shè)備全站采用微機(jī)保護(hù)裝置，同時裝設(shè)綜合無功自動調(diào)壓裝置。其中：

①主變壓器保護(hù)采用兩套不同原理、不同生產(chǎn)廠家的微機(jī)型差動保護(hù)，按雙主雙備配置。主變220kV側(cè)裝設(shè)雙套復(fù)合電壓過流保護(hù)，110kV側(cè)裝設(shè)雙套復(fù)合電壓方向過流保護(hù)，主變220kV及110kV側(cè)裝設(shè)雙套方向零序電流保護(hù)、零序方向過流保護(hù)、零序過電壓保護(hù)和零序間隙過流保護(hù)；主變10kV測裝設(shè)雙套分支過流保護(hù)，變壓器過負(fù)荷保護(hù)，非電量保護(hù)及溫度信號。②220（110）kV線路保護(hù)采用雙套不同工作原理，不同生產(chǎn)廠家的全線速動保護(hù)。一套為高頻保護(hù)，采用電力線載波通道；一套為分相電流差動保護(hù)，采用數(shù)字光纖通道。兩套保護(hù)均應(yīng)帶有完整的階段相間、接地距離和零序電流方向保護(hù)做后備保護(hù)，且線路保護(hù)按型號、廠家與兩側(cè)保護(hù)配套。③根據(jù)25項反措要求：220（110）kV母線保護(hù)配置兩套，母線保護(hù)實現(xiàn)雙重化，每套保護(hù)都應(yīng)具有母線差動保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)出口等功能。④根據(jù)《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程》，主變壓器設(shè)置故障錄波裝置。220（110）kV側(cè)各配置一臺微機(jī)故障錄波測距裝置。故障錄波裝置應(yīng)具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、故障測距、GPS衛(wèi)星對時等功能，采用不間斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及故障判斷，用于對各種設(shè)故障及裝置動作情況的記錄分析、處理。⑤根據(jù)《電測量及電能計量設(shè)計技術(shù)規(guī)程》和實際負(fù)荷情況配置110kV諧波監(jiān)測裝置。⑥根據(jù)內(nèi)電生字（2003）29號文，集控主站設(shè)置一套低頻、低壓減載裝置。⑦35（10）kV線路、電容器和所用變均選用微機(jī)型保護(hù)。35（10）kV線路保護(hù)裝置具有速斷、過流、三相一次重合閘功能；35（10）kV電容器保護(hù)裝置具有短時限電流速斷和過流、零序差壓、過電壓、過負(fù)荷等保護(hù)；35（10）kV所用變保護(hù)具有速斷、過流等功能。每段35（10）kV PT設(shè)置一套PT消諧裝置。⑧根據(jù)計量規(guī)程要求，主變壓器高壓側(cè)裝設(shè)0.2S級高精度多功能表作為關(guān)口表，并裝設(shè)電壓矢壓計時器和報警設(shè)備，同時配置一套電表處理裝置采集電能表的信息并將其傳送到內(nèi)蒙古中調(diào)，電能計量表用數(shù)字方式接入電表處理裝置。遠(yuǎn)傳通道采用電話網(wǎng)自動撥號方式和網(wǎng)絡(luò)專用通道。

3.4 通信遠(yuǎn)動部分 無人值班變電站，通道建設(shè)是關(guān)鍵。在我區(qū)，系統(tǒng)通信貫徹通信網(wǎng)“完整性、統(tǒng)一性、先進(jìn)性”和“安全、經(jīng)濟(jì)、高效”的基本原則，主要以光纖通信作為主通信方式，數(shù)字載波作為備用通信方式，實施二級調(diào)度管理。當(dāng)然也可以采用以光纖、微波為主的先進(jìn)手段，并采用一主一備方式，保證通信的安全可靠暢通。

3.5 消防系統(tǒng)與保衛(wèi)系統(tǒng)部分 無人值班變電站的控制室、高壓室、蓄電池室、電纜夾層等主要部位需要要裝設(shè)火災(zāi)報警裝置并具有遙信接口。重要變電所主變壓器（150MVA及以上）需要設(shè)置消防自動水噴霧系統(tǒng)，且生活用水與消防用水分開。變電站門、控制室門、高壓室門等應(yīng)裝設(shè)外人進(jìn)入報警裝置。站內(nèi)應(yīng)配置好常用的固定式氣體滅火系統(tǒng)以及移動式或手提式氣體滅火器及其他消防器材。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳國良，張新育，胡兆明.變電站模塊化建設(shè)研究綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2008（14）.

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關(guān)鍵詞：變電站；圖像監(jiān)控；智能

中圖分類號：TM769 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0107-02

目前，隨著電力系統(tǒng)信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，依靠圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，大部分變電站都可以實現(xiàn)無人值守。但現(xiàn)有變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)還只是用于防火防盜、安全保衛(wèi)、主控室內(nèi)場景監(jiān)控等，隨著變電站在線檢測系統(tǒng)的發(fā)展和智能變電站的建設(shè)，對圖像監(jiān)控系統(tǒng)提出了新的要求。隨著調(diào)度監(jiān)控一體化建設(shè)的推進(jìn)，集中遠(yuǎn)控的時機(jī)已經(jīng)成熟，但對于就地設(shè)備的狀態(tài)（例如刀閘刀口位置情況）等重要信息還需要人工現(xiàn)場確認(rèn)，大大制約了變電站智能控制的發(fā)展，因此有必要對變電站運(yùn)行設(shè)備圖像智能監(jiān)控進(jìn)行研究，實現(xiàn)一、二次設(shè)備遠(yuǎn)程可視化操作控制，形成一體化的智能調(diào)度監(jiān)控體系。

加強(qiáng)變電站圖像智能監(jiān)控的設(shè)置和可視化智能監(jiān)控技術(shù)的研究可增強(qiáng)對就地設(shè)備狀態(tài)（例如刀閘刀口位置情況）的監(jiān)視，滿足大電網(wǎng)實時運(yùn)行控制的要求，實現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行信息的形象、直觀和集成展示；進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)多維度一體化的調(diào)度信息和實時數(shù)據(jù)的分布式共享；實現(xiàn)一、二次設(shè)備遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視，形成一體化的智能調(diào)度監(jiān)控體系，達(dá)到減員增效、縮短故障排除時間、提高供電可靠性、加速智能電網(wǎng)建設(shè)的目的。

1 圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)配置原則

變電站圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)在滿足原安防、保衛(wèi)、圖像監(jiān)控功能的同時，為適應(yīng)未來智能調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的需要，其應(yīng)滿足以下要求：

①統(tǒng)一性。依據(jù)國際、國內(nèi)規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一規(guī)范建設(shè)、管理，確保整個系統(tǒng)的各種軟件、硬件達(dá)到服務(wù)的規(guī)范化和管理的高效性。

②開放性。圖像監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的通信接口，應(yīng)符合開放系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實現(xiàn)各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享。

③可擴(kuò)展性。軟、硬件平臺應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展能力，能夠方便地進(jìn)行系統(tǒng)升級和更新，以適應(yīng)各種不同業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展。

④可靠性。具有較強(qiáng)的容錯、抗干擾能力和良好的恢復(fù)能力，主要設(shè)備應(yīng)采用雙機(jī)或鏡像備份工作方式，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)配置情況及相關(guān)模塊功能

圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)在變電站安裝的硬件主要包括：攝像機(jī)（網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)、模擬攝像機(jī)、軌道攝像機(jī)等）、多功能控制主機(jī)、視頻處理單元（網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)DVR）、視頻處理單元（網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)NVR）、多維可視監(jiān)控綜合主機(jī)、磁盤陣列、圖像智能分析服務(wù)器。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

①攝像機(jī)。滿足對變電站場所環(huán)境及主要設(shè)備（主變、開關(guān)、刀閘等）進(jìn)行監(jiān)控的要求，能在夜晚或光線極差的情況下清晰顯示監(jiān)控目標(biāo)的圖像。

②多功能控制主機(jī)。通過規(guī)約分析和直接采集變電站現(xiàn)場信號，監(jiān)控的信號包括遙測類、遙信類、遙控類。

③視頻處理單元（網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)DVR）。負(fù)責(zé)采集變電站所有模擬攝像機(jī)的音視頻信號。

④視頻處理單元（網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)NVR）。負(fù)責(zé)采集變電站所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的信號，進(jìn)行編解碼運(yùn)算后，把音頻信號存儲到磁盤陣列。

⑤多維可視監(jiān)控綜合主機(jī)。是系統(tǒng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)變電站站端與地區(qū)中心主站的通訊，獲取主站的控制指令，管理變電站站端各設(shè)備，把視頻數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等上傳到中心主站。

⑥磁盤陣列。負(fù)責(zé)存儲變電站攝像機(jī)的音視頻信息。

⑦圖像智能分析服務(wù)器。負(fù)責(zé)對變電站內(nèi)主要設(shè)備、儀表等進(jìn)行智能分析，并提供實時的智能分析結(jié)果。

3 圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置情況及要求

變電站站端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用10～100 Mb/s（10/100BASE）光/電接口接入監(jiān)控專網(wǎng)，不允許采用共享帶寬組網(wǎng)方式；變電站與中心主站至少保證10M以上的網(wǎng)絡(luò)帶寬（標(biāo)清模式監(jiān)控）或30 M以上的網(wǎng)絡(luò)帶寬（高清模式監(jiān)控）。

圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)的軟件按照大型分布式聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，采用分層的模塊化結(jié)構(gòu)，模塊之間的通信應(yīng)按規(guī)定接口進(jìn)行，運(yùn)行平臺采用Windows XP以上操作系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件主要包括以下14個模塊：巡視操作模塊、巡視路線設(shè)置模塊、錄像查詢模塊、日志查詢模塊、權(quán)限控制模塊、報警管理模塊、輔助控制模塊、SCADA接口模塊、網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)模塊、圖像智能分析模塊、變電站主要設(shè)備關(guān)聯(lián)性顯示模塊、變電站主要設(shè)備圖像巡視及人工報表模塊、變電站鳥巢自動巡視模塊、變電站主變壓器漏油監(jiān)測模塊。

