变电站交直流在线监测系统研究与应用

变电站交直流在线监测系统研究与应用

闫永强

国网山西省电力公司临汾供电公司 山西 临汾 041000

摘要：在一体化的变电站交直流在线监测技术之前，电力系统的在线监测主要运用充电机状态在线监测系统和独立的蓄电池组在线监测系统等，这些系统既不能很好地利用充电机性能分析技术和直流馈线的在线监测技术，也缺乏成熟的不间断电源系统和交流系统，而一体化的变电站交直流在线监测技术把以上的技术和系统进行了有效的融合，形成了一个分层分布式一体化的监控平台，实现了变电站交直流电源设备的一体化在线监测。该文首先分析了变电站交直流电源设备在线监测系统的功能，然后结合具体的实际的情况来论述交直流电源设备在线监测系统的应用，通过进一步的观察和分析，本文认为该系统运行可靠、效率高、维护方便，具有很高的应用价值。
        关键词:变电站；交直流；在线监测系统；应用研究
1 常规性变电站的电源系统应用现状分析
        目前，站用电源系统中，交流站用系统主要是为变电站隔离开关操作、风冷系统运行、加热照明系统提供可靠供电服务;直流系统则主要是为变电站继电保护、综合自动化、断路器控制等提供不间断供电服务;通信电源则是为变电站通信设备、网络设备等提供电源;UPS电源则主要是为特殊情况下提供事故照明、调度通信业务设备提供不间断可靠供电服务。传统的站用电源系统主要存在以下不足：
（1）综合自动化水平不足。虽然在把变电站中，所有设备均要采用IEC61850协议，能够解决通信规范的兼容问题，但由于没有统一的监控设备对整个变电站电源进行管理，不能实现系统数据共享，无法进行变电站用电源协调联动。
（2）运行维护不便。站用电源一旦出现故障需要向多个厂家进行协调，造成沟通困难与效率低下。且站用电源分配不同专业人员进行管理，人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电站的巡检范围，可靠性得不到保障。

2 变电站交直流电源设备在线监测系统的功能
        建立一致的通信规约是变电站交直流电源设备在线监测系统所有功能得到实现的基础，只有这样才能实现对交流系统、UPS系统、充电机、蓄电池组等设备的监控，保证及时获得设备运行的实时和历史信息和数据。其主要功能有：
        (1)数据查询。对历史数据的查询和分析可以通过表格数字、图表曲线实现。
        (2)实时监控。除了具有告警确认和处理功能外，数字、图形和曲线还能真实客观地反应设备的实时运行状态，并能监控设备的实时遥测和遥信数据、实时告警、厂（站）实时告警。
        (3)日志服务。记录用户登录的操作和用户维护的系统应用设备并生成不同类别的日志，通过日志可以实现分时段查询。
        (4)充电机性能分析。通过对实时显示的充电机环境温度、电流和电压的分析和计算，能很方便地得到稳流精度、均流系数和稳压精度等，再结合性能分析模型对这些数据和信息进行验证，形成最终的性能分析结果。
        (5)报表管理。可以通过上传报表模板来改变报表内容格式，设定报表计划，输出报表文档，自动生成报表。
        (6)系统设置。图模库一体化技术的编辑功能强大，能轻松实现绘制、修改接线图，添加、删除厂（站）及设备，修改关联设备遥测、遥信数据。
        (7)实时通信。图形能清晰地反映当前厂（站）通信链路状态。
        (8)录波浏览。具有在线浏览录波曲线，下载录波文件的功能。
        (9)专家分析。根据对蓄电池组单体内阻、组温度、单体电压和组电压的分析结果，制定蓄电池性能分析报告并提出维护建议。
        (10)直流馈线环网告警。通过警示灯和弹出窗口等方式对电源环网和控制保护环网的异状态进行实时告警。(11)用户管理。通过对用户操作权限和厂（站）权限进行管理和分配，减轻管理数据的压力。

3 变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用
        为了方便研究和论述,我们以某电网公司供电局为例，来探讨变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用，该供电局的平台配置如图1所示。

 图1变电站交直流电源设备在线监测系统的配置

其中，MIS是managementinformation system的缩写，中文意思是管理信息系统。
该供电局充分利用调度通信资源，通过变电站内的保信系统的信道对交直流电源系统的运行监测信息进行收集和上传，接着经由物理隔离装置传送至安全区的调度Web服务器。在根据调度Web服务器上的数据建立相应的管理系统。而起配置的1台Web发布服务器和1台应用服务器，使得变电站交直流电源设备的在线监测和系统的功能更加齐全。
通过ACE/TAO软件该系统建立了实时数据总线,利用Visual Studio.NET建立Web子系统，采用Qt软件作为人机界面开发工具。而B/S配置界面的应用，使得配置和维护更加的方便.该系统安装于110?kV的变电站上,已安全可靠地运行了四年，在这期间系统很少出现故障，只需要进行8常的维护就能满足工作的需要,很好地实现了交直流电源设备的在线监测、诊断和告警。该交直流在线监测系统通过丰富的图表实现了对交直流设备的远程监控,并能直观地反映设备的运行状况。系统具有定值出错告警、馈线断路器跳闸告警.直流馈线环网智能告警、充电机高级诊断等功能，这些功能使得设备检修更加的简单,减少排查故障所花费的时间，保证能及时发现电源设备缺陷及缺陷点，使得交直流电源设备一直处于良好的工作状态。该系统还能在线对蓄电池内阻进行测试井自动生成蕎电池性能分析报告，极大地方便了工作人员对电源设备维护,节省了测试蓄电池电压及内阻的时间所花费的时间，减少了用工成本。并且，变电站交直流在线监测系统所具有的数据查询、用户管理、报表管理、实时通信、参数管理.录波浏览和系统设置等人性化功能缓解了巡视和维护人员的工作强度,提高了维护的工作效率。

4 结束语
        总之，建立统一的交直流电源设备在线监测系统平台，整合量表配置、组网和后台画面等技术，在引进智能分析、诊断和预警等高级应用功能同时，也要及时完善信息收集、通信标准，只有这样才能继续推动交直流电源设备在线监测技术向前发展。

参考文献
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