【應用案例】變電站無人值守網絡監控系統的應用

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

0 引言

在過去，變電站受科技的限制，監控系統的技術較為落后功能比較單一。當電力系統出現故障時其報警信息的傳輸流程較為簡單，超出系統范圍將無法傳輸視頻的信號，難以實現遠距離控制。在這種情況下值班人員必*值守避免突發情況造成企業損失。傳統的監控系統安全性和穩定性都較低，企業不得不在此基礎上增加值守人員。計算機網絡技術的出現打破了傳統局面限制，電力企業應采用無人值守變電站網絡監控系統，實現對變電站的實施、遠程、高*監控，及時處理突發狀況提高生產效率。

1 無人值守變電站的發展歷史

影響變電站生產、運行效率的原因之一是監控系統的穩定性及可靠性。在傳統監控系統中，變電站難以實現對電網的遠程控制，同時系統的穩定性較低，導致技術人員不能及時檢測電氣設備運行狀態，在故障出現時難以有*排除。由于穩定性較差，監控系統經常出現誤發信號和通訊中斷等現象。值班人員不能及時獲知電網的狀態。在變電站電力系統實際運行中，系統出現通訊中斷，現場一旦出現設備異常或跳閘事故，技術人員將不能及時獲取事故的報文信息，造成電力系統不能安全穩定運行。隨著電力企業的飛速發展，社會對電力系統的穩定性有了更高的要求。在社會大眾的嚴格要求下，電網的生產、運行、管理、分配的高*性與穩定性都需要無人值守系統實現。該系統利用網絡在線監測對電力設備的運行狀態進行監視，實施獲取電網的運行參數并對參數進行檢測與自診斷，通過通訊網絡及時將異常信息與數據傳輸至電力主管部門系統。無人值守變電站網絡監控系統避免了終端設備出現通訊中斷的現象，當發生跳閘事故，系統將及時把報文信息傳輸于電力主管部門系統，技術人員能及時對故障進行判斷，確保系統的安全穩定運行。無人值守變電站網絡監控系統實現了設備間通訊速率之間的匹配，確保網絡數據儲存器緩存不被逐步占據，避免進網絡數據發送失敗的風險。控制交換機在系統中的升溫范圍，避免過熱保護重啟引發的網絡通訊中斷?？梢钥闯鰺o人值守變電站網絡監控系統不但能實現對電網的實施遠程控制，還避免了設備故障引起的系統穩定性降低，因此在變電站的值守中將運用這一系統可提高管理工作的效率，降低電網安全事故帶來的損失。

2 采取無人值守變電站網絡監控系統的必要性

無人值守變電站網絡系統由電力設備運行監控系統、網絡信息傳輸系統、管理中*軟件系統及遠程監控系統構成。通過對路由器、交換機及多個監控設備的連接，將監控圖像由交換機和路由器上傳至遠程監控系統。為了保證遠程監控的有*性，監控系統可支持手機端登錄，以保證監控工作能打破地點限制。通過SNMP協議對網絡監控管理終端進行管理，電力設備通訊異常、過熱及中斷工作依靠系統監控數據的自診斷實現。異常數據將直接傳輸至電力主管部門系統或手機端。

3 無人值守變電站網絡監控系統的構成

3.1電力設備運行監控系統

變電站電網的穩定性是電力系統管理中至關重要的環節，技術人員必*對運輸、配送環節進行有*監控。電網中涉及多種變壓設備、電力設備，設備的運行出現故障電網運行將被中斷。電力設備運行監控系統對變壓器、線路等電力設備進行監控。其功能在于：（1）在線監測電力設備，系統在實際運行中及時采集設備運行參數，并對參數進行針管與判定，及時響應異常數據；（2）對設備現場環境進行監測，通過監測數據安裝人員可在當下環境中確定相關設施的安裝，例如在變電站主控室和高低壓室中應安裝數字化攝像機。

3.2信息傳輸系統

信息傳輸是無人值守監控系統的關鍵所在，技術人員只有通過信息傳輸才能及時獲知信息檢測工作。信息傳輸系統對設備傳出的信息的指令進行控制并傳達，收集到的數據信息將被輸出至集控端，集控端負責對接收數據的分析，分析完畢后集控端將發出調控指令，設備響應指令并執行。信息傳輸系統由無線的網絡、寬帶的網絡、個人用戶組成。這一系統讓變電站實現遠距離控制、遠距離接受和遠動通信數據的開入量等功能。

3.3管理中*軟件系統

隨著社會的進步，我國的社會生產力逐漸上升，而這離不開電力的支持。為了維持社會生產和居民生活，變電站在運行中電網將形成大量的數據，管理中*需要實時處理這些數據信息。為此變電站需要龐大管理中*軟件系統支持電網的運作，且該系統不但要滿足當下的電網要求，隨著社會的不斷發展，系統還需對今后更為龐大、復雜的電網數據進行計算、處理，這一工作具有一定的難度。在無人值守變電站網絡系統中，管理中*軟件系統的使用較為廣泛。管理中*軟件系統在變電站中起到大腦的作用，它能通過信息傳輸系統實時獲取電網中所有電力設施的運行數據，并及時進行分析。管理中*軟件系統的強大之處在于其運算、分析工作的高*性與性，通過對數據的快速計算處理進行運行信息的準確判斷，確保所下達指令的正確。管理中*軟件系統為變電站的運行保駕護航，實現實時監測、處理、傳送的功能，提高了變電站管理的效率，實現變電站的智能化。

3.4遠程監控系統

遠程監控系統實現了工作人員對變電站的遠距離監控，借助遠程監控系統變電站可進一步減少值班人員，在降低人力成本的同時，提高了監控效率，可以說遠程監控系統是無人值守變電站網絡系統的直接表現。遠程監控系統需要將監控、防盜、遠距離控制、自動報警和消防等系統結合在一起，從而將監控的圖像遠距離傳輸至終端。為了進一步提高變電站的安全性能，在做到監控的同時還需進一步加強報警、消防。當突發狀況發生時，若工作人員未能及時發現監控信息時，系統的自動報警消防功能將采取緊急措施，降低變電站損失。遠程監控系統通過功能可劃分為前端的信號采集處理子系統、信號傳輸子系統以及遠程監控子系統。前端信號采集處理子系統由報警信息采集裝置、音頻信息采集裝置等構成。將這些裝置的設置于變電站內部，可實現對變電站監控信息的實時的檢測及報警等等。這些子系統的功能在于實時采集電氣量，電氣量是指在電力系統中的各種參數，比如電壓值，電流值、頻率、阻抗等等。對運行設備的電氣量進行監測，當有異常數據時可對電網系統進行遙控，即閉鎖功能。遠程監控系統可支持PC端和手機端，PC端的監控通過監控中*PC機與線路配置連接實現，手機通過底層接口獲取網絡通訊，借助業務邏輯層登錄APP處理信息。

4.安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

1概述

基于互聯網＋、大數據、移動通訊等技術開發的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監測眾多變電所回路運行狀態和參數、室內環境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環境場景等需求，實現數據一個*心，集中存儲、統一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

2應用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業變配電運行維護系統的新建、擴建和改建。

3系統結構

5 系統功能

用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。

站點監測

站點監測包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

變壓器狀態

變壓器狀態支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關狀態、電流等運行狀態及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢。

監控

監控展示了當前實時畫面（直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內信息。

電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路采集間隔運行參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。

警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

任務管理

任務管理頁面可以發布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、警報事件等進行統計分析，并列出在該周期內巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。

APP監測

電力運維手機支持“監控系統”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件警報查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。