系統(tǒng)軟件還應(yīng)滿足以下要求：能根據(jù)應(yīng)用需求支持集中處理模式和分布式處理；具有良好的開放性，以便于與其他應(yīng)用系統(tǒng)的連接；具有很好的可移植性，支持多種操作系統(tǒng)，并能移植到不同廠家的硬件平臺上運(yùn)行；能適應(yīng)多種大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；具備完善的、分級的操作/訪問權(quán)限控制機(jī)制，運(yùn)行安全可靠；具有數(shù)據(jù)備份及災(zāi)難恢復(fù)功能。

4 圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

①信息實時上傳功能。主要包括：攝像頭預(yù)置位配置信息、現(xiàn)場實時圖像、圖像智能分析結(jié)果、與消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)的聯(lián)動等相關(guān)信息上傳。

②變電站內(nèi)動力環(huán)境數(shù)據(jù)采集、處理及實時上傳功能。通過報警采集模塊采集消防、安防報警信息，實現(xiàn)現(xiàn)場報警，同時把報警信息傳輸?shù)降貐^(qū)中心主站；通過溫濕度采集模塊采集變電站內(nèi)溫濕度測量值并上傳到地區(qū)中心主站。

③圖像智能分析功能。主要包括：對儀表的智能分析；刀閘開、閉狀態(tài)識別；開關(guān)（刀閘）翻牌器開、閉狀態(tài)識別；控制柜指示狀態(tài)識別；對開關(guān)、刀閘的整體智能分析及自動報警功能；對主變壓器的整體智能分析及自動報警功能。

④作業(yè)監(jiān)控和管理功能。通過智能分析技術(shù)系統(tǒng)可以自動判斷進(jìn)入某個區(qū)域的作業(yè)人數(shù)、進(jìn)入時間、離開時間、滯留時間等，并進(jìn)行自動錄像和事件保存，同時根據(jù)中心主站的調(diào)用指令將智能分析結(jié)果上傳。

⑤對主要設(shè)備或區(qū)域設(shè)置?？梢詫ψ冸娬镜闹饕O(shè)備或區(qū)域設(shè)置，當(dāng)有人進(jìn)入時，系統(tǒng)自動報警并將報警信息上傳中心主站。

⑥網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)功能。當(dāng)變電站的圖像信息被一個或多個用戶調(diào)用時，系統(tǒng)根據(jù)實時可被利用的帶寬、用戶的級別、調(diào)用圖像重要程度等判斷上傳圖像的格式。

5 結(jié) 語

該系統(tǒng)整合、完善了計算機(jī)監(jiān)控、在線監(jiān)測、智能輔助控制等系統(tǒng)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的全局在線遠(yuǎn)程跟蹤、自動智能告警、分析決策、綜合預(yù)警、遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)，為實現(xiàn)變電站一、二次設(shè)備遠(yuǎn)程可視化操作控制，形成一體化的智能調(diào)度監(jiān)控體系提供了必要條件，更好地確保了電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠、靈活協(xié)調(diào)、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉鵬杰.變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2011，（8）.

[2] 楊謙，張曉.變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].電氣工程與自動化，2011，（24）.

[3] 劉濤.遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在無人值守變電站中的應(yīng)用[J].系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，2011，（6）.

[4] 張新堯，彭波濤.變電站圖像監(jiān)視系統(tǒng)的應(yīng)用[J].信息科技，2011，（11）.

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關(guān)鍵詞：變電站綜合自動化；地監(jiān)控；軟件開發(fā)

變電站綜合自動化與地監(jiān)控軟件是變電站運(yùn)行電力設(shè)備和操作人員之間形成關(guān)系的紐帶，在實現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計中占有絕對重要的地位。伴隨我國計算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)的快速發(fā)展，很多地方已逐步推廣與應(yīng)用集中監(jiān)控遠(yuǎn)動系統(tǒng)，地監(jiān)控軟件將逐步深化變電站的綜合自動化水平。本文基于變電站綜合自動化采取分層分析法和多線程技術(shù)研究地監(jiān)控軟件開發(fā)理論，糅合模塊化程序設(shè)計法和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計法，初步設(shè)計變電站綜合自動化與地監(jiān)控軟件。

1 變電站綜合自動化系統(tǒng)簡介

1.1 定義

變電站綜合自動化系統(tǒng)是以執(zhí)行系統(tǒng)特定功能實現(xiàn)某些規(guī)定目標(biāo)若干相互關(guān)聯(lián)單元的整合。該系統(tǒng)利用計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)信息處理手段實現(xiàn)變電站二次電力設(shè)備（如繼電保護(hù)裝置、故障錄波、自動控制裝置和遠(yuǎn)東裝置等）的功能重組和優(yōu)化設(shè)計，并對所有電力設(shè)備的運(yùn)作狀況進(jìn)行監(jiān)控和協(xié)調(diào)和綜合性自動化系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個電力設(shè)備之間完成信息交換和監(jiān)視控制任務(wù)。變電站綜合自動化系統(tǒng)實際上是簡化了常規(guī)二次設(shè)備的二次接線過程，在提高系統(tǒng)穩(wěn)定、降低運(yùn)營成本方面實則極為關(guān)鍵，它區(qū)別于常規(guī)二次設(shè)備最大的不同點是以計算機(jī)技術(shù)作為設(shè)計基礎(chǔ)，以通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為設(shè)計手段，以信息交換作為設(shè)計目標(biāo)。

1.2 特點

（1）功能綜合化。

變電站綜合自動化系統(tǒng)是以計算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動化控制技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，該系統(tǒng)也綜合了變電站的全部二次設(shè)備。

（2）構(gòu)件模塊化。

基于計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)具有數(shù)字通信功能控制裝置的數(shù)字化可利于各個構(gòu)件模塊的通信網(wǎng)絡(luò)連接和借口功能模塊的信息交換及擴(kuò)充。同時，形成構(gòu)件模塊化為變電站實現(xiàn)綜合自動化系統(tǒng)的組態(tài)提供便利，從而能夠更好地適應(yīng)應(yīng)用工程的集中式、分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式等多種組屏方式。

（3）結(jié)構(gòu)分散化。

分布式綜合自動化變電站中子系統(tǒng)如計算機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)信息采集、控制測量和其他相關(guān)智能電力設(shè)備等都以分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計。每一個子系統(tǒng)都可能由多個中央處理器來完成各項功能，而這些子系統(tǒng)群就構(gòu)成了一套比較完整且高度協(xié)調(diào)的有機(jī)系統(tǒng)。

（4）監(jiān)視可視化。

應(yīng)用變電站綜合自動化系統(tǒng)無需有人值班，系統(tǒng)操作人員的工作崗位放在了主控中心室或調(diào)度室，面對彩色顯示屏即可對變電站的電力設(shè)備和電路電纜進(jìn)行全方位的監(jiān)控。

（5）通信光纜化。

計算機(jī)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在變電站綜合自動化系統(tǒng)中得到了極大范圍的推廣和應(yīng)用。

（6）管理智能化。

自動化系統(tǒng)不僅僅要在常規(guī)自動化方面表現(xiàn)突出，如何能夠智能自診斷管理也是一項重要內(nèi)容。變電站綜合自動化系統(tǒng)的在線自診斷可將診斷的結(jié)果發(fā)送至遠(yuǎn)端主控臺。

（7）顯示數(shù)據(jù)化。

變電站綜合自動化應(yīng)用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，傳統(tǒng)的指針式顯示儀由CRT顯示屏取代，人工抄錄則由系統(tǒng)打印機(jī)取代。

1.3 原則

（1）綜合自動化系統(tǒng)在中、低壓變電站中的應(yīng)用可避免派人值班麻煩，同時也強(qiáng)化了監(jiān)控工作的效果，即減人增效。站內(nèi)不設(shè)置固定運(yùn)行、維護(hù)值班人員，運(yùn)行監(jiān)測、主要控制操作由遠(yuǎn)方控制端進(jìn)行，設(shè)備采取定期巡視維護(hù)的變電站。

（2）220kV及以上的高壓變電站在設(shè)計和建設(shè)兩方面均需以先進(jìn)的控制辦法來解決各不同專業(yè)技術(shù)分散、自成系統(tǒng)、重復(fù)投入和系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等問題。

2 變電站綜合自動化與地監(jiān)控軟件開發(fā)

2.1 設(shè)計方案

本文論述變電站綜合自動化與地監(jiān)控軟件開發(fā)以組態(tài)王軟件為例。該軟件具有良好數(shù)據(jù)采集功能，它適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、開發(fā)周期短，可以實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，并且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要任務(wù)。因此組態(tài)王軟件是變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的良好選擇。

國內(nèi)外變電站的綜合自動化系統(tǒng)研究都將其結(jié)構(gòu)分為三類，即分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分層分布式結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)采用分層式設(shè)計。這種結(jié)構(gòu)節(jié)省控制室面積、電纜和安裝費(fèi)用，系統(tǒng)可靠性高。

變電站綜合自動化系統(tǒng)控制對象電壓負(fù)荷等級為110kV/10kV。各類負(fù)荷配電變壓器共85臺，總?cè)萘繛?5MVA。主接線方式形式為內(nèi)橋接線方式；中性點直接接地方式，并且在中性點與地之間加裝一組電動隔離開關(guān)；無功補(bǔ)償電容器容量為3000kvar；主變壓器選擇有載調(diào)壓方式。

2.2 設(shè)計實現(xiàn)

根據(jù)變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能要求及用戶需求，本變電站系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)的功能主要有運(yùn)行監(jiān)視功能、數(shù)據(jù)采集與處理功能、故障報警功能、數(shù)據(jù)報表顯示功能，以及實時曲線和歷史數(shù)據(jù)記錄功能。系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)主要由以下幾步組成：

