電力系統(tǒng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

金曉明 艾振珂

【摘? 要】隨著社會的發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展也有了很大的改善。電力系統(tǒng)調(diào)度與監(jiān)控自動化對保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行，提升系統(tǒng)運行期間經(jīng)濟效益及安全效益具有直接的影響，因此為更好滿足社會發(fā)展需求，現(xiàn)有電力企業(yè)管理部門也應(yīng)將發(fā)展重點轉(zhuǎn)向至電力系統(tǒng)調(diào)度與監(jiān)控自動化的實際應(yīng)用及未來發(fā)展方向探索中，依據(jù)電力市場經(jīng)濟發(fā)展特征及規(guī)律，構(gòu)建起更具科學(xué)性及可行性的電力系統(tǒng)調(diào)度與監(jiān)控自動化管理機制，并為提升企業(yè)綜合競爭力奠定堅實基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)自動化;監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計應(yīng)用

引言

電力系統(tǒng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以對電網(wǎng)運行過程進(jìn)行實時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常信息，系統(tǒng)自動發(fā)送到電力調(diào)度中心，調(diào)度中心工作人員分析異常信息，并安排技術(shù)人員立即處理，確保整個電力系統(tǒng)運行正常，防止電力故障范圍進(jìn)一步擴大。然而，由于我國的電力自動化系統(tǒng)起步時間晚，電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)沒有形成一定的標(biāo)準(zhǔn)，在運行過程中常常出現(xiàn)發(fā)送重復(fù)信息、不兼容等問題，嚴(yán)重影響到自動化監(jiān)控系統(tǒng)的運行效率。因此，需要進(jìn)一步完善電力系統(tǒng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案。

1電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)概述

電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)將計算機、通信技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、傳感技術(shù)等結(jié)合起來，可以實現(xiàn)對電力自動化綜合系統(tǒng)的實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)電力自動化綜合系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)斷路、短路等現(xiàn)象，電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以及時將這些故障信息傳送到電力調(diào)度中心，電力調(diào)度中心的工作人員對這些故障信息進(jìn)行分析，從而采取有效的措施，防止電力故障范圍進(jìn)一步擴大。因此，電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)是建立在計算機信息技術(shù)上，對電力設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，從而更好地實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度。它基于高速以太網(wǎng)綜合自動化系統(tǒng)，將計算機網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)和信息管理系統(tǒng)、電網(wǎng)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動控制子系統(tǒng)、電力調(diào)度中心和自動化軟件平臺整合一起，在同一的信息平臺上對整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、分配、調(diào)度、運輸、控制管理等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行全面控制。

2電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則

2.1適用性

電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中，還要考慮到電網(wǎng)實際運行情況，能夠更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)自動化綜合系統(tǒng)。如果電力系統(tǒng)安裝了大量的智能設(shè)備，在設(shè)計的時候，就要考慮是否能有效采集智能電力設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，并滿足未來針對智能電網(wǎng)的發(fā)展要求。

2.2可擴展性

電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的時候，還要考慮到電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展，系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行擴展，從而降低電網(wǎng)建設(shè)成本。所以在設(shè)計的時候，采用分層設(shè)計方法。分層分級的設(shè)計能夠方便監(jiān)控設(shè)備可以在電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中進(jìn)行擴展。比如在主站的節(jié)點，在站端設(shè)備的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工作站，都可以連接其他設(shè)備進(jìn)行擴展。

2.3安全性

電力是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)能源，電網(wǎng)的安全關(guān)系到千家萬戶的用電安全。因此，電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計的時候，必須做好安全防護(hù)措施。由于互聯(lián)網(wǎng)具有開放性、共享性，一些黑客利用系統(tǒng)漏洞或者病毒木馬，竊取用戶信息，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常使用。因此，在設(shè)計的時候必須確保自動化監(jiān)控系統(tǒng)的安全性能，網(wǎng)絡(luò)信息安全應(yīng)該貫徹到整個自動化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中。

