吳 峰

（河北唐山三友集團(tuán)氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

計算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于所有領(lǐng)域，并且硬件和軟件級別的進(jìn)步也徹底改變了變電站的輔助監(jiān)視系統(tǒng)。電力是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的主要能源和電力，隨著現(xiàn)代文明的進(jìn)步和發(fā)展，對社會生產(chǎn)和生活電源的質(zhì)量和管理的要求越來越高，變電站是工廠供電系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。因此，安全經(jīng)濟(jì)的變電站的設(shè)計與施工非常重要。10KV變電站自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要組成部分，集成的變電站自動化系統(tǒng)監(jiān)視和管理變電站設(shè)備，并與電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)交換信息，由此提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。

1 10KV變電站安全在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展為變電站綜合自動化技術(shù)的改進(jìn)帶來了新的活力。變電站的集成自動化技術(shù)正在向網(wǎng)絡(luò)，集成智能和多媒體發(fā)展。隨著“兩網(wǎng)”改造的深入和電網(wǎng)運(yùn)行的改善，許多采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的綜合自動化變電站投入運(yùn)行，不僅提高了勞動生產(chǎn)率，而且減少了人為錯誤的可能性。

1）安全監(jiān)控終端（過程層）。安全監(jiān)控終端位于變電站的過程層，包括環(huán)境安全監(jiān)控終端和溫度在線監(jiān)控終端，它負(fù)責(zé)實(shí)時監(jiān)視周圍的安全入侵信號并在線監(jiān)視操作設(shè)備的溫度，處理層采用無線自組織網(wǎng)絡(luò)。外圍安全監(jiān)控終端包括安全站點(diǎn)控制器，激光圍欄和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過TCP/IP協(xié)議傳輸視頻信息和PTZ控制。當(dāng)有物體入侵變電站周圍時，外圍安全監(jiān)控終端會發(fā)出聲音和視覺警報，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將入侵?jǐn)?shù)據(jù)（入侵位置和入侵時間等）傳輸?shù)桨踩O(jiān)控主機(jī)，并將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)連接到透視圖，方便進(jìn)行入侵定位，實(shí)時視頻監(jiān)控，將回放和證據(jù)收集。溫度在線監(jiān)控終端使用新型的表面聲波溫度傳感器實(shí)時采集操作設(shè)備的在線溫度，包括溫度采集器和多個溫度傳感器節(jié)點(diǎn)。兩者均通過RF信號傳輸數(shù)據(jù)，并且溫度收集器執(zhí)行簡單的數(shù)據(jù)預(yù)處理和閾值警報。然后，數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨踩臏y量和控制主機(jī)。

2）安全測控主機(jī)（機(jī)架層）。安全測量和控制主機(jī)位于變電站機(jī)架水平，用于從監(jiān)視中心接收溫度收集說明以及安全準(zhǔn)備和發(fā)布說明。在對接收到的控制命令進(jìn)行分析后，將無線網(wǎng)絡(luò)分布到周圍的每個安全監(jiān)控終端和溫度在線監(jiān)控終端，周圍的安全監(jiān)控終端對溫度在線監(jiān)控終端采集的入侵信息和溫度信息進(jìn)行監(jiān)控。安全測控主機(jī)上載到安全測控主機(jī)，接收數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對信息進(jìn)行重新打包，然后以消息的形式發(fā)送給監(jiān)控中心，安全測控主機(jī)使用變電站現(xiàn)有的光纖以網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸。

3）監(jiān)控中心（控制層）。監(jiān)控中心接收并分析安全測控主機(jī)上載的消息，對監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，分析，顯示，告警和存儲，并由用戶向測控主機(jī)提供測控命令，從而建立了集成的信息平臺，實(shí)現(xiàn)用戶信息共享界面。

2 10KV變電站自動安全檢查

變電站自動化系統(tǒng)以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，對變電站保護(hù)，儀表，中央信號和遠(yuǎn)程控制以及其他輔助設(shè)備管理系統(tǒng)和功能進(jìn)行重新配置，組合，互連和計算機(jī)化，以形成交換，數(shù)據(jù)共享和變電站運(yùn)行完整的監(jiān)控系統(tǒng)。

1）保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警音頻信號。某些變電站保護(hù)和監(jiān)視系統(tǒng)的警告音頻信號由后臺監(jiān)視系統(tǒng)控制，如果后臺監(jiān)控器不工作，將無法發(fā)送警告音頻信號，值班員工也就無法及時處理故障。在操作過程中，這種情況會發(fā)生多次，導(dǎo)致PT燒壞。在這種情況下，必須將不受背景監(jiān)視系統(tǒng)控制的保護(hù)性監(jiān)視系統(tǒng)的事故和預(yù)警信號分開，并與制造商聯(lián)系然后進(jìn)行處理，以避免在背景監(jiān)視器不工作時發(fā)生保護(hù)性預(yù)警信號。