（1）建立變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)工程。

（2）為系統(tǒng)配置設(shè)備。下位機(jī)設(shè)備選用西門子公司的S7-200PLC，與工控機(jī)的通信方式采用PPI協(xié)議，通信端口選擇COM1。

（3）定義開發(fā)系統(tǒng)所需的變量。變電站系統(tǒng)監(jiān)控的母線及各段線路的電壓和電流是連續(xù)的數(shù)字量值，定義為I/O實型。各種斷路器、刀閘、熔斷器的狀態(tài)為離散量值，定義為I/O離散型。其他動畫連接過程需要用到的中間變量定義為內(nèi)存變量。

（4）畫面設(shè)計、動畫連接及命令語言編寫。設(shè)計變電站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)各項功能的畫面，并將畫面中的圖形與變量進(jìn)行連接，編寫所需的命令語言。

變電站運(yùn)行過程中，值班人員可以通過后臺CRT顯示屏直接觀察到斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭等設(shè)備的狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)非正常甚至故障時，監(jiān)控系統(tǒng)主接線圖的相應(yīng)位置會發(fā)出閃爍和蜂鳴器報警信號。

報表顯示主要是方便操作人員對1天或1月的變電站電壓、電流、功率等參數(shù)進(jìn)行匯總和對比，進(jìn)而對變電站的運(yùn)行情況做出進(jìn)一步的評估。地監(jiān)控軟件歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，主要包括斷路器動作次數(shù)、斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)、輸電線路的有功功率和無功功率、變壓器的有功功率和無功功率、母線電壓定時記錄的最大值和最小值、控制操作及修改整定值的記錄。

3 結(jié)束語

綜上所述，變電站綜合自動化系統(tǒng)是按照規(guī)定程序預(yù)設(shè)的一種啟動操作斷路保護(hù)設(shè)備或隔離開關(guān)的監(jiān)控裝置。自動化系統(tǒng)包括監(jiān)控后臺軟件、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控PC機(jī)、遠(yuǎn)動通信接口、用于專業(yè)管理的工程師站PC機(jī)和專用設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。變電站層自動化系統(tǒng)地監(jiān)控軟件通過組態(tài)完成全站檢測功能，全面提供線路、 主設(shè)備等的電量、非電量等運(yùn)行數(shù)據(jù)，完成對變壓器、斷路器等設(shè)備的控制等，并具有保護(hù)信息記錄與分析、 運(yùn)行報表、故障錄波等功能。隨著越來越廣泛的推廣和應(yīng)用，設(shè)計所預(yù)期的效益還是相當(dāng)不錯的?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 張亞妮；淺談變電站綜合自動化[J]；科技創(chuàng)新導(dǎo)報；2010，（04）.

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關(guān)鍵詞:VoIP;IAD;IMS;PCM;調(diào)度電話;交換設(shè)備;通信網(wǎng)

隨著通信語音技術(shù)的不斷發(fā)展，電力調(diào)度電話的實現(xiàn)方式日益增多。由于歷史原因，目前在運(yùn)行的變電站中同時存在著多種調(diào)度電話建設(shè)模式。電力通信系統(tǒng)的建設(shè)者和運(yùn)行維護(hù)人員在實際工作中可能會存在困惑，在新建工程中究竟應(yīng)當(dāng)采用何種電力調(diào)度電話的實現(xiàn)方式。本文將對電網(wǎng)中曾經(jīng)存在、現(xiàn)有以及未來可能出現(xiàn)的調(diào)度電話實現(xiàn)方式進(jìn)行全面分析，重點比較變電站端各種實現(xiàn)方式的優(yōu)劣，為未來的變電站調(diào)度電話發(fā)展方向提供參考。

1 變電站電力調(diào)度電話的作用

變電站是指電力系統(tǒng)中對電壓和電流進(jìn)行變換，接受電能及分配電能的場所。變電站是重要的電力基礎(chǔ)設(shè)施，對電網(wǎng)的安全至關(guān)重要。電力調(diào)度電話由電業(yè)部門根據(jù)調(diào)度的重要性和企業(yè)管理的繁忙程度自行建設(shè)的獨(dú)立電話通道。它可以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)度并有效地指揮生產(chǎn)。對于電力調(diào)度電話，要求有高度的可靠性，不僅在正常情況下，而且在惡劣的氣候條件下和電力系統(tǒng)發(fā)生事故時，保證電話暢通。因此，變電站電力調(diào)度電話業(yè)務(wù)是最重要的電力通信業(yè)務(wù)之一，對保障電力安全生產(chǎn)至關(guān)重要。

2 電力交換系統(tǒng)的構(gòu)成

電力交換系統(tǒng)由交換中心(呼叫中心)、交換節(jié)點(匯接站)、接入用戶組成。根據(jù)《電力系統(tǒng)調(diào)度通信交換網(wǎng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》，交換網(wǎng)絡(luò)按照主網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)兩種等級來建立。網(wǎng)絡(luò)的交換節(jié)點分為不同調(diào)度級別的交換中心及相關(guān)的匯接交換站兩種類型。主網(wǎng)級交換節(jié)點由網(wǎng)、省調(diào)交換中心及所轄范圍的匯接交換站組成;區(qū)域網(wǎng)級交換節(jié)點由省調(diào)交換中心、省網(wǎng)內(nèi)重要地調(diào)交換中心及所轄范圍的匯接交換站組成。

3 變電站端調(diào)度電話實現(xiàn)方式

由于現(xiàn)網(wǎng)中的變電站建設(shè)年代不同，變電站端存在多種調(diào)度電話實現(xiàn)方式。以下對變電站各類實現(xiàn)方式進(jìn)行比較分析。

3 ．1 方式1 程控交換機(jī)互聯(lián)方式

(1)組網(wǎng)方式該方式建立在傳統(tǒng)的程控交換機(jī)組網(wǎng)的基礎(chǔ)上，需要在變電站端設(shè)置1 套程控交換機(jī)。該交換機(jī)與交換中心/匯接站通過E1 中繼互聯(lián)，站內(nèi)程控交換機(jī)通過模擬用戶板或數(shù)字用戶板對變電站各生產(chǎn)崗位進(jìn)行放號。參見圖1 。該方式具有以下特點:a．程控交換機(jī)具有雙電源、冗余的模塊化設(shè)計，穩(wěn)定可靠。b．程控交換機(jī)業(yè)務(wù)接口豐富，可支持模擬用戶、數(shù)字用戶、調(diào)度臺、維護(hù)終端、錄音系統(tǒng)，可滿足電力系統(tǒng)多種業(yè)務(wù)。c．程控交換機(jī)采用模塊化設(shè)計，可以根據(jù)實際需求配置業(yè)務(wù)板卡數(shù)量，可以滿足大量用戶接入需求。(3)投資效益分析該方式投資較高，一套完整程控交換機(jī)的價格根據(jù)配置的板卡及端口數(shù)量而異，但基礎(chǔ)配置的價格也在20 萬元以上。隨著變電站日益無人化，對電話用戶的數(shù)量要求日益下降。調(diào)度機(jī)的大容量優(yōu)勢無法發(fā)揮，造成了一定程度的投資浪費(fèi)，性價比不高。

3 ．2 方式2 遠(yuǎn)端模塊延伸方式

(1)組網(wǎng)方式遠(yuǎn)端模塊可以理解為小型程控交換機(jī)，其組網(wǎng)方式與程控交換機(jī)互聯(lián)方式類似，需在變電站端配置調(diào)度機(jī)遠(yuǎn)端模塊，與交換中心/匯接站通過E1 中繼互聯(lián)，實現(xiàn)了遠(yuǎn)端調(diào)度，電話接入放號。參見圖2 。(2)性能分析遠(yuǎn)端模塊將交換機(jī)強(qiáng)大的調(diào)度指揮功能透明地延伸到遠(yuǎn)端用戶群，遠(yuǎn)端調(diào)度和電話分機(jī)具備交換機(jī)近端同樣強(qiáng)大的調(diào)度功能。在滿足相關(guān)功能的同時，與程控交換機(jī)相比，遠(yuǎn)端模塊在用戶接口數(shù)量上有所減少。(3)投資效益分析與程控交換機(jī)級聯(lián)方式相比，遠(yuǎn)端模塊的費(fèi)用有所降低，但由于遠(yuǎn)端模塊需和程控交換機(jī)配合使用，在選型上受制于現(xiàn)網(wǎng)程控交換機(jī)的品牌，相應(yīng)地缺乏議價權(quán)，性價比仍不十分理想。

3 ．3 方式3PCM放小號方式

(1)組網(wǎng)方式在交換中心/匯接站配置1 套多方向PCM設(shè)備，在變電站端配置1 套單方向PCM設(shè)備。多方向PCM設(shè)備與程控交換機(jī)通過E1 或者FXS用戶線相連，單方向PCM和多方向PCM之間通過E1 線路連接，單方向PCM通過FXO口與模擬話機(jī)相連。參見圖3 。(2)性能分析PCM方式可以實現(xiàn)局端向站端放小號的功能，相當(dāng)于程控交換機(jī)本地電話用戶的延伸。其功能比較單一。PCM設(shè)備同時支持低速數(shù)據(jù)接口，可以滿足自動化遠(yuǎn)動及電能量采集等低速業(yè)務(wù)需求。其缺點在于，無法提供大量的用戶，無法提供調(diào)度臺、錄音系統(tǒng)等功能。(3)投資效益分析由于價格適中，同時兼顧模擬語音業(yè)務(wù)和自動化低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，PCM設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用。隨著調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的日益完善，自動化站端不再需要低速數(shù)據(jù)通道，PCM僅需要提供模擬電話業(yè)務(wù)，其優(yōu)勢無法發(fā)揮，相應(yīng)性價比大為下降。

