變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的正確性設(shè)計方法

文/陳哲 袁方方 賈振萍

1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的工作原理

1.1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象

在通常情況下，變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象是對變電站內(nèi)部的核心區(qū)域進行監(jiān)控，防止變電站因內(nèi)部損害而停止工作。其監(jiān)控的對象主要是主控制室和高壓室，在主控制室與高壓室內(nèi)會對變電站內(nèi)部的溫度、濕度以及周邊的環(huán)境進行實時的檢測，并分析其潛在的危險因素。同時也會對變電站具體的構(gòu)成部件進行有效的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控過程當中會檢測變壓器的運行狀況；開關(guān)設(shè)備的靈敏程度以及開關(guān)狀態(tài)；互感器是否異常。還會在變電站運行過程當中對于電流、功率、電壓、溫度、蓄電池狀況等數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)控檢測，以確保變電站順利的進行。

1.2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

變電站中監(jiān)控是由多個部分所組成，各個部分聯(lián)合工作保障變電站的順利運行。在監(jiān)測系統(tǒng)中一共分為如下幾個部分：

（1）數(shù)據(jù)分析部分，這一部分是通過監(jiān)測對變電站周邊信息進行采集分析。對于異常數(shù)據(jù)進行預警。

（2）控制功能部分，其能夠分成手動控制和自動控制兩個部分。通過兩種控制形式，對變電站異常部分進行干預，預防損害結(jié)果的發(fā)生。

（3）記載部分，這一部分是對異常數(shù)據(jù)進行記載，記錄重要的信息，方便工作人員日后的查閱。

（4）綜合部分，這一部分主要是整個監(jiān)控系統(tǒng)的綜合調(diào)控。

1.3 變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的作用

如前文所述，控制功能是變電站監(jiān)控系統(tǒng)當中一個重要的組成環(huán)節(jié)。其起到的是一種承上啟下的作用。一方面，是對上一環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)分析的處理，在接收到數(shù)據(jù)分析結(jié)果之后，及時的通過控制功能對異常部分進行及時有效的處理，預防損害結(jié)果的發(fā)生，對變電站造成進一步的影響。另一方面，及時的采取處理措施，并且向工作人員發(fā)出警報，讓工作人員能夠及時處理變電站故障?？傊?，監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的作用巨大，其能夠有效的預防變電站的故障發(fā)生。

2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的設(shè)計方法

目前，我國在變電站監(jiān)控系統(tǒng)當中應用了一部分的智能化設(shè)計。但是隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，以及偏遠地區(qū)用電需求的增長，我國變電站監(jiān)控系統(tǒng)仍需不斷完善。監(jiān)控系統(tǒng)當中控制功能是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。更加完善的設(shè)計方法能夠提高控制功能的效率，從而對于變電站有著更加完善的保障。

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)構(gòu)

為了對變電站進行更加有效的控制，需要在在總體上對于監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。將監(jiān)測系統(tǒng)當中的控制功能具體劃分為幾個模塊。其中包含門禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)和監(jiān)測預警系統(tǒng)。通過三個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)把控設(shè)立一個控制體系。

通過這三個系統(tǒng)，可以劃分出若干個功能，即門禁功能、視頻監(jiān)控功能、監(jiān)測功能、預警功能、分析功能、調(diào)控功能等。這些功能能夠結(jié)合在一起對變電器進行一個總體上的把控，預防異常情況的發(fā)生。監(jiān)控系統(tǒng)中通過各個功能的協(xié)調(diào)運行能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)的智能化運作。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計方法

2.2.1 視頻系統(tǒng)建設(shè)

視頻系統(tǒng)是控制功能中一個很重要的環(huán)節(jié)，其能夠通過對現(xiàn)場視頻信號的傳輸讓工作人員最為直觀的了解到變電站現(xiàn)場的實際情況。通過視頻系統(tǒng)的建設(shè)能夠清楚的了解到變電站內(nèi)部的情況。在設(shè)計時通過視頻采集裝置能夠?qū)D像信號轉(zhuǎn)化為電信信號，再利用鏈接傳送設(shè)備將這些資料存儲到中心監(jiān)控室當中。在設(shè)計視頻系統(tǒng)時，要能夠考慮到變電站內(nèi)部環(huán)境對于視頻信號的干擾，要能夠做好抗干擾措施。同時得到的視頻數(shù)據(jù)信息，能夠共享到其他硬件設(shè)備中，幫助其他設(shè)備更好的實施控制功能。

2.2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計

當不正確的操作或者異常狀況發(fā)生時，通過控制系統(tǒng)介入能夠有效的預防錯誤所導致的危害結(jié)果。控制系統(tǒng)有固定的控制操作流程，在應對不正確操作時，控制系統(tǒng)可以通過人機系統(tǒng)、中間層軟件、SCADA軟件來對控制者進行確認和篩選，防止工作人員操作失誤和他人惡意侵入，在眾多環(huán)節(jié)當中每個環(huán)節(jié)都不能出錯才能通過控制系統(tǒng)的考核。

而當異常狀況發(fā)生時，控制系統(tǒng)能夠在接收到數(shù)據(jù)分析后，對異常范圍進行干預。比如：檢測發(fā)現(xiàn)有火情，則控制系統(tǒng)在接受到火情數(shù)據(jù)時，就能聯(lián)動消防系統(tǒng)及時的對火災位置進行自動化滅火，將火災控制到一個安全的范圍內(nèi)。

2.3.3 報警系統(tǒng)設(shè)計

報警系統(tǒng)是控制系統(tǒng)中最后一個環(huán)節(jié)。變電站一般是無認值班的，因此當變電站設(shè)備故障時，工作人員只能通過報警系統(tǒng)來得知。因此報警系統(tǒng)的設(shè)計能夠讓工作人員能夠及時的知道變電站的故障情況。倘若報警系統(tǒng)設(shè)計不合理，當變電站發(fā)生故障時，報警系統(tǒng)也隨之損壞，則后果將不堪設(shè)想。

在設(shè)計報警系統(tǒng)時，可以將報警系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)串聯(lián)在一起，當故障發(fā)生時能夠形成一個有機的聯(lián)動的整體。報警系統(tǒng)通常設(shè)立在監(jiān)控室當中，當警情發(fā)生時，報警系統(tǒng)利用制定網(wǎng)絡能夠迅速將警情傳送出去，同時連接門禁、控制和消防等多個系統(tǒng)對警情進行一定程度上的干預。

3 結(jié)語

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴大以及其他綜合因素的影響，我國變電站監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的優(yōu)化設(shè)計勢在必行，相信不久的將來我國能夠設(shè)計出更加優(yōu)秀的控制功能方案，為我國電網(wǎng)建設(shè)添磚加瓦。