科普作品——智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)介紹

智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)介紹隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)歷了集中式RTU、分布式系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化變電站到現(xiàn)在的智能變電站的發(fā)展歷程。變電站自動(dòng)化水平越來越高。圖1 變電站自動(dòng)化發(fā)展歷程1.智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)地位智能變電站自動(dòng)化由一體化監(jiān)控系統(tǒng)和輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、輔助設(shè)備、時(shí)鐘同步、計(jì)量等共同構(gòu)成。一體化監(jiān)控系統(tǒng)縱向貫通調(diào)度、生產(chǎn)等主站系統(tǒng)，橫向聯(lián)通變電站內(nèi)各自動(dòng)化設(shè)備，是智能變電站自動(dòng)化的核心部分。一體化監(jiān)控系統(tǒng)是智能電網(wǎng)調(diào)度控制和生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)，是備用調(diào)度體系建設(shè)的基礎(chǔ)，是大運(yùn)行體系建設(shè)的基礎(chǔ)。圖2 智能變電站自動(dòng)化體系架構(gòu)2. 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)定義智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)定義：按照全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的基本要求，通過系統(tǒng)集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全站信息的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲(chǔ)和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析與智能告警、運(yùn)行管理和輔助應(yīng)用等功能。智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)直接采集站內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行信息和二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口與輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、輔助應(yīng)用、計(jì)量等進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)變電站全景數(shù)據(jù)采集、處理、監(jiān)視、控制、運(yùn)行管理等。智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)不包含計(jì)量、輔助應(yīng)用、輸變電在線監(jiān)測(cè)等設(shè)備，但與其共同構(gòu)建智能變電站自動(dòng)化體系。圖3 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3. 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)組成智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、操作員站、工程師工作站、區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、/區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)及綜合應(yīng)用服務(wù)器等組成。圖4 一體化監(jiān)控系統(tǒng)組成各部分的功能如下：監(jiān)控主機(jī)：負(fù)責(zé)站內(nèi)各類數(shù)據(jù)的采集、處理，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析及智能告警；集成防誤閉鎖操作工作站和保護(hù)信息子站等功能。操作員工作站：站內(nèi)運(yùn)行監(jiān)控的主要人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站一、二次設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視和操作控制；具有事件記錄及報(bào)警狀態(tài)顯示和查詢、設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)查詢、操作控制等功能。工程師工作站：實(shí)現(xiàn)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的配置、維護(hù)和管理。I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)：直接采集站內(nèi)數(shù)據(jù)，通過專用通道向調(diào)度（調(diào)控）中心傳送實(shí)時(shí)信息，具有數(shù)據(jù)優(yōu)化、告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽等功能；接收調(diào)度（調(diào)控）中心的操作與控制命令。II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)：實(shí)現(xiàn)區(qū)數(shù)據(jù)向調(diào)度（調(diào)控）中心的數(shù)據(jù)傳輸；具備調(diào)度（調(diào)控）中心對(duì)變電站區(qū)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方查詢和瀏覽功能。III/IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)：按照在線監(jiān)測(cè)、輔助應(yīng)用等功能模塊劃分；實(shí)現(xiàn)與PMS、輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等其他主站系統(tǒng)的信息傳輸。數(shù)據(jù)服務(wù)器：滿足變電站全景數(shù)據(jù)的分類處理和集中存儲(chǔ)需求，并經(jīng)由消息總線向主機(jī)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)和綜合應(yīng)用服務(wù)器提供數(shù)據(jù)的查詢、更新、事務(wù)管理及多用戶存取控制等服務(wù)。綜合應(yīng)用服務(wù)器：接收在線監(jiān)測(cè)、計(jì)量、電源、消防、安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)等信息采集裝置（系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析和統(tǒng)一展示，對(duì)外提供在線監(jiān)測(cè)分析結(jié)果以及輔助應(yīng)用監(jiān)視與控制功能。4.智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用功能智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋五類應(yīng)用功能：運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析與智能告警、運(yùn)行管理和輔助應(yīng)用。圖5 一體化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用功能運(yùn)行監(jiān)視：通過可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行信息、保護(hù)信息、一、二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息的運(yùn)行監(jiān)視和綜合展示。包括運(yùn)行工況監(jiān)視、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視以及遠(yuǎn)程瀏覽。操作與控制：實(shí)現(xiàn)智能變電站內(nèi)設(shè)備就地和遠(yuǎn)方的操作控制。包括調(diào)度控制、站內(nèi)控制、無功優(yōu)化、負(fù)荷控制、順序控制、防誤閉鎖、智能操作票等。信息綜合分析與智能告警：通過對(duì)智能變電站各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的綜合分析處理，提供告警簡(jiǎn)報(bào)、故障診斷及故障報(bào)告等結(jié)果信息。包括站內(nèi)數(shù)據(jù)辨識(shí)、故障綜合分析以及智能告警。運(yùn)行管理：通過人工錄入或系統(tǒng)交互等手段，建立完備的智能變電站設(shè)備基礎(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)一、二次設(shè)備運(yùn)行、操作、檢修、維護(hù)工作的規(guī)范化。包括源端維護(hù)、權(quán)限管理、設(shè)備管理和檢修管理。輔助應(yīng)用：通過標(biāo)準(zhǔn)化接口和信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)電源、安防、消防、視頻、環(huán)境監(jiān)測(cè)等輔助設(shè)備的監(jiān)視與控制。包括電源監(jiān)視、安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、輔助控制等。5.智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)原則為“告警直傳，遠(yuǎn)程瀏覽，數(shù)據(jù)優(yōu)化，認(rèn)證安全”。這些也正是一體化監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。“告警直傳”：變電站設(shè)備告警信息是設(shè)備監(jiān)控業(yè)務(wù)的主要關(guān)注對(duì)象。以變電站監(jiān)控系統(tǒng)的單一事件或綜合分析結(jié)果為信息源，經(jīng)過規(guī)范化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)的告警條文。告警信息篩選以監(jiān)控業(yè)務(wù)需求為依據(jù)，以相關(guān)告警分類為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注重信息的完整性與傳輸?shù)目煽啃?。“遠(yuǎn)程瀏覽”：提供遠(yuǎn)程瀏覽的手段實(shí)現(xiàn)變電站全景信息監(jiān)視。調(diào)度監(jiān)控值班員或大檢修運(yùn)維人員需要詳細(xì)檢查變電站運(yùn)行信息時(shí)，可以通過“KVM、遠(yuǎn)方終端、圖形網(wǎng)關(guān)”等方式直接瀏覽變電站內(nèi)完整的圖形和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 “數(shù)據(jù)優(yōu)化”：調(diào)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要求及時(shí)、準(zhǔn)確和可靠。調(diào)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可分為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)故障信號(hào)、設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)三大類，由廠站端遠(yuǎn)動(dòng)工作站完成直采直送，直接關(guān)聯(lián)調(diào)度主站系統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)備模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和圖形畫面等?！罢J(rèn)