3 ．4 方式4SDH模擬用戶板放號方式

(1)組網(wǎng)方式從技術(shù)原理上，該方式與PCM放號方式類似，其差別在于，本方式不再需要配置單獨(dú)的PCM設(shè)備，而是利用SDH自身的相關(guān)業(yè)務(wù)板卡，提供類似的業(yè)務(wù)接口。局端SDH設(shè)備與程控交換機(jī)通過E1 或者FXS用戶線相連，站端SDH通過FXO口與模擬話機(jī)相連，SDH之間利用現(xiàn)有的傳輸通道。參見圖4 。(2)性能分析其局限性與PCM類似，僅能提供基本的模擬語音功能，無法提供調(diào)度臺、錄音系統(tǒng)等高級功能。(3)投資效益分析同時由于相關(guān)功能集成在SDH設(shè)備本身，其投資進(jìn)一步降低。

3 ．5 方式5VoIP電話方式

(1)組網(wǎng)方式該方式基于軟交換/IMS平臺，僅需在調(diào)度端建設(shè)主備呼叫中心，站端配置IP話機(jī)，通過IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電話功能。相關(guān)業(yè)務(wù)可以通過電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)承載，無需建設(shè)單獨(dú)的IP網(wǎng)絡(luò)。參見圖5 。(2)性能分析由于采用IP的方式，一方面站端除提供基本的語音功能外還可以根據(jù)實際需要配置各類高級功能，如彩信功能、視頻功能、電話會議功能，并且支持IP調(diào)度臺;另一方面，通話的性能受制于IP網(wǎng)絡(luò)狀況，無法避免諸如網(wǎng)絡(luò)病毒、廣播風(fēng)暴、網(wǎng)絡(luò)攻擊等網(wǎng)絡(luò)問題對通信可靠性造成的影響(3)投資效益分析VoIP方式和傳統(tǒng)程控交換組網(wǎng)方式的單用戶成本比較目前取決于用戶規(guī)模，規(guī)模越大VoIP的價格優(yōu)勢越突出。當(dāng)建成軟交換/IMS平臺后，每個新建變電站，只需要配置IP電話/IP調(diào)度臺，不再需要配置電話交換設(shè)備。

3 ．6 方式6IAD電話方式

(1)組網(wǎng)方式IAD為綜合接入設(shè)備，提供電話模擬網(wǎng)關(guān)的功能。該方式與VOIP電話方式類似，區(qū)別在于站端通過IAD終端和模擬電話實現(xiàn)調(diào)度電話功能。IAD終端通過IP接口接入站內(nèi)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，IAD提供模擬語音接口與模擬話機(jī)相連。參見圖6 。圖6IAD電話方式示意圖(2)性能分析IAD方式僅提供模擬語音接口，如果需要，可單獨(dú)配置IP調(diào)度臺，接入綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)。(3)投資效益分析與VoIP方式相比，該方式單臺話機(jī)費(fèi)用較低，但增加了IAD網(wǎng)關(guān)的費(fèi)用。二者整體性價比取決于話機(jī)的數(shù)量，話機(jī)較少時，VoIP方式的性價比更高。

4 未來發(fā)展趨勢

從技術(shù)發(fā)展趨勢上看，由于通信業(yè)務(wù)自身從過去的以語音業(yè)務(wù)為主向著以海量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、高清視頻業(yè)務(wù)為主不斷轉(zhuǎn)變，因此傳統(tǒng)的基于電路交換的通信設(shè)備正在被基于分組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所取代。從全通信行業(yè)的電話交換設(shè)備的出貨量看，基于IP交換設(shè)備所占的比例也在不斷增多。因此，未來的語音主流解決方案肯定是基于軟交換/IMS架構(gòu)。

5 結(jié)論

綜合比較以上方式，方式1 ～4 基于傳統(tǒng)的程控交換系統(tǒng)，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高的優(yōu)點，缺點是建設(shè)成本較高。方式5 ～6 基于IP分組交換核心，具有業(yè)務(wù)豐富、靈活多樣的特點，缺點是無法克服IP網(wǎng)絡(luò)自身固有缺陷的影響。變電站調(diào)度電話業(yè)務(wù)作為極其重要的電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)，調(diào)度電話通常采用雙路冗余模式。綜合考量業(yè)務(wù)可靠性和未來技術(shù)發(fā)展趨勢，建議在一定時期內(nèi)采用電路交換+IP分組交換的疊加模式。同時，為了進(jìn)一步降低成本，推薦采用方式4+方式5 的方式，即利用SDH的語音板卡提供穩(wěn)定可靠的模擬語音通道，利用IP網(wǎng)絡(luò)提供豐富的調(diào)度業(yè)務(wù)。未來隨著電路交換設(shè)備進(jìn)一步退出主流市場，以及IP技術(shù)可靠性的進(jìn)一步加強(qiáng)，未來變電站調(diào)度業(yè)務(wù)將進(jìn)一步朝著全I(xiàn)P化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1 ］羅仁華，方躍生，沈?。〖夒娏π姓粨Q網(wǎng)軟交換改造方案研究［J］．電力信息與通信技術(shù)．2014(02)．

篇6

關(guān)鍵詞：變電站；直流裝置狀態(tài)；在線監(jiān)測系統(tǒng)；研究

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0177-02

國家為了提升整個電網(wǎng)的技術(shù)水平，更好地服務(wù)社會大眾，提出了建設(shè)中國特色統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略，而堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)是變電環(huán)節(jié)，加上智能電網(wǎng)運(yùn)行的首要技術(shù)組成單元是變電站，而變電站的自動化水平將直接影響電網(wǎng)的自動化水平，也關(guān)系到能否實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)。因此，提升變電站的自動化水平是十分重要的，變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)運(yùn)行，能夠在一定程度上提高變電站的自動化水平。

1 變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)概述

變電站的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)變電站、綜合自動化變電站、數(shù)字化變電站和智能化變電站四個階段。而無論技術(shù)發(fā)展如何，大部分的變電站還是使用閥控式鉛酸蓄電池，這種電池作為電力系統(tǒng)的備用電池最少要使用八年以上，工作人員認(rèn)為電池耐用又免維護(hù)，所以就會疏于對電池的管理維護(hù)，但是閥控式電池會出現(xiàn)電池殼變形、電解液滲漏、電壓不均勻等問題，其端電壓與放電能力無關(guān)，隨著使用時間的增加，個別電池的內(nèi)阻必然增大，而電池組的容量遵循木桶效應(yīng)，以最差的電池容量值為準(zhǔn)。如果電池的實際容量低于80%時，電池便急劇衰退，會造成極大的安全隱患。所以，對電池組進(jìn)行在線監(jiān)測和定期檢修是必要的，但是這也是備用電源系統(tǒng)中最容易被人忽視的。

變電站中，直流系統(tǒng)是重要的組成部分，電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性有一部分是由變電站直流系統(tǒng)來保證的。直流系統(tǒng)的主要作用是保障自動裝置和信號裝置穩(wěn)定運(yùn)行、控制開關(guān)、事故發(fā)生時進(jìn)行緊急照明、對系統(tǒng)實時監(jiān)控等。變電站的直流系統(tǒng)獨(dú)立操作電源，一次設(shè)備電力使用對其影響小，如果外部電源的交流電中斷，蓄電池作為備用電源會繼續(xù)供電，保證持續(xù)穩(wěn)定供電。直流系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分有兩部分，分別為電池屏和直流屏。直流屏主要由機(jī)柜、整流模塊、絕緣監(jiān)測單元、交流輸入直流輸出配電單元等組成。直流系統(tǒng)的安全可靠性將會直接影響變電站的安全可靠。直流系統(tǒng)是變電站二次設(shè)備的生命線，直流系統(tǒng)故障會影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)χ绷飨到y(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，實現(xiàn)對變電站的良好管理，能夠保證后備電源系統(tǒng)的可靠性，也可以減少人工作業(yè)的作業(yè)量并減少由于人為原因?qū)е碌牟僮魇д`。變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)將會在未來得到廣泛的應(yīng)用，也將是未來直流設(shè)備的發(fā)展趨勢，將大幅提高變電站管理維護(hù)和運(yùn)行水平。

2 變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)分析

變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)是將微處理器、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集和智能分析診斷技術(shù)結(jié)合起來的變電站直流狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測管理的系統(tǒng)，直接對直流系統(tǒng)中電池、電壓電流等各個單元的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，對運(yùn)行中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和管理，并且能夠顯示到設(shè)備和監(jiān)控中心處，而且還能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，診斷和預(yù)計發(fā)展趨勢，及時作出預(yù)警。

變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的需求主要有兩個層次，第一個層次是全局變電站系統(tǒng)，第二個層次是單獨(dú)的變電站。結(jié)合目前的情況，可以在味賴謀淶繒舊轄行試點運(yùn)行，經(jīng)過試點運(yùn)行后若系統(tǒng)穩(wěn)定則可以推廣到其他變電站，然后各個變電站的情況匯總到一個服務(wù)器上，能夠?qū)崿F(xiàn)實時查詢各變電站的狀態(tài)，并且對狀態(tài)進(jìn)行分析，然后采取合理的措施，也可以控制充電機(jī)等設(shè)備。運(yùn)維人員能夠通過服務(wù)器了解變電站的狀態(tài)，也能夠查詢變電站歷史運(yùn)行情況，自動化程度大大提高。