3電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

3.1電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計

程序設(shè)計是電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)運行的關(guān)鍵，監(jiān)控系統(tǒng)的程序必須具有以下功能：讀取傳感器采集的數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控模塊，可以讀取或者修改監(jiān)控系統(tǒng)的溫度數(shù)值、濕度數(shù)值以及報警參數(shù);遠(yuǎn)程控制空調(diào)、除塵器等設(shè)備，確保機房處于一個比較合適的環(huán)境;刪除或者添加開關(guān)量和模擬量。在設(shè)計的時候，必須綜合考慮到系統(tǒng)的應(yīng)用要求。

3.2主備冗余系統(tǒng)

主備冗余系統(tǒng)是電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)采集、分析、處理各個電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)信息，并通過工作站將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為文本、圖像、圖形、表格，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為直觀具體的信息，便于電力調(diào)度人員分析和處理數(shù)據(jù)信息。電力系統(tǒng)按照邏輯關(guān)系，向各個分站點發(fā)布點控命令、模式命令、程控命令，各個分站點接受命令以后，自動化運行。電力調(diào)度中心的工作人員接受到系統(tǒng)的控制命令以后，通過人工方式對電力設(shè)備進(jìn)行管理、調(diào)度和監(jiān)控，確保整個電網(wǎng)供電安全性。

3.3系統(tǒng)軟件設(shè)計

電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件是電力監(jiān)控中心對整個電網(wǎng)模塊運行管理和控制，確保電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)設(shè)備的實時監(jiān)測，并將電力設(shè)備運行環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，直接傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心將這些歷史運行數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，為后續(xù)電力設(shè)備故障分析提供參考。監(jiān)控系統(tǒng)軟件包括客戶端軟件和ActiveX控件兩部分?？蛻舳艘x擇合適的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，服務(wù)器要選擇容量大，可以滿足電網(wǎng)運行過程中產(chǎn)生大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)庫主要是記錄電力電源的遙測、DCU、可編輯邏輯器等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括概念設(shè)計和數(shù)據(jù)表設(shè)計，概念設(shè)計指對整個電力系統(tǒng)的運行需求、業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并設(shè)計出合理的數(shù)據(jù)庫實體對象。數(shù)據(jù)表格包括設(shè)備記錄：設(shè)備編號、設(shè)備類型、設(shè)備發(fā)生時間、上下型編號等等。設(shè)計ActiveX控件只需要對遠(yuǎn)程的電力設(shè)備進(jìn)行可視化監(jiān)測，在設(shè)計的時候必須確保ActiveX控件和遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行連接，網(wǎng)絡(luò)連接比較穩(wěn)定。同時還必須支持混合計算機硬件平臺，兼容windows、UnIX以及蘋果等各種操作系統(tǒng)，適合多層體系架構(gòu)。

3.4通信網(wǎng)絡(luò)

通信系統(tǒng)是實現(xiàn)電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)運行的保障，如果通信網(wǎng)絡(luò)不暢通，則可能導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息無法傳輸?shù)奖O(jiān)控中心和調(diào)度中心，監(jiān)控中心無法對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行可視化監(jiān)測。網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，與C/S服務(wù)器是軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它充分利用了兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。目前應(yīng)用軟件大多數(shù)都是C/S這種形式的兩層結(jié)構(gòu)，C/S服務(wù)器能夠充分發(fā)揮PC端的功能，響應(yīng)速度快。網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)毫無差別的數(shù)據(jù)傳輸，通過專業(yè)的通信通道，可以實現(xiàn)自動化監(jiān)控平臺自動化、智能化，讓不同類型的數(shù)據(jù)信息在平臺上實現(xiàn)共享。

結(jié)語

電力系統(tǒng)自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的設(shè)備以及運行環(huán)境進(jìn)行24小時實時監(jiān)測，不需要安排大量的巡視人員對電力設(shè)備進(jìn)行巡視，降低了電力巡視人員的工作量。通過傳感技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行過程中存在的問題。電力調(diào)度中心調(diào)度人員根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，綜合分析故障信息，從而鎖定故障范圍，防止電力故障范圍擴大。其次，通過電力自動化監(jiān)控信息平臺，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)各個分散的電力設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行分析，可以為電力系統(tǒng)日常監(jiān)測以及故障分析提供參考，最大限度降低電力系統(tǒng)日常維修和管理費用，提高整個電力系統(tǒng)的運行效率。

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（作者單位：國網(wǎng)湖北省電力有限公司鄂州供電公司）