一.導(dǎo)言

變電站是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)線路的重要連接部分。其功能是轉(zhuǎn)換電壓采集和分配電能。變電站能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，因此對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控和管理具有重要意義。

計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)電力信息化的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)被引入電力領(lǐng)域。一方面，許多輸配電設(shè)備具有智能化功能，另一方面，智能電氣設(shè)備和氣體保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與中央監(jiān)控系統(tǒng)的雙向通信和聯(lián)網(wǎng)，形成了完整的智能監(jiān)控保護(hù)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提高了供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)將現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將正常和事故條件下配電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、控制和測(cè)量與供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。因此，DMS的應(yīng)用越來(lái)越重要。

變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)采集和顯示各種運(yùn)行開(kāi)關(guān)狀態(tài)和電源參數(shù)，提高供電質(zhì)量，爭(zhēng)取較安全、可靠、方便、靈活、經(jīng)濟(jì)的供電，使變電站和配電管理更加有效，從而提高供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，降低運(yùn)行成本。

二、系統(tǒng)概述

變配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)由帶通信接口的采集控制模塊組成：多功能電力綜合儀表、開(kāi)關(guān)量采集模塊、電流值采集模塊、模擬量采集模塊、繼電器控制輸出模塊、現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)和中央管理機(jī)的24V DC電源等。中央管理機(jī)是系統(tǒng)的集中管理中心，一般放置在總值班室，有人值班，用于整個(gè)變配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示、參數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和歷史記錄、故障報(bào)警、控制和報(bào)表打印。

變配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)一般采用分布式結(jié)構(gòu)，其保護(hù)和監(jiān)控裝置分散安裝在開(kāi)關(guān)柜上或直接安裝在智能開(kāi)關(guān)電器上。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)監(jiān)控裝置或智能開(kāi)關(guān)電器，可以在現(xiàn)場(chǎng)先立完成保護(hù)和測(cè)量功能，無(wú)需依靠通信網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)采集各種保護(hù)監(jiān)控裝置或智能電器的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理功能。變配電計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)通常由以下幾個(gè)部分組成：

1.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端作為監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和系統(tǒng)之間的通信接口。智能RTU還可用于存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行計(jì)算、分析配電網(wǎng)絡(luò)的性能以及監(jiān)控電能質(zhì)量。

2.系統(tǒng)監(jiān)控站主要負(fù)責(zé)對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算、處理和保存，并根據(jù)用戶(hù)需求生成各種報(bào)表。同時(shí)，監(jiān)控站還可以根據(jù)授權(quán)處理操作人員的請(qǐng)求，遠(yuǎn)程啟停現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等。

3.管理中心在大型建筑群中，分布在各個(gè)區(qū)域的系統(tǒng)監(jiān)控站可以通過(guò)專(zhuān)用的通信網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控信息數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)保存、統(tǒng)計(jì)存檔和調(diào)用數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、一次接線圖(高低壓系統(tǒng))顯示和操作參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程閉鎖操作事件報(bào)警/記錄曲線條形圖、報(bào)表打印、電力分類(lèi)管理、故障智能分析、智能聲光報(bào)警負(fù)荷分析、電能質(zhì)量分析和信息管理等功能。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

機(jī)場(chǎng)35kV中心電力針計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括調(diào)度層本地監(jiān)控層和本地設(shè)備層三層，采用三級(jí)控制模式：調(diào)度層-機(jī)場(chǎng)電力調(diào)度中心；控制層——變電站本地監(jiān)控系統(tǒng)；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層——現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的各種動(dòng)力儀表系統(tǒng)組成圖如圖1所示

(一)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)范圍包括主變壓器、35kV高壓柜、10kV高壓柜、不間斷電源變、DC電源及電容器柜。每個(gè)控制和保護(hù)單元位于每個(gè)開(kāi)關(guān)柜上，所有控制、保護(hù)、測(cè)量和報(bào)警信號(hào)在本地單元中處理成數(shù)據(jù)信號(hào)，然后傳輸?shù)筋A(yù)處理器的每個(gè)本地單元。即使出現(xiàn)故障，開(kāi)關(guān)柜的監(jiān)控和保護(hù)功能也可以先立完成，監(jiān)控信息可以反映在開(kāi)關(guān)柜的面板上。