變電站內(nèi)部已經(jīng)有部分監(jiān)控模塊，能夠?qū)Τ潆姍C(jī)、控制母線等狀態(tài)量和控制量進(jìn)行監(jiān)控，但是控制的范圍比較有限，不能實現(xiàn)對變電站狀態(tài)的在線實時監(jiān)測。在系統(tǒng)設(shè)計時可以采用模塊化設(shè)計，可以分為控制顯示模塊、采集模塊、內(nèi)阻模塊以及控制模塊等。控制顯示模塊能夠通過總線結(jié)構(gòu)控制采集模塊和控制模塊，并且收集、處理和分析這兩個模塊的數(shù)據(jù)信息，是一個集中監(jiān)視器，對異常事件進(jìn)行報警，并且將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器；采集模塊完成在線采集單體電池的電壓和內(nèi)阻，通過一定的接口將數(shù)據(jù)傳送給控制顯示模塊。高精度的實時數(shù)據(jù)采集中，每個采集模塊能夠采集多個單體電池的實施信息。采集模塊能夠獨(dú)立使用也可以組合使用；內(nèi)阻模塊能夠?qū)崿F(xiàn)和采集模塊、控制模塊的配合使用。用控制顯示模塊調(diào)度進(jìn)行內(nèi)阻測量，激勵信號通過電池組發(fā)出，但不會對設(shè)備的運(yùn)行造成不利影響。

3 變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)具體設(shè)計

3.1 硬件部分設(shè)計

首先是處理器，要對處理器的性能參數(shù)都充分了解，要能夠支持LCD顯示器，控制器、接口要全面；第二是電源部分，對輸入電源進(jìn)行處理，能夠保護(hù)電源帶來的破壞新干擾，還要對電壓輸入做防護(hù)，能夠防止后級電路因為電壓過高而被擊穿。在電源的輸入輸出部分預(yù)留大容量電容，以降低電源波紋，減少外界干擾，芯片間要有隔離，支路供電要使用磁珠隔離，方便調(diào)試。電源電路的輸出端還要再進(jìn)行保護(hù)，防止芯片被擊穿，起到保護(hù)后端電路的作用；第三是時鐘電路，要能夠保證時分秒、年月日和星期信息，要能夠自動調(diào)整日期和月份之間的關(guān)系，時鐘格式可以是24小時或12小時；第四是復(fù)位電路，可以采用低電平復(fù)位，也可以手動復(fù)位；第五是儲存模塊，能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，能夠存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，可以用SD卡作為備用的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備；第六是通用串行總線模塊，可以采用適當(dāng)?shù)哪Ｊ?；第七是網(wǎng)絡(luò)模塊，中央處理器支持自適應(yīng)網(wǎng)口，能夠提供兩到三層的交換功能；第八是調(diào)試部分，要預(yù)留串口進(jìn)行驅(qū)動，串口要預(yù)留端口以驅(qū)動調(diào)試；第九是顯示模塊設(shè)計，使用LCD，選擇匹配的LCD顯示屏和控制器；第十是按鍵設(shè)計，要求能夠適應(yīng)系統(tǒng)的功能；第十一是中央處理器電源設(shè)計，進(jìn)入到中央處理器的所有電源都要經(jīng)過濾波，保證電源的干凈。

3.2 軟件部分設(shè)計

首先是嵌入式軟件，也是變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)，每一類設(shè)備都有一個專門的線程維護(hù)管理，每隔一段時間就要讀取設(shè)備的數(shù)據(jù)，并且形成一定的形式發(fā)送給數(shù)據(jù)管理線程，然后數(shù)據(jù)管理線程對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理維護(hù)，如果數(shù)據(jù)有異常就及時發(fā)出警報；第二是邏輯軟件；第三是上位機(jī)軟件，與下位機(jī)聯(lián)合工作，實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)的獲取，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且給出警報信息，也能對系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估。

4 結(jié)語

本文對變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了概述，并且對變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，也說明了一些在具體設(shè)計中應(yīng)該要注意的問題。我們應(yīng)該對變電站直流系統(tǒng)的維護(hù)管理有著充分的認(rèn)識，盡量避免電力設(shè)備出現(xiàn)故障，減小不必要的損失，而變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)χ绷飨到y(tǒng)進(jìn)行良好的檢測和控制，所以大力推廣和應(yīng)用變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)是十分必要的。

參考文獻(xiàn)

[1]任學(xué)偉.變電站直流裝置狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2012.

[2]莫靖.變電站直流系統(tǒng)存在問題研究及其對策[D].華南理工大學(xué)，2013.

[3]吳國強(qiáng)，陳亮，劉智涯.變電站直流設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].電世界，2013，07：40-42.

[4]李秉宇，陳曉東，范輝，苗俊杰. 變電站直流電源在線監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電源技術(shù)，2016，10：2064-2067.

篇7

關(guān)鍵詞： 自動化；應(yīng)用；變電運(yùn)行管理

在國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展與城市化建設(shè)進(jìn)程迅速推進(jìn)的背景作用之下，電力系統(tǒng)終端用戶對于電力系統(tǒng)供電質(zhì)量穩(wěn)定性以及可靠性指標(biāo)所提出的要求也日趨嚴(yán)格與系統(tǒng)。大量的實踐研究結(jié)果表明：任何意義上的電壓波動以及短時性或是短范圍停電事故所造成的經(jīng)濟(jì)及人身損失均是極為嚴(yán)重的。從這一角度上來說，電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展相對于整個電力系統(tǒng)而言有著極為重要的意義。

1 變電站綜合自動化

變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備（包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置等）的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。

通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點

2.1 功能實現(xiàn)綜合化

變電站綜合自動化技術(shù)是在微機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來。它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交、直流電源以外的全部二次設(shè)備。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成模塊化

保護(hù)、控制、測量裝置的數(shù)字化（采用微機(jī)實現(xiàn)，并具有數(shù)字化通信能力）利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，便于接口功能模塊的擴(kuò)充及信息的共享。另外，模塊化的構(gòu)成，方便變電站實現(xiàn)綜合自動化系統(tǒng)模塊的組態(tài)，以適應(yīng)工程的集中式、分部分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏等方式。

2.3 結(jié)構(gòu)分布、分層、分散化

綜合自動化系統(tǒng)是一個分布式系統(tǒng)，其中微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集和控制以及其他智能設(shè)備等子系統(tǒng)都是按分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計的，每個子系統(tǒng)可能有多個CPU分別完成不同的功能，由龐大的CPU群構(gòu)成了一個完整的、高度協(xié)調(diào)的有機(jī)綜合系統(tǒng)。

2.4 通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化

2.5 運(yùn)行管理智能化

智能化不僅表現(xiàn)在常規(guī)自動化功能上，還表現(xiàn)在能夠在線自診斷，并將診斷結(jié)果送往遠(yuǎn)方主控端。

2.6 測量顯示數(shù)字化

采用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，常規(guī)指針式儀表被CRT顯示器代替。人工抄寫記錄由打印機(jī)代替。

3 變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)：

3.1 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機(jī)單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)分布式處理。這里所談的‘分布’是按變電站資源物理上的分布（未強(qiáng)調(diào)地理分布），強(qiáng)調(diào)的是從計算機(jī)的角度來研究分布問題的。這是一種較為理想的結(jié)構(gòu)，要做到完全分布式結(jié)構(gòu)，在可擴(kuò)展性、通用性及開放性方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，然而在實際的工程應(yīng)用及技術(shù)實現(xiàn)上就會遇到許多目前難以解決的一系列問題，如在分散安裝布置時，惡劣運(yùn)行環(huán)境、抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上存在的問題等等，就目前技術(shù)而言還不夠十分成熟，一味地追求完全分布式結(jié)構(gòu)，忽略工程實用性是不必要的。

3.2 集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的硬件裝置、數(shù)據(jù)處理均集中配置，采用由前置機(jī)和后臺機(jī)構(gòu)成的集控式結(jié)構(gòu)，由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測等功能，后臺機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。

3.3 分層分布式結(jié)構(gòu)

按變電站的控制層次和對象設(shè)置全站控制級（站級）和就地單元控制級（段級）的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

站級系統(tǒng)大致包括站控系統(tǒng)（SCS）、站監(jiān)視系統(tǒng)（SMS）、站工程師工作臺（EWS）及同調(diào)度中心的通信系統(tǒng)（RTU）。

站控系統(tǒng)（SCS）：應(yīng)具有快速的信息響應(yīng)能力及相應(yīng)的信息處理分析功能，完成站內(nèi)的運(yùn)行管理及控制（包括就地及遠(yuǎn)方控制管理兩種方式），例如事件記錄、開關(guān)控制及SCADA的數(shù)據(jù)收集功能。

站監(jiān)視系統(tǒng)（SMS）：應(yīng)對站內(nèi)所有運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，為站控系統(tǒng)提供運(yùn)行狀態(tài)及異常信息，即提供全面的運(yùn)行信息功能，如擾動記錄、站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、二次設(shè)備投入/退出狀態(tài)及設(shè)備的額定參數(shù)等。

站工程師工作臺（EWS）：可對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢查、參數(shù)整定、調(diào)試檢驗等功能，也可以用便攜機(jī)進(jìn)行就地及遠(yuǎn)端的維護(hù)工作。

上面是按大致功能基本分塊，硬件可根據(jù)功能及信息特征在一臺站控計算機(jī)中實現(xiàn)，也可以兩臺雙備用，也可以按功能分別布置，但應(yīng)能夠共享數(shù)據(jù)信息，具有多任務(wù)時實處理功能。

段級在橫向按站內(nèi)一次設(shè)備（變壓器或線路等）面向?qū)ο蟮姆植际脚渲?，在功能分配上，本著盡量下放的原則，即凡是可以在本間隔就地完成的功能決不依賴通訊網(wǎng)，特殊功能例外，如分散式錄波及小電流接地選線等功能的實現(xiàn)。

4 自動化技術(shù)在變電運(yùn)行管理中的完善

自動化技術(shù)雖然在變電運(yùn)行管理中還存在一些問題，但是現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展勢必要求企業(yè)提高自身的技術(shù)化程度。同時，自動化技術(shù)在現(xiàn)有的變電運(yùn)行管理中還存在諸多優(yōu)勢，因此我們要采取一定的措施，來完善自動化技術(shù)在變電運(yùn)行管理中的應(yīng)用。

