梁偉

唐山智達自動化工程技術(shù)有限公司 064002

前言

近些年來，隨著我國電力系統(tǒng)管理體制的不斷改革，變電系統(tǒng)的自動化技術(shù)也在不斷地進步，電力系統(tǒng)發(fā)展進入全新的時期。變電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，其作用是變換電壓、匯集和分配電能。變電系統(tǒng)能否正常運行關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，因此對變電系統(tǒng)進行監(jiān)控有十分重要的意義。

變電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)是利用最新的通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、電壓無功自動監(jiān)控技術(shù)，采用抗干擾能力強的通訊設(shè)備及智能電力儀表，經(jīng)電力監(jiān)控管理軟件組態(tài)，實現(xiàn)對變電系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。變電監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以對變電站進行無人操作，節(jié)省人力，還可以對電力進行負荷分析，以實現(xiàn)對電力的合理調(diào)度，提高供電質(zhì)量。

變電系統(tǒng)分布在不同的地方，對分布在不同地方的變電系統(tǒng)進行集中監(jiān)控，不僅可以有效地減少值班人員，達到減人增效的目的，還可以有效提高變電站的工作效率，從而提高電力企業(yè)的濟效益。

1 分布式變電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

分布式變電系統(tǒng)是變電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，分布式變電站簡化了硬件配置和聯(lián)線、減少電纜和控制室面積、便于就地安裝及維修，正在被廣大電力工作者認同。分布式變電站系統(tǒng)采用數(shù)字智能電子設(shè)備和計算機主機取代功能結(jié)構(gòu)單一的繼電器、信號燈、儀表、控制屏、自動裝置，各個分布的變電站通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，并由網(wǎng)絡(luò)傳輸信息。分布式變電站系統(tǒng)將分散的變電站通過計算機網(wǎng)絡(luò)連接起來，分散的變電站將采集到的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至集中監(jiān)控中心，監(jiān)控中心分析數(shù)據(jù)，然后對各變電站進行控制和調(diào)度。在遵循數(shù)據(jù)信息共享、減少硬件重復(fù)配置的原則下，做到繼電保護相對獨立和一定的冗余，以提高變電站運行中的安全可靠性。

1.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

分布式變電系統(tǒng)在功能設(shè)計上首先應(yīng)考慮下面幾個功能的要求：遠動功能、測量表計功能、自動控制功能、與繼電保護相配套、繼電保護功能、系統(tǒng)功能、接口功能。

另外還要考慮以下設(shè)計原則：（1）分布式系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個子系統(tǒng)，應(yīng)符合電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計。（2）系統(tǒng)的構(gòu)造按超高壓樞紐變電站設(shè)計，簡化的結(jié)構(gòu)模式應(yīng)能適用于壓變電站及低壓配電站的系統(tǒng)構(gòu)造要求和工程結(jié)構(gòu)需求。（3）系統(tǒng)本著提高電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行水平，滿足變電站自動化及無人值班的工程需求的指導(dǎo)思想進行設(shè)計。（4）系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)面向?qū)ο?，功能有機集成，系統(tǒng)各部分有機協(xié)調(diào)的要求。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

分布式系統(tǒng)的主站設(shè)計是變電系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵設(shè)計之一，目前分布式系統(tǒng)的主站設(shè)計大致可以分為基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和基于前置機的系統(tǒng)兩大類。

基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)要求比較高。需要網(wǎng)絡(luò)具有較好的開放性和實時性，而且必須是無主節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中的任意兩個節(jié)點之間可以傳遞數(shù)據(jù)。在基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中各個變電站的信息在網(wǎng)絡(luò)上是共享的，通過不同的轉(zhuǎn)換器與當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)及遠方調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)系。

基于前置機的系統(tǒng)中，前置機是整個系統(tǒng)的核心部分，前置機收集網(wǎng)上各間隔單元上傳的各種信息并傳送給本地監(jiān)控系統(tǒng)及遠方調(diào)度系統(tǒng)，同時前置機還接受當?shù)刂髡炯罢{(diào)度器的各類指令并傳遞給各子單元。在一些重要的變電站中，前置機通常采用雙機熱備用的方式。

2 變電系統(tǒng)的集中監(jiān)控

隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，處于分布的變電站將全部信息匯總到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心負責(zé)變電站的運行監(jiān)控。

