基于變電站設備集中監控信息管理系統的研究及應用分析

羅淼吉

摘要：變電站的主要作用是接收和分配電能，并且能夠變換電壓，對電能流向進行控制，同時可使變壓器聯系電壓級數不同的各種電網。針對變電站的各項設備設施進行遠程智能集中監控，其實現基礎主要為變電站應用信息處理、傳輸技術和自動控制技術，利用計算機硬件系統及相關自動化裝置，有效替代人工開展各方面作業，有力提升變電站工作管理水平，還能促進其運行水平得到大幅提升。集中監控信息管理系統技術采用具有遠程智能+控制功能+自動檢測的配套裝置，對變電站設備進行遠程或就地的自動控制、調節、監視和管理，以起到保證電力系統的安全經濟運行和供電的質量的作用。

關鍵詞：變電站設備;集中監控;信息管理系統;技術應用

變電站作為電網中的重要一環，其安全與否影響電網的整體運行狀況。針對變電站進行全面有效的監控，采取切實有效的運行管理模式，將能夠及時發現變電站運行過程中的問題并提前予以排查和解決，有效保證變電站運行的安全性、穩定性和可靠性。

變電站設備集中監控信息管理系統屬于一種綜合性信息管理系統，其集合多種不同技術類型，主要有計算機技術、現代控制技術以及數據傳輸與設備管理等內容，主要目的是改善電能質量，使供電可靠性能夠得到更好保障。變電站是高強度高輻射場所，工作人員長期工作在此環境下，影響身體健康，而智能監控管理系統可以實現遠程對變電站各項設備及運行狀態進行實時監控。因此，充分運用集中監控信息管理系統對變電站的設備進行遠程智能實時監控與管理，有著非常重要的現實價值和意義。

一、變電站設備集中監控管理的重要性

變電站的作用是分配和接受電能、變換電壓和控制電能流向等方面，并使用變壓器將不同電壓級數的電網相聯系。變電站設備集中監控是在變電站應用信息處理與傳輸技術和自動控制技術的基礎上，通過計算機硬件系統或者自動化裝置，代替人工進行各種運行作業，提高變電站管理水平和運行水平的自動化管理系統。

伴隨著微機監控技術的發展進步，變電站正逐漸向著綜合自動化方向發展。目前，我國正大力推行無人值班變電站的運用，無人值班變電站的功能主要包括了變電站的自動測量、設備的遠動和監控、開關操作的遠動、繼電保護、事故和設備故障的自動記錄等方面，無人值班變電站的運用必然會將變電站的綜合自動化程度帶向一個更高的階段?？梢暬芾砜梢詫崿F管理的可視化、即時化和透明化。采用傳感器遠程監控變電站設備設施，通過智能移動終端實時監控變電站，通過具體圖像信息來傳達實時監控情況，使工作人員直觀了解變電站的運行狀態。集中監控信息管理系統技術是確保電網經濟、優質、安全的發供電，提高電網調度運行管理水平的重要手段，也是實現管理現代化和電力生產自動化的重要基礎。集中監控信息管理系統技術主要包括了調度主站系統和運動裝置系統，其作用主要體現在以下三個方面：

1.實現對電網安全運行狀態的實時監控。通過調度人員控制和監管電網的電壓、潮流、周波和負荷等，并觀測主設備的位置狀況和水、熱等方面的工況指標，使之能符合規定，以保證用戶計劃用水、用電、用汽等的需求。

2.實現對電網運行安全事故的分析和處理。電網中出現異常運行或者故障的因素非常復雜，且故障展現得十分迅速，如果不能及時的判斷或處理措施不當，有可能會危及到設備安全和人身安全。通過設備集中監控信息管理系統技術的應用，能夠實現對電網的安全運行分析，提供事故處理的對策和相應的監控手段防止事故的發生，并對已發生的事故進行及時處理，減少和避免事故的發生率。

二、集中監控信息管理系統應用現狀及存在的問題

1.信息監控系統方面的知識欠缺

在大多數電力企業的發展過程中，在電力監控系統方面的研究大多不足，也并未對電力監控系統形成一個較為統一的發展理念和管理體系，這就導致變電站監控信息優化系統在建設和發展過程中，缺乏統一的技術標準和通訊標準，使得在變電站監控系統信息優化管理工作開展中隨意性較高，不利于管理工作的順利開展。例如以某變電站為例，約有1000～5000條監控信息，監控員需要花費大量時間對監控信息進行分類，同時大量的機械重復性勞動會造成監控員的注意力不集中，可能導致監控信息的錯誤分類和辨別，給安全排查工作帶來安全隱患。