4.1 加強(qiáng)技術(shù)的研究

首先，完善自動化通信技術(shù)，這是其他自動化技術(shù)完成的基礎(chǔ)。在保障變電站供電系統(tǒng)的同時加強(qiáng)通信通道建設(shè)，保障遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集與傳輸，并且保障自動化設(shè)備遙控的順利進(jìn)行。其次，提升數(shù)據(jù)的采集與傳輸技術(shù)。自動化設(shè)備需要在數(shù)據(jù)的分析結(jié)果上完成指令的發(fā)出。只有正確采集以及傳輸數(shù)據(jù)，自動化技術(shù)才可以得到進(jìn)一步的利用。最后，還要加強(qiáng)自動報警裝置的建設(shè)。自動化系統(tǒng)雖然避免了人為的一些事故，但不代表自動化技術(shù)不存在任何問題，變電站要設(shè)立自動報警裝置，加強(qiáng)設(shè)備的監(jiān)督與維護(hù)。

4.2 培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)隊伍

變電站的自動化設(shè)備雖然減少了工作人員的任務(wù)與壓力，但自動化技術(shù)設(shè)備還是需要一些專門的技術(shù)人員來維護(hù)。這就要求供電公司成立一支專業(yè)化的隊伍，加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，增強(qiáng)他們的專業(yè)技能，確保他們能有效運(yùn)行自動化的變電設(shè)備。其次，變電站還要明確崗位職責(zé)，對專業(yè)人士進(jìn)行職責(zé)上的劃分，提高管理效率。

4.3 加強(qiáng)變電運(yùn)行自動化設(shè)備的維護(hù)管理

自動化技術(shù)在變電運(yùn)行中的運(yùn)用雖然節(jié)省了人力，但設(shè)備是沒有工作人員的思考能力的，任何一個環(huán)節(jié)的錯誤都會影響整個變電站的運(yùn)行。因此，為了保證變電站的安全與有效運(yùn)行，必須對變電站的技術(shù)維護(hù)做好管理。只有這樣，變電運(yùn)行設(shè)備的問題才能得到及時有效的解決，使自動化技術(shù)在變電運(yùn)行管理中得到有效運(yùn)用。

5 結(jié)語

實踐證明，自動化技術(shù)在現(xiàn)代變電運(yùn)行管理中起到了良好的作用，給變電運(yùn)行管理提供便利的同時提高了變電站管理的效率。變電運(yùn)行管理的自動化是一項專業(yè)性、技術(shù)性極強(qiáng)的工作，在實際運(yùn)行中還存在一系列問題，但是我們不能否認(rèn)自動化技術(shù)的優(yōu)勢。只有在現(xiàn)有變電運(yùn)行管理自動化的基礎(chǔ)上，進(jìn)行技術(shù)上的突破與管理上的改進(jìn)，變電站才能獲得進(jìn)一步的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]任子財，關(guān)于變電運(yùn)行管理自動化的幾點思考[J].經(jīng)營管理者，2011，05.

篇8

關(guān)鍵詞：變電站信息管理；系統(tǒng)子站系統(tǒng)；設(shè)計方案

中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

電網(wǎng)微機(jī)型繼電保護(hù)和故障錄波裝置的廣泛應(yīng)用使傳統(tǒng)繼電保護(hù)信息收集匯報不能適應(yīng)現(xiàn)代調(diào)度運(yùn)行。基于通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)技術(shù)的保護(hù)及故障錄波信息管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它是分布式高可靠性開放系統(tǒng)，即能在無人干預(yù)下長期穩(wěn)定地運(yùn)行；能適應(yīng)各種接口類型和規(guī)約類型的微機(jī)智能保護(hù)裝置，并可預(yù)見性的適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1變電站概況

根據(jù)保護(hù)的配置和分布情況,目前國內(nèi)變電站主要有兩種設(shè)計形式:一是保護(hù)集中式;二是保護(hù)下放式。本文設(shè)計的子站系統(tǒng)為后者:采集系統(tǒng)可據(jù)變電站情況由一、或多個子系統(tǒng)組合,各子系統(tǒng)將采集的信息統(tǒng)一格式后存于集中數(shù)據(jù)庫中,由另外的遠(yuǎn)傳系統(tǒng)統(tǒng)一上送到主站系統(tǒng)。

1.2應(yīng)用功能

較之目前變電站普遍應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng),保護(hù)及故障錄波信息管理系統(tǒng)應(yīng)用功能的固有特點為:

①接入系統(tǒng)的二次設(shè)備一般只包含微機(jī)型保護(hù)裝置和故障錄波裝置,而無其它二次設(shè)備。

②除監(jiān)控系統(tǒng)所采集的保護(hù)事件信息外,還要采集保護(hù)裝置的當(dāng)前定值信息、線路及變壓器保護(hù)的錄波采樣信息及故障報告信息、模擬和開關(guān)量通道的采樣信息等系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)量非常巨大。

③系統(tǒng)是為調(diào)度和保護(hù)專責(zé)人員提供現(xiàn)場裝置運(yùn)行信息的,實時性要求低于監(jiān)控系統(tǒng)的要求,一般min 級即可。為安全計,該系統(tǒng)一般不提供對現(xiàn)場裝置的遙控操作(錄波裝置遙控啟動功能除外) 。

④因各廠家裝置采用的通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式不同,難有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),故該系統(tǒng)的一項重要功能就是統(tǒng)一整理、翻譯、歸類各廠家的信息數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式發(fā)給信息用戶。

⑤該系統(tǒng)采集的信息主要是提供給調(diào)度和保護(hù)專責(zé)人員,而一般不在變電站內(nèi)工作,故應(yīng)能夠支持不同種類的長距離數(shù)據(jù)通信方式(主要是目前電力系統(tǒng)中使用較多的電話撥號和光纖以太網(wǎng)兩種) 長距離通信方式。

⑥因所采集的信息量極大且種類繁多,故應(yīng)有良好的信息分類檢索接口,能夠分析、處理故障信息,為工作人員分析故障提供參考依據(jù)。

2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為底、中間、頂3個層次。底層在變電站端，是子站系統(tǒng)與保護(hù)及故障錄波裝置間的網(wǎng)絡(luò)連接層；中間層是從變電站端的子站系統(tǒng)到調(diào)度端的主站系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)連接層；上層是調(diào)度端主站系統(tǒng)與各保護(hù)工程師站間的網(wǎng)絡(luò)連接層。底層網(wǎng)絡(luò)涉及的設(shè)備類型和通信接口類型多種多樣，又是整個系統(tǒng)的信息源，最關(guān)鍵，也是本文重點討論的。

2.1為簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、方便軟件開發(fā)、減少維護(hù)工作,且因以太網(wǎng)接口目前應(yīng)用最為普遍,在底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時將所有非以太網(wǎng)接口的設(shè)備接入子站系統(tǒng)之前,都經(jīng)過一個前端接口轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口,再接入子站系統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機(jī)上,完成子站系統(tǒng)與被接入設(shè)備間的物理連接。子站系統(tǒng)中的信息處理部分至少應(yīng)包含信息采集和信息遠(yuǎn)傳兩單元。兩單元間以數(shù)據(jù)庫為媒介來交換信息數(shù)據(jù),即由信息采信單元將采集到的信息即時保存了數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)主站端向子站端請求數(shù)據(jù)時,信息遠(yuǎn)傳單元根據(jù)主站端的請求條件,將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)傳送到主站端。子站端的信息遠(yuǎn)傳單元至少應(yīng)給主站端提供上述兩種通信接口形式：以太網(wǎng)接口和Modem 電話撥號接口。為使系統(tǒng)安全、可靠，避免該系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)通信影響監(jiān)控系統(tǒng)的實時性能，因此設(shè)計系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時應(yīng)將監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)與本系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)在保護(hù)裝置的通信接口處就完全分離，各走自己獨(dú)立的通道，兩系統(tǒng)間在下層盡可能不發(fā)生任何數(shù)據(jù)報聯(lián)系，即保護(hù)及故障錄波信息管理子站應(yīng)直接由保護(hù)和故障錄波裝置而非監(jiān)控系統(tǒng)來采集信息；同時監(jiān)控系統(tǒng)也直接從保護(hù)裝置而非保護(hù)及故障錄波信息管理子站來采集信息。原因是保護(hù)及故障錄波信息管理子站的實時性不能滿足監(jiān)控系統(tǒng)的要求；同時監(jiān)控系統(tǒng)所采集的信息內(nèi)容不能滿足保護(hù)及故障錄波信息管理子站的要求。但兩系統(tǒng)所采集到的信息可以在上層共享，給調(diào)度端。

2.2中間層網(wǎng)絡(luò)有光纖以太網(wǎng)和Modem 電話兩種形式，前者為寬帶網(wǎng)絡(luò)，可靠性高、傳輸率高、實時在線，雖造價昂貴，仍為電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向和趨勢，是保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的首選網(wǎng)絡(luò)，基于該網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)可準(zhǔn)實時的向調(diào)度端報告變電站內(nèi)的運(yùn)行狀況。后者可用目前已經(jīng)具備的電話網(wǎng)絡(luò)，幾乎無再建設(shè)的成本，但是其缺點是數(shù)據(jù)傳輸效率低、可靠性差，不能實時在線。它一般作為保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的備用網(wǎng)絡(luò)，在尚未建設(shè)完成光纖以太網(wǎng)的地區(qū)也可以暫時使用此種網(wǎng)絡(luò)。基于此網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)一般需要調(diào)度人員主動查詢站內(nèi)的狀態(tài)，自動上報的實時性比較左且不能長期的實時在線。

2.3頂層網(wǎng)絡(luò)目前主要采用以太網(wǎng)(局域網(wǎng)) ,由主站系統(tǒng)給局域網(wǎng)內(nèi)的用戶授權(quán),允許各種不同的用戶在自己的權(quán)限范圍內(nèi)訪問系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)信息。