2.1 集中監(jiān)控運行的模式

現(xiàn)階段，變電系統(tǒng)集中監(jiān)控運行模式有以下幾種情況。(1)監(jiān)控和操作一體化。該模式中集控中心值班員不僅要負責(zé)日常監(jiān)盤、巡視、操作、事故處理和調(diào)壓，還要肩負變電站其他工作，如環(huán)境衛(wèi)生、小型維護、兼職司機等。(2)監(jiān)控和操作分設(shè)化。設(shè)立統(tǒng)一的集中監(jiān)控中心，監(jiān)控中心負責(zé)對分布在不同地方的變電站的實時監(jiān)控，并有操作和聯(lián)系功能，運行操作分區(qū)域配置，就近負責(zé)本變電站的操作、事故處理、工作許可及驗收、巡視。(3)監(jiān)控管理區(qū)域化。該模式中監(jiān)控和調(diào)度設(shè)立在一起，電氣設(shè)備的調(diào)度人員負責(zé)變電運行的集中監(jiān)控工作，或者是監(jiān)控人員在變電運行監(jiān)控的范圍內(nèi)負責(zé)電氣設(shè)備的調(diào)度，使調(diào)度和監(jiān)控一體化。

2.2 集中監(jiān)控中運行問題分析

分布式的變電系統(tǒng)進行集中監(jiān)控需要考慮的問題有：（1）集中監(jiān)控模式的接入與調(diào)試。變電系統(tǒng)集中監(jiān)控模式的建設(shè)是需要一個過程的，所以在進行集中監(jiān)控模式的建設(shè)前，應(yīng)該先制定科學(xué)的建設(shè)目標，具體實施中應(yīng)該先組建集中監(jiān)控中心，無人值班變電站直接接入監(jiān)控中心，新建變電站應(yīng)根據(jù)技術(shù)改造進展情況，以分步實施的方式將其它分散變電站接入。（2）調(diào)度模式的轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)模式調(diào)度命令由調(diào)度值班人員下達，在變電站采用集中監(jiān)控模式后，調(diào)度模式也發(fā)生變化。操作指令由調(diào)度人員把預(yù)令下達到集中監(jiān)控中心，集中監(jiān)控中心把預(yù)令下達到電氣設(shè)備，電氣設(shè)備操作人員做準備工作，然后操作人員與調(diào)度人員聯(lián)系，并得到運行指令。（3）專業(yè)化管理模式的加強。對分布式分布的變電站采用集中監(jiān)控模式，大大減少了工作人員，但是需要專業(yè)的管理人員對監(jiān)控系統(tǒng)進行管理。將任務(wù)分工明確，選擇專業(yè)人員進行管理不僅可以使變電站內(nèi)的繁瑣事務(wù)得到統(tǒng)一管理，還可以使監(jiān)控人員更加專注于處理變電運行和電力設(shè)備的工作。（4）監(jiān)控中心信號分類。在對變電站運行的監(jiān)控過程中，監(jiān)控信號的規(guī)范性是最復(fù)雜的問題，由于在集中監(jiān)控模式下，監(jiān)控中心需要監(jiān)控的變電站數(shù)量多，信息量也就很大，很多信息如果不及時看就會被新的信息沖入歷史數(shù)據(jù)庫，可以將信息進行規(guī)范與分層分類整理，如信號可以分為告知信號、異常信號和事故信號等。

3 結(jié)論

本文對分布式供電系統(tǒng)的設(shè)計原則進行了分析并且提出了兩種分布式供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將集中監(jiān)控應(yīng)用到分布式的變電系統(tǒng)中，不僅可以有效減少工作人員，達到減人增效的效果，而且可以使變電站內(nèi)的工作和任務(wù)進行統(tǒng)一的分化、統(tǒng)一的管理，從而可以有效提高變電站內(nèi)的工作效率，促進電力企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟效益的提高。文章還對變電系統(tǒng)集中監(jiān)控中的監(jiān)控和操作分化設(shè)計模式在分布式變電站中的具體實施過程中應(yīng)該注意的問題進行了分析，對監(jiān)控信號的規(guī)范與變電站接入的方案進行了簡要介紹，具有一定的參考價值。

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