2）變電站自動化系統(tǒng)故障。大多數(shù)硬件和軟件錯誤都可以通過設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，接口狀態(tài)和傳統(tǒng)的萬用表示波器來判斷。但是，對于一些軟故障和協(xié)議通信異常，通常需要特殊的方法來促進(jìn)準(zhǔn)確的故障定位，并且變電站自動化系統(tǒng)中有幾種實(shí)用的故障分析方法。（1）監(jiān)管監(jiān)控：變電站自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場應(yīng)用有時可能會遇到數(shù)據(jù)丟失或異常數(shù)據(jù)的情況。因此，監(jiān)視對等數(shù)據(jù)通信以及存儲和回放分析是發(fā)現(xiàn)問題的好方法。監(jiān)視通信數(shù)據(jù)以獲得協(xié)議消息監(jiān)視記錄，然后通過協(xié)議分析工具解釋和分析監(jiān)視協(xié)議消息的方法可以更好地應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)通信缺陷和錯誤檢測。（2）協(xié)議訪問測試：變電站自動化系統(tǒng)變電站與調(diào)度主站之間的通信是現(xiàn)場調(diào)試的重要組成部分，包括大量變電站，通信通道和主站的協(xié)調(diào)，需要大量的工程師。因此，必須測試交付協(xié)議，以確保通過調(diào)度通信協(xié)議交付的變電站可以快速訪問調(diào)度系統(tǒng)。測試方法可以采用共識一致性測試，這意味著可以根據(jù)共識標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行測試。對于已經(jīng)實(shí)施的調(diào)度系統(tǒng)，變電站側(cè)的主站協(xié)議和變電站協(xié)議是不切實(shí)際的。因此，可以根據(jù)調(diào)度主站的協(xié)議通信規(guī)范配置一系列協(xié)議測試命令，以實(shí)現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)的變電站協(xié)議過程，并且協(xié)議異常和缺陷的主動通知為一般技術(shù)人員提供了便利，以檢查變電站協(xié)議的訪問性能，并為專家調(diào)整主站和變電站提供了方便。當(dāng)通道不可用時，還為專家提供了調(diào)試主站和子站之間的協(xié)議通信的便利。

3 10kV變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計方案

1）主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)主要包括變電站運(yùn)行狀態(tài)的控制和異常的分析與判斷，該過程通過輔助系統(tǒng)的聯(lián)動機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，以最大限度地減少由異常引起的各種不良影響。異常情況的處理需要集中管理，因此在總結(jié)信息后，在將來指導(dǎo)控制活動。所有訂單都是通過控制中心發(fā)出的，整個過程有很強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。性能，通信和協(xié)調(diào)基本上是依靠主機(jī)系統(tǒng)完成的，因此系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性和穩(wěn)定性通常直接決定互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智能變電站的整體有效性。

2）傳感器監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。通常，傳感器監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建應(yīng)依賴于節(jié)點(diǎn)和傳感器。其中，溫度和濕度傳感器，煙霧檢測傳感器以及其他類型的節(jié)點(diǎn)設(shè)備可以很好地完成某些任務(wù)。由于可以按節(jié)點(diǎn)聚合各種類型的節(jié)點(diǎn)監(jiān)視數(shù)據(jù)，然后將其輸入到主機(jī)中，因此可以很好地完成系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)，并且可以上傳聚合的節(jié)點(diǎn)。在整個系統(tǒng)中，有線傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有其自身的特征和功能，如果使用電池進(jìn)行連續(xù)供電，則需要根據(jù)實(shí)際工作電流需求選擇合適的容量。結(jié)合變電站的實(shí)際情況選擇時，最好選擇高壓帶電裝置的傳感器。該設(shè)備可以配備無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并且鋰子電池可以用來完成系統(tǒng)的供電。這些電池具有非常穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，并且具有相對足夠的容量，因此無需在整個生命周期內(nèi)進(jìn)行更換。其他類型的感應(yīng)設(shè)備可能會由于絕緣問題而處于危險中，用于控制的有線網(wǎng)絡(luò)可以大大降低成本并提高投資回報率。

4 結(jié)語

變電站是發(fā)電廠和用戶之間的中間紐帶，在電能的轉(zhuǎn)換和分配中起著重要的作用。為此，變電站的主要部分必須在經(jīng)濟(jì)上合理，輔助部分必須安全可靠。只有這樣，變電站才能正常工作，為國民經(jīng)濟(jì)作出貢獻(xiàn)。