3.軟件結(jié)構(gòu)

各廠家的保護(hù)和故障錄波裝置的通令規(guī)約多種多樣,為便于軟件開發(fā)、系統(tǒng)擴(kuò)充、調(diào)試安裝,與裝置通信的程序宜采用模塊化設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場保護(hù)和故障錄波裝置實際配置選擇組合各個模塊以采集相應(yīng)裝置的信息。采用這種設(shè)計方法在變電站需要增加、更換保護(hù)和故障錄波裝置時,只需要增加或更換相應(yīng)的通信模塊即可,系統(tǒng)的其它部分無需任何改動,大大減少維護(hù)工作量。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用符合ANSI/ ISO 關(guān)系型SQL 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫,如Microsoft SQL Server 2000。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)分布模型。獨(dú)立子站系統(tǒng)的信息遠(yuǎn)傳應(yīng)支持有、無調(diào)度主站系統(tǒng)兩種方式。前者由調(diào)度主站軟件定時向站端子站系統(tǒng)(如每15 s 1 次) 發(fā)出巡檢請求,站端子站系統(tǒng)送采集到的新信息給主站系統(tǒng),同時,主站系統(tǒng)可要求子站系統(tǒng)按指定條件上送相關(guān)信息;后者為基于目前最流行的Web信息技術(shù)的瘦客戶模式,大子站系統(tǒng)的信息遠(yuǎn)傳單元內(nèi)建立一個Web 服務(wù)器,調(diào)度端的計算機(jī)只要能連接到子站系統(tǒng)的信息遠(yuǎn)傳單元即可用Web 瀏覽器(如IE) 來瀏覽變電站內(nèi)的信息,主站端無需安裝任何軟件,只是在打開瀏覽器瀏覽時,Web 頁面是系統(tǒng)會自動下載并安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理控件,需要瀏覽相關(guān)信息(如故障錄波的波形數(shù)據(jù)) 時,Windows 系統(tǒng)會自動調(diào)用相應(yīng)的控件(如波形分析軟件) 來打開和處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

4.主要技術(shù)特點

4.1Web 數(shù)據(jù)技術(shù)

領(lǐng)帶瘦客戶模式的Web 數(shù)據(jù)技術(shù)可使調(diào)度端(客戶端) 無需安裝和維護(hù)任何軟件即可方便地瀏覽、查詢和分析子站系統(tǒng)采集到的所有信息和數(shù)據(jù)。無主站系統(tǒng)時也可方便地使用子站系統(tǒng)。

4.2通信程序的模塊化設(shè)計

與保護(hù)和故障錄波分析裝置通信程序的模塊化設(shè)計,大大降低了變電站擴(kuò)建和改造帶來的系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)容成本。由于各模塊獨(dú)立工作使得一旦某個模塊出現(xiàn)故障就不會擴(kuò)散到整個系統(tǒng),系統(tǒng)其它部分依然可正常工作以最大限度的縮小故障范圍。

5.結(jié)語

綜上所述，變電站系統(tǒng)的自動化是集成電路技術(shù)、微型機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的必然結(jié)果，如果能夠使變電站自動化系統(tǒng)更好的滿足變電站的運(yùn)行要求，能夠更加安全可靠的服務(wù)于調(diào)度中心的指令，是我們的設(shè)計目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

篇9

【關(guān)鍵詞】智能發(fā)電站；發(fā)展前景；關(guān)鍵技術(shù)；電網(wǎng)

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，智能變電站負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、變電設(shè)備狀態(tài)、信息的實時采集和任務(wù)，并支撐電網(wǎng)智能調(diào)節(jié)和實時調(diào)控等，實現(xiàn)了變電站與電源、調(diào)度、用戶、相鄰變電站之間的聯(lián)系互動。智能變電站不僅給未來智能電網(wǎng)實現(xiàn)自愈高效等功能提供了技術(shù)支持，而且給電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。

1.智能變電站的特征

智能變電站的智能特性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是智能設(shè)備。智能設(shè)備是二次設(shè)備的統(tǒng)稱，是指智能組件和一次設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，包括狀態(tài)監(jiān)控裝置、測控保護(hù)裝置、測控裝置、保護(hù)裝置和智能終端等，這些智能組件對設(shè)備起到傳輸、分配電能的作用，還可以實現(xiàn)測量、計量、控制、保護(hù)、和檢測等功能；二是智能高級應(yīng)用。雖然傳統(tǒng)變電站已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，但是對于調(diào)度機(jī)構(gòu)來說還是相對被動的，而智能變電站可以實現(xiàn)與調(diào)度機(jī)構(gòu)的互動。因為智能組件采集的數(shù)據(jù)是全景式的，信息量巨大，所以必須通過變電站自動化高級應(yīng)用模塊和信息一體化平臺對數(shù)據(jù)挖掘、分析，來實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)可視化、智能報警和事故綜合分析決策等。

2.智能變電站的發(fā)展前景及問題

作為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，智能電網(wǎng)已經(jīng)滲透到發(fā)電、用電、變電、輸電、配電、調(diào)度、通信信息等各個環(huán)節(jié)。在上述這些環(huán)節(jié)中，智能變電站無疑是最核心的一環(huán)。《2013-2017年中國智能變電站行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》中指出，2011年以后所有新建的變電站必須按照智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，并且重點對樞紐及中心變電站進(jìn)行智能化改造。

2.1基本發(fā)展方向

智能變電站不僅給未來智能電網(wǎng)實現(xiàn)自語高效等功能提供了技術(shù)支持，而且給電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。根據(jù)以往的經(jīng)驗，從利潤改善的角度出發(fā)，有三個方向可在將來持續(xù)發(fā)展：一、對變電站總體成本的控制和資產(chǎn)分析，包括檢測和維護(hù)，以及延長設(shè)備的使用壽命；二、傳統(tǒng)自動化電氣的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化和功能集成，使設(shè)備數(shù)量減少，從而實現(xiàn)硬件投入和維護(hù)的減少；三、推行標(biāo)準(zhǔn)方案。從電網(wǎng)公司角度，這標(biāo)志著運(yùn)作思維模式和項目關(guān)鍵模式的重大轉(zhuǎn)變。從供應(yīng)商角度，能夠有效地降低開發(fā)成本。

2.2發(fā)展中存在的幾個主要問題

2.2.1一次設(shè)備智能化的實現(xiàn)

因為歷史及技術(shù)原因，智能變電站的在一次設(shè)備智能化上的發(fā)展緩慢，目前僅僅通過一次設(shè)備和智能操作箱來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的接入和操控，并沒有達(dá)到一次設(shè)備智能化的要求。主要因為對變壓器和斷路器等一次設(shè)備監(jiān)控信息用的不好，所以導(dǎo)致一次設(shè)備智能化發(fā)展緩慢。或許傳感器及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將會對一次設(shè)備智能化起到推波助瀾的作用。

2.2.2通信網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性的需求

目前，對電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性的研究還不夠深入，對通信網(wǎng)路缺少實時化的控制、監(jiān)控等評估的手段。智能變電站開通對等通信模式，采用標(biāo)準(zhǔn)的、開放的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，安全性大大降低。在與其他網(wǎng)絡(luò)互換的過程中，就會有被惡意侵入與攻擊的危險。所以，有必要采取有效的手段對整個系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)，以防止由于設(shè)備損壞造成的系統(tǒng)破壞及惡意侵入，確保數(shù)據(jù)安全。

2.2.3檢測和評估體系的建立

為了確保電網(wǎng)建設(shè)工程中的可靠、安全，并且滿足技術(shù)規(guī)范要求，需要根據(jù)C61850標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品和設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)測，同時也需要提高檢測機(jī)構(gòu)的檢測能力，對相關(guān)產(chǎn)品、設(shè)備的安全性進(jìn)行保障，使電網(wǎng)建設(shè)可靠、安全。為了保證智能變電站的維護(hù)、運(yùn)行要求，需要建立一個完整、有效的體系，對總體性能、系統(tǒng)集成、設(shè)備單元進(jìn)行檢測和評估。

3.智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)

智能變電站中應(yīng)用的技術(shù)不僅加強(qiáng)了電網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備與變電站的信息交流共享，而且改變了電站的傳統(tǒng)架構(gòu)。分層分布的控制管理，不僅優(yōu)化了站內(nèi)資源，而且使變電站的運(yùn)行變得安全、可靠。目前，變電站技術(shù)并不能安全滿足智能變電站的需要，阻礙了智能變電站的發(fā)展，所以必須要對智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入了解，以實現(xiàn)智能變電站功能集成化、信息數(shù)字化、檢修狀態(tài)化及結(jié)構(gòu)緊湊化的發(fā)展需要。

3.1硬件的集成技術(shù)

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，硬件系統(tǒng)設(shè)計具有集成化、模型化、自動化等特點，實現(xiàn)了真正的針對功能的模型化設(shè)計，通過在智能設(shè)備內(nèi)部對某些固定的邏輯處理過程進(jìn)行固化，將原有的軟件實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)變?yōu)橛布崿F(xiàn)。這種設(shè)計解決了信息傳輸?shù)钠款i問題，實現(xiàn)了邏輯處理的可靠性、實時性與準(zhǔn)確性，模塊化的設(shè)計同時也為智能設(shè)備的檢修和維護(hù)提供了方便。

3.2軟件的構(gòu)件技術(shù)

軟件構(gòu)件是指在不同粒度上對一組代碼進(jìn)行組合與封裝，來完成一個或多個功能的特定服務(wù)，進(jìn)而為用戶提供接口。它是能夠獨(dú)立或與其他構(gòu)件配合來協(xié)調(diào)工作的程序體。通過軟件構(gòu)件技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實時、靈活、彈性的控制軟件系統(tǒng)，同時也可以實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計功能。良好的軟件結(jié)構(gòu)體系，可以使軟件構(gòu)件技術(shù)更加成熟。目前，在軟件構(gòu)件技術(shù)方面，需要解決的問題還有很多，如構(gòu)件接口、構(gòu)件模型、構(gòu)件粒度、構(gòu)件獲取、組裝、管理與部署等問題。