(2)控制層

變電站就地監(jiān)控系統(tǒng)集保護(hù)、測(cè)量、控制和遠(yuǎn)程傳輸功能于一體，采用計(jì)算機(jī)化產(chǎn)品。并充分利用微機(jī)數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)，將二次設(shè)備(包括測(cè)量、信號(hào)、控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能結(jié)合起來(lái)。)的變電站，形成標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、功能化的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。PLC控制站的主要控制設(shè)備選用GEFanuc公司的PACSystems系列控制器，PLC的CPU和I/O模塊通過(guò)GeniusBUS連接，PLC和微機(jī)繼電保護(hù)裝置通過(guò)Modbus通信協(xié)議連接。為了提高系統(tǒng)控制的可靠性和及時(shí)性，各開(kāi)關(guān)柜上斷路器的分合閘控制和分合閘狀態(tài)信號(hào)故障信號(hào)通過(guò)電纜直接與PLC開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊相連。

該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等模擬信號(hào)，以及斷路器分合閘、手車(chē)工作位置、高溫報(bào)警信號(hào)、超高溫跳閘信號(hào)、斷路器故障信號(hào)、事故跳閘信號(hào)、綜合保護(hù)器故障等開(kāi)關(guān)信號(hào)。在屏幕設(shè)計(jì)上，考慮到采集數(shù)據(jù)量大、內(nèi)容多的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以主接線圖為主，各子功能圖為輔的人機(jī)界面。因此，畫(huà)面內(nèi)容豐富，包括開(kāi)關(guān)狀態(tài)、小車(chē)位置、電壓數(shù)字表和條形圖等多種顯示組件，以顯示當(dāng)前趨勢(shì)圖和歷史圖。當(dāng)轉(zhuǎn)換和分配系統(tǒng)

的各開(kāi)關(guān)出現(xiàn)過(guò)載跳閘、短路故障跳閘等事故跳閘時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)多媒體音箱發(fā)出聲音報(bào)警并自動(dòng)記錄時(shí)間、站號(hào)、回路開(kāi)關(guān)名稱(chēng)、事故類(lèi)別，以方便電力管理更快更有效地去安排任務(wù)，及時(shí)的去解決發(fā)生的報(bào)警故障，在較短的時(shí)間內(nèi)排除故障，以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（三）調(diào)度層

機(jī)場(chǎng)電力調(diào)度中心采用星型的工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)通過(guò)光纖以太網(wǎng)與航飛站和航翔站高壓變電所就地計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通訊。系統(tǒng)配置歷吏數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，將所監(jiān)測(cè)并統(tǒng)計(jì)的各種電量參數(shù)各斷路器或開(kāi)關(guān)的狀態(tài)變化時(shí)間報(bào)警故障類(lèi)別操作人員代碼和時(shí)間等數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于系統(tǒng)硬盤(pán)，以便對(duì)整個(gè)變配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析．系統(tǒng)可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)保存．歸檔統(tǒng)計(jì)及調(diào)用等數(shù)據(jù)操作。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

中心報(bào)表系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際輸入信號(hào)，編制出日月年報(bào)表。系統(tǒng)可以根據(jù)用戶(hù)要求按照對(duì)象性質(zhì)、時(shí)間等項(xiàng)止進(jìn)行檢索，以便進(jìn)行查詢(xún)和故障分析系統(tǒng)可以根據(jù)一天用電負(fù)荷情況自動(dòng)生成負(fù)荷列表、用電量曲線以及電能棒圖等，電力管理可以根據(jù)列表曲線或是棒圖來(lái)均衡每一個(gè)小時(shí)用電量，以達(dá)到負(fù)載利用較高系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)和打印所監(jiān)控的所有電流值、電壓值、功率值、功率因數(shù)值以及這些參數(shù)一天24小時(shí)變化曲線；統(tǒng)計(jì)和打印各斷路器運(yùn)行狀態(tài)變化時(shí)間及故障報(bào)警時(shí)間和類(lèi)別；統(tǒng)計(jì)和打印各斷路器的操作時(shí)間及操作人員代碼；統(tǒng)計(jì)和打印有功電度、無(wú)功電度的一天24小時(shí)內(nèi)單位小時(shí)用電量及電量棒圖。

四、結(jié)語(yǔ)

變配電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，促進(jìn)了無(wú)人值班變電站的實(shí)現(xiàn)，可以利用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)使電網(wǎng)調(diào)度迅速而準(zhǔn)確地獲得變電站運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，完整地掌握變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行的故障并做出相應(yīng)的決策和處理同時(shí)可以使值班管理人員根據(jù)變配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行負(fù)荷分析．合理調(diào)度遠(yuǎn)控合分閘、躲峰填谷，把握安全控制事故處理的主動(dòng)性減少和避免誤操作、誤判斷，縮短事故停電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化運(yùn)行管理。

總之，變配電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)實(shí)時(shí)性好及維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展：變配電站的計(jì)算機(jī)化進(jìn)程越來(lái)越?jīng)Q，變配電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控及無(wú)人值守已成為當(dāng)今電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。