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        低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與告警系統(tǒng)的應(yīng)用

        2014-06-09 15:52:10羅立華翁錫安汪步升
        浙江電力 2014年5期
        關(guān)鍵詞:界面設(shè)置線路

        羅立華,翁錫安,汪步升

        (1.國(guó)網(wǎng)浙江慈溪市供電公司,浙江慈溪315070;2.寧波永耀信息科技有限公司,浙江寧波315010)

        電力信息化

        低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與告警系統(tǒng)的應(yīng)用

        羅立華1,翁錫安1,汪步升2

        (1.國(guó)網(wǎng)浙江慈溪市供電公司,浙江慈溪315070;2.寧波永耀信息科技有限公司,浙江寧波315010)

        介紹了基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,該系統(tǒng)具有低壓線路和公用變壓器的在線監(jiān)測(cè)及告警功能,可以顯著提升低壓配電網(wǎng)運(yùn)行管理的實(shí)效性和精細(xì)化水平。

        低壓線路;在線監(jiān)測(cè);實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù);告警

        隨著智能電網(wǎng)的建設(shè),配調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等大型的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)得以開(kāi)發(fā)并應(yīng)用。這些系統(tǒng)具備了獲取配電網(wǎng)實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息,為運(yùn)檢人員實(shí)時(shí)了解配電網(wǎng)運(yùn)行情況提供了新技術(shù)手段,主要功能包含遙測(cè)、遙控、遙信和豐富的管理分析功能,但無(wú)法對(duì)大規(guī)模的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)。

        海量實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)作為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和共享專(zhuān)用平臺(tái),不僅集中了配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),還集成了主網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、氣象等多種多樣“時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)”。為滿足運(yùn)檢人員越來(lái)越高的管理精細(xì)化的要求,開(kāi)發(fā)了基于海迅數(shù)據(jù)庫(kù)的低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng)。

        1 低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng)的功能

        1.1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

        低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)10 kV線路的負(fù)荷、電量、電壓等遙信量監(jiān)測(cè)和遙信變位監(jiān)測(cè),并通過(guò)發(fā)送告警消息,為線路運(yùn)行管理人員提供快速響應(yīng)的管理手段。系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

        1.2 低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警

        低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警模塊,對(duì)線路集中監(jiān)視,使運(yùn)行人員能夠迅速、直觀地了解所轄范圍內(nèi)的低壓線路運(yùn)行情況,可以安全、快捷地對(duì)線路越限值進(jìn)行設(shè)置,實(shí)現(xiàn)線路的越限告警。

        (1)低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。主要是對(duì)線路的電流值和開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)變電站下所屬的10 kV線路開(kāi)關(guān)斷開(kāi)情況,并在系統(tǒng)界面上顯示狀態(tài)。

        (2)低壓線路告警。根據(jù)線路的電流實(shí)測(cè)值和開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行判斷,產(chǎn)生告警信息。若線路開(kāi)關(guān)為打開(kāi)狀態(tài),則不監(jiān)測(cè)其電流是否越限;若線路開(kāi)關(guān)為閉合狀態(tài),則監(jiān)測(cè)線路的實(shí)時(shí)電流是否越限,并生成告警。同時(shí),用戶可以在系統(tǒng)界面上進(jìn)行查詢和搜索。當(dāng)有新告警消息時(shí),通過(guò)用戶預(yù)設(shè)發(fā)送方式發(fā)送給指定聯(lián)系人。

        公用變壓器(簡(jiǎn)稱公變)實(shí)時(shí)告警模塊與線路實(shí)時(shí)告警模塊功能相類(lèi)似,也提供了監(jiān)視和告警2個(gè)功能:公變監(jiān)視主要關(guān)注電壓和電流2個(gè)指標(biāo);告警信息根據(jù)預(yù)先設(shè)置的越限判斷條件產(chǎn)生,判斷條件為公變電壓上/下限額值、電流限額值等。