3.3信息的存儲技術(shù)

統(tǒng)一的數(shù)字化信息平臺和高度集成的信息系統(tǒng)為信息資源的動態(tài)擴(kuò)展、共享、分配提供了良好的平臺，使智能變電站具有很好的經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性。然而，信息采集量巨大給信息的實時傳輸造成了很大的困難。所以，信息的就地存儲成為智能變電站發(fā)展的關(guān)鍵。非關(guān)鍵信息的就地存儲為系統(tǒng)決策提供了充分的信息依據(jù)，很大程度的減輕了傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。虛擬化技術(shù)可將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和變電站底層硬件虛擬成一個共享的資源庫，就地存儲信息可在庫內(nèi)按照分配調(diào)用。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞 變電站；防誤閉鎖系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2011）37-0170-02

0 引言

變電站綜合自動化系統(tǒng)是以微機(jī)保護(hù)技術(shù)為核心，利用多臺微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動屏，代替常規(guī)的繼電保護(hù)屏，改變常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷[1，2]。變電站綜合自動化系統(tǒng)利用計算機(jī)的高速計算能力和邏輯判斷功能，不僅可以采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，而且可以方便地監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。本文主要對于變電所防誤閉鎖系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)問題進(jìn)行分析與探討。

1 目前防誤閉鎖裝置存在的問題

隨著變電站綜合自動化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，在新建和改造變電站時，隨著綜合自動化程度越來越高、變電站設(shè)備日趨先進(jìn)、并達(dá)到減人增效的效果，防誤操作閉鎖裝置存在的問題越顯突出，以前沿用的一些閉鎖裝置的形式已經(jīng)不能適應(yīng)需要。目前，發(fā)電廠、變電站主要采用兩種閉鎖方式，一是老式的電氣閉鎖裝置與機(jī)械程序閉鎖相結(jié)合的形式達(dá)到閉鎖要求；二是采用微機(jī)防誤閉鎖裝管（分為獨(dú)立運(yùn)行的微機(jī)防誤系統(tǒng)、綜自微機(jī)防誤一體化系統(tǒng)）。這兩種操作閉鎖系統(tǒng)均存在一些具體問題：

1） “防誤拉合開關(guān)”是“五防”程序的第一步，老式變電站是采用由模擬屏上的紅、綠翻牌（紅、綠相當(dāng)于操作控制把手的鑰匙，各對應(yīng)合、拉開關(guān)）進(jìn)行對斷路器的操作。而綜合自動化變電站的開關(guān)操作是用按鈕或遠(yuǎn)方微機(jī)控制，沒有硬閉鎖（如老式的紅、綠翻牌形式），使誤分、誤合開關(guān)的可能性大大增加，這個問題在目前的老變電站改造時尤為明顯。而且在沒有了第一步的程序，則接下去的防誤拉合隔離刀閘的程序就失去前提。

2） 防誤閉鎖裝置應(yīng)以強(qiáng)制閉鎖為優(yōu)先，如機(jī)械閉鎖和電氣閉鎖，目前11OkV及以下變電站防誤裝置的選擇中，仍然較多地使用機(jī)械閉鎖，僅能達(dá)到“三防”，有其固有缺點，如線路有電的情況、母聯(lián)兼旁路以及主變的檢修接地等很難單純用硬件閉鎖，而且根本不能融合到綜合自動化的系統(tǒng)里面。

3） 程序防誤，或稱為一體化防洪，也是一種電氣防誤閉鎖形式，如變電站綜自防誤、電廠DCS防誤，具有完備的實現(xiàn)電氣防誤系統(tǒng)的邏輯功能，但是對手動操作設(shè)備具有很大的局限性。因為有些設(shè)備不具有電氣操作回路，如手動刀閘、設(shè)備網(wǎng)門以及臨時接地鎖等，需要另外加裝轉(zhuǎn)接鎖具、輔助開關(guān)等。

4）國內(nèi)近年來微機(jī)防誤閉鎖裝置的開發(fā)與應(yīng)用得到了較快的發(fā)展，并已逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。但現(xiàn)在主流產(chǎn)品的設(shè)計模式基本上是一致的：即五防規(guī)則的管理由主機(jī)實現(xiàn)，對現(xiàn)場的被控設(shè)備仍采用機(jī)械鎖（編碼鎖）。操作管理過程是運(yùn)行人員在微機(jī)防誤模擬屏上進(jìn)行操作預(yù)演，裝置根據(jù)典型的專家系統(tǒng)（在計算機(jī)和控制器中存儲了閉鎖電氣設(shè)備的“五防”操作規(guī)程）對操作進(jìn)行智能判斷，直至操作正確后，將正確的操作內(nèi)容傳送到電腦鑰匙；操作人員用電腦鑰匙到現(xiàn)場依步驟與串在開關(guān)、刀閘、地刀等控制回路的相應(yīng)編碼鎖進(jìn)行對位操作；操作完畢后再將電腦鑰匙中的當(dāng)前狀態(tài)信息返回給防誤主機(jī)進(jìn)行狀態(tài)更新，以實現(xiàn)防誤主機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)的一致性。

5）而且現(xiàn)有絕大部分的防誤閉鎖裝置不能根據(jù)對側(cè)變電站的狀態(tài)進(jìn)行閉鎖判斷，即不具有網(wǎng)絡(luò)防誤功能。

從長遠(yuǎn)來看防誤裝置應(yīng)作為綜合自動化系統(tǒng)的一部分，達(dá)到采集信息共享、操作直觀、簡單易行，最終要求是所有的設(shè)備均能做到在線和集中監(jiān)控以及自診斷功能，并應(yīng)具備網(wǎng)絡(luò)防誤功能（如根據(jù)對側(cè)設(shè)備的狀況進(jìn)行閉鎖）。目前除綜合防誤一體化系統(tǒng)外，絕大部分的微機(jī)“五防”裝置都不能與自動化系統(tǒng)接口，往往自成一體，獨(dú)立在綜自系統(tǒng)外，而且不具備自診斷和在線功能以及網(wǎng)絡(luò)防誤功能，其他老式的如程序鎖、電磁鎖更加不能達(dá)到要求。

2 設(shè)計思路初探

防誤閉鎖裝置應(yīng)立足于適應(yīng)現(xiàn)有變電站的改造和新建變電站的要求，以網(wǎng)絡(luò)化、智能型、在線式為基本設(shè)計理念，滿足復(fù)雜多變的運(yùn)行需要，從裝置和技術(shù)措施上做到防洪操作萬無一失。概括起來講，可以稱為“六要素”思路，即：在線性、適應(yīng)型、網(wǎng)絡(luò)化、簡易性、可靠性、共享性，并達(dá)到后臺五防、當(dāng)?shù)匚宸篮途o急解鎖的基本功能。

2.1 在線式要求

對所有運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行實時采樣，對設(shè)備的運(yùn)行、斷開、檢修這3種位置有一一對應(yīng)的位置信號結(jié)點，是“實遙信”而非“虛遙信”方式。設(shè)各能自動判斷每個狀態(tài)是否滿足條件以決定是開放或閉鎖，真正實現(xiàn)自動化控制。

2.2 適應(yīng)各種邏輯的多樣性

根據(jù)各個變電站設(shè)備和接線的不同，管理員能根據(jù)運(yùn)行要求輸入設(shè)備每一個位置的邏輯判斷條件，并力求簡單和隨時擴(kuò)充更改，是閉鎖裝置自動判斷的邏輯依據(jù)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化和模塊化設(shè)計

采用分布式控制對每一個設(shè)備的閉鎖裝置（通常簡稱為鎖具）進(jìn)行控制，該鎖具應(yīng)有盡量做到免維護(hù)、高可靠性的特點，把相關(guān)的每一個間隔做在一個現(xiàn)場控制器內(nèi)作為一個子模塊。分布式控制器采用現(xiàn)場總線方式與防誤主機(jī)相聯(lián)，主機(jī)的運(yùn)算和控制能力保證擴(kuò)容的需要。網(wǎng)絡(luò)化還應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)防誤的概念。

2.4 簡易性和可靠性

有簡便的人機(jī)對話，邏輯程序可由有經(jīng)過培訓(xùn)的運(yùn)行人員進(jìn)行設(shè)定，并能用模擬操作來進(jìn)行驗證。安裝應(yīng)盡可能做到設(shè)備不停電，運(yùn)行維護(hù)應(yīng)簡單可行，主機(jī)、模塊應(yīng)長壽命有較高的可靠性。

2.5 集中控制以及與監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度SCADA系統(tǒng)接口等

能滿足現(xiàn)階段電力行業(yè)變電監(jiān)控的特點，能做到遠(yuǎn)方集中監(jiān)控，并根據(jù)需要與變電站監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)方調(diào)度SCADA系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）進(jìn)行接口，使資源能有效共享，并盡量使運(yùn)行操作簡便易行。

3結(jié)論

隨著我國工業(yè)化社會建設(shè)的發(fā)展，電力工業(yè)的地位越顯重要，對電力系統(tǒng)的可靠性也提出了越來越高的要求，同時電力系統(tǒng)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化也成為了發(fā)展趨勢。隨著電網(wǎng)接線越來越復(fù)雜，運(yùn)行操作越來越頻繁，減人增效的要求越來越迫切，防止電氣防誤操作這一電力系統(tǒng)頻發(fā)性故障的意義越來越重要。研究新型的適應(yīng)復(fù)雜接線和智能化、網(wǎng)絡(luò)化的微機(jī)防誤閉鎖裝置成為大家關(guān)注的變電站技術(shù)的難點和重點。

參考文獻(xiàn)