        1.3 告警設(shè)置

        由于低壓配電網(wǎng)的線路、公變數(shù)量眾多,運(yùn)檢人員往往會(huì)根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑻鞖?、有序用電等情況,重點(diǎn)關(guān)注某些線路和公變。因此,告警設(shè)置模塊可以針對(duì)各條線路和各個(gè)公變告警觸發(fā)條件,如線路電流限額值、公變電壓上/下限等;還可以對(duì)告警聯(lián)系人發(fā)送方式進(jìn)行設(shè)置,告警發(fā)送方式有短信、電子郵件和RTX(即時(shí)通信客戶端)等3種候選方式。

        考慮到線路檢修業(yè)務(wù)的考核需要,還可以設(shè)置線路檢修時(shí)間。若設(shè)置了線路檢修起止時(shí)間,那么在該時(shí)間段內(nèi),不會(huì)產(chǎn)生該條線路在這段時(shí)間內(nèi)的告警信息,只會(huì)在檢修經(jīng)過(guò)了4 h 30 min之后,發(fā)送信息進(jìn)行提醒,這是為了滿足保障檢修時(shí)間不超過(guò)5 h的考核標(biāo)準(zhǔn)。

        1.4 資料管理

        針對(duì)運(yùn)檢人員進(jìn)行低壓線路和公變管理的過(guò)程中經(jīng)常需要溝通、共享結(jié)構(gòu)化文件資料的需求,系統(tǒng)還提供了資料管理模塊,具有文件資料上傳、分類(lèi)、共享和下載等功能。由于該模塊注重資料分類(lèi)的靈活性,系統(tǒng)并沒(méi)有預(yù)先設(shè)定的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),而是由用戶根據(jù)需要,對(duì)已上傳的資料自行進(jìn)行標(biāo)簽設(shè)置,實(shí)現(xiàn)分類(lèi)管理及檢索。

        2 低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與告警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

        2.1 實(shí)現(xiàn)方案

        系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示,采用三層結(jié)構(gòu),由數(shù)據(jù)層、中間層、表現(xiàn)層構(gòu)成。

        在數(shù)據(jù)層,實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的源頭,利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)線路越限的告警記錄以及相關(guān)的設(shè)置信息,為低壓線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口獲取和交換數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備模型數(shù)據(jù)、越限告警記錄和系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)等“時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)”和“關(guān)系數(shù)據(jù)”的操作進(jìn)行統(tǒng)一封裝,為中間層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)增、刪、改、查等常規(guī)數(shù)據(jù)操作方法。這樣可以充分發(fā)揮實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)各自的優(yōu)勢(shì),從而獲得更好的執(zhí)行效率和系統(tǒng)可維護(hù)性。

        中間層的主要功能是計(jì)算和判斷,根據(jù)告警設(shè)置的結(jié)果,每15 min對(duì)每條線路和每個(gè)公變進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析,判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)及負(fù)載是否越限等,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和告警;還通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口將計(jì)算和判斷結(jié)果存儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),該模塊利用數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)結(jié)果,提交給表現(xiàn)層顯示。

        在表現(xiàn)層,將數(shù)據(jù)結(jié)果使用RIA(富互聯(lián)網(wǎng))技術(shù)轉(zhuǎn)化為在線圖形化應(yīng)用。

        由于系統(tǒng)使用了典型的分層結(jié)構(gòu),不再只局限于某個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。即使電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于異構(gòu)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中,也可以通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的中間層對(duì)數(shù)據(jù)查詢的差異進(jìn)行屏蔽,從而實(shí)現(xiàn)一致的數(shù)據(jù)查詢方式。并且,由于系統(tǒng)的界面表現(xiàn)使用了RIA技術(shù),用戶可以通過(guò)瀏覽器瀏覽直接訪問(wèn),不需要預(yù)先安裝,擺脫了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行環(huán)境的束縛。

        2.2 告警伺服模塊

        為了使系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)告警功能不間斷工作,將數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口、業(yè)務(wù)邏輯模塊打包為伺服服務(wù)部署與服務(wù)器端,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的不間斷訪問(wèn)和告警的目的。

        圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        通過(guò)服務(wù)器點(diǎn)的伺服服務(wù),無(wú)論用戶是否訪問(wèn)系統(tǒng)頁(yè)面,數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口都可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)邏輯判斷模塊將告警記錄存儲(chǔ)到后臺(tái)告警數(shù)據(jù)庫(kù)中。并通過(guò)告警推送功能將告警以郵件、短信或者RTX的方式發(fā)送出去。系統(tǒng)的人機(jī)界面就可以專(zhuān)注為告警統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)置、資料共享等功能。

        告警伺服模塊的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

        圖3 告警模塊

        3 應(yīng)用實(shí)例

        低壓線路和配備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng)的主界面上顯示了配電網(wǎng)總有功、總無(wú)功和功率因數(shù)值,以及220 kV變電站的實(shí)時(shí)有功、無(wú)功值。由于采用了實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù),頁(yè)面可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù),使監(jiān)控人員隨時(shí)掌握所轄區(qū)域的變電站運(yùn)行概況。

        在線路監(jiān)測(cè)及告警界面中,顯示110 kV變電站的當(dāng)前有功、無(wú)功值,以及其所轄10 kV線路的運(yùn)行狀態(tài),線路標(biāo)明開(kāi)關(guān)狀態(tài),電流值以棒圖顯示。

        系統(tǒng)提供告警信息查詢功能,如圖4所示,公變告警界面和線路告警基本類(lèi)似。

        圖4 低壓線路告警信息顯示界面

        在告警設(shè)置界面,可以對(duì)線路和公變告警聯(lián)系人進(jìn)行設(shè)置,同時(shí)選擇告警發(fā)送方式。還可以設(shè)置線路檢修的起止時(shí)間,防止在檢修期間產(chǎn)生告警誤信號(hào)。當(dāng)檢修時(shí)間超過(guò)5 h時(shí),系統(tǒng)還會(huì)產(chǎn)生提醒信息,提醒檢修時(shí)間過(guò)長(zhǎng),需要特別關(guān)注,圖5是告警設(shè)置界面。

        圖5 告警設(shè)置界面

        資料管理界面上可以方便上傳和下載各種資料文檔,同時(shí)可以在線對(duì)已上傳的文檔進(jìn)行歸檔分類(lèi),方便檢索。

        在主頁(yè)面還有其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的快捷登錄入口,實(shí)現(xiàn)了快速跳轉(zhuǎn),加強(qiáng)了與相關(guān)業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系。

        4 結(jié)語(yǔ)

        基于實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的低壓線路和公變實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及告警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)低壓線路開(kāi)關(guān)和公變狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),同時(shí)提供告警記錄統(tǒng)計(jì)和搜索功能,且當(dāng)產(chǎn)生告警時(shí),根據(jù)預(yù)設(shè)告警方式發(fā)送給指定聯(lián)系人,通過(guò)告警伺服服務(wù)實(shí)現(xiàn)了即使系統(tǒng)不在運(yùn)行狀態(tài)仍能記錄告警信息的功能,為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了有效的監(jiān)測(cè)手段。

        [1]史興華.供電企業(yè)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)PI典型應(yīng)用案例[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.

        [2]安磊,楊曉華,管金勝,等.基于實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)(PI)系統(tǒng)構(gòu)建智能電網(wǎng)信息化基礎(chǔ)平臺(tái)[J].華東電力,2011(8)∶1374-1377.

        (本文編輯:陸瑩)

        Application of Real-time Monitoring and Warning System for Low-voltage Lines

        LUO Lihua1,WENG Xian1,WANG Busheng2
        (1.State Grid Cixi Power Supply Company,Cixi Zhejiang 315070,China;2.Ningbo Power Shine Information&Technology Co.,Ltd.,Ningbo Zhejiang 315010,China)

        The paper introduces the implementation scheme of real-time monitoring and warning system for low-voltage lines based on real-time database.The system is characterized by online monitoring and warning of low-voltage line and common transformer,which can promote effect and delicacy level of low-voltage distribution network operation and management.

        low-voltage line;on-line monitoring;real-time database;warning

        TM727∶TP274+.5

        :B

        :1007-1881(2014)03-0056-04

        2013-12-19

        羅立華(1979-),男,浙江寧波人,工程師,從事電網(wǎng)科技信息化工作。

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