2.不同應用技術上的差異

現階段，我國電力市場競爭非常激烈，而在電力監控系統的市場發展中，不同生產廠商的技術以及設備功能，存在著非常大的差別。除此之外，不同地區的電力企業對電力監控系統的功能要求和安全標準也是有所區別的，因此導致在電力監控系統的技術發展豐存在著非常大的差異，各個地區的技術要求都相差甚遠。

3.對變電站監控信息不夠重視

目前，大多數變電站監控系統的管理人員沒有給予監控系統的驗收工作足夠的重視，監控信息驗收工作的整個流程是相對獨立的，與實際應用之間存在著脫節的情況，這就導致變電站監控信息系統在后期讀取和分析工作過程中，不能有效辨別設備設施運行狀況。除此之外，現場管理人員在對電力監控信息系統進行調試過程中，將更多注意力轉移到了電力系統的保護中，這種輕監控、重保護的思想不利于變電站監控信息優化管理工作的順利開展。

4.變電站監控信息優化的目標

當前，變電站監控采用的是集中遠程智能監控模式，在實際運行的過程中，經常會出現告警信息的誤發或者頻發的現象發生，需要制定相應的優化管理措施來進行解決，同時對告警信息要進行更具體、更深入的分析研究處理，在一定程度上提高變電站集中監控模式運行的可靠性、準確性和有效性，將告警信息的作用和預警效果充分發揮出來。對變電站監控系統進行優化，主要就是對信息的計數延時、信息的選擇性屏蔽以及數據的傳輸等內容進行適當的優化處理，將警示信息分類、分級進行呈現，提升變電站設備的安全運行效果。

三、監控信息管理系統技術的實際應用情況

數據采集是監控系統最重要的工作，在變電站的周界、重要設備、開關處安裝高清攝像頭，由遠程智能控制中心下達指令，通過視頻監控準確地顯示出現異常情況的位置和圖像，并及時傳送至可視化模塊。其異常情況的捕捉主要通過視頻采集卡實現，視頻采集卡將采集的模擬視頻信號、電平信號實時轉換為數字信號，并且進行壓縮編碼，將視頻信號轉換為MPEG格式保存在數據庫中。視頻采集卡為24位，采集速度每秒30幀，分辨率640×480，能實時動態地采集視頻信號，具有性能穩定、圖像清晰、高效及時的優點。

1.管控一體化技術是指將通訊各個環節和監控管理系統技術進行集成和整合的現代自動化技術手段。集成控制系統和管理信息系統組成統一的控制信息網絡，一方面通過集團企業資源規劃系統（ERP）和制造執行系統（MES）進行互聯，以確保能隨時成功的獲取信息;另一方面，使用計算機控制管理系統對生產過程中的檢修數據和相關信息進行監控，以實現計算機檢修管理系統（CMMS）和數據庫的無縫連接。

2.狀態檢修技術狀態檢修技術是通過設備資產管理系統（AMS），使用其先進的狀態監視和診斷技術功能，提供當前設備的狀態信息和數據，進而對電氣設備的狀態進行判斷，對隱患或故障進行預判，使當前的故障檢修升級為狀態檢修。通過狀態檢修技術，能夠有效的提高變電站設備設施的安全性和可用性，克服了定期檢修中的缺陷和遺漏問題。

3.當前，計算機控制系統在國內電場中已得到了廣泛的使用，我們應吸取國外先進的技術經驗，積極開發出適合我國電力行業所需要的先進管理經驗和管理技術。目前，數據采集是監控系統和控制技術主要有兩大類，一種是偏向于實時的控制功能，主要是對變電站設備機組負荷變化進行控制;另一種則偏向于變電站設備的系統運行狀態分析，我們在技術的研發過程中，更應該根據實際情況和發展需要，擇優對這兩類技術軟件進行研發和推廣應用。

4.在監控系統實際運行過程中，可能存在信號從不同模塊重復或者多次發送的情況，這就給工作人員的信息處理工作帶來了非常多的麻煩，要想對這樣的問題進行有效處理，最重要的就是對變電站設備運行反饋信號進行篩選，將不必要的信號進行屏蔽。除此之外，為了防止意外情況的發生，還應該在系統內部設置消除裝置，對信號的發送進行選擇性的篩選，只需要將接收到的警告，通過裝置逐條發送上傳，使工作人員接收信息的方式更加直觀而準確。

結束語

綜上所述，集中遠程智能監控技術在變電站設備設施的運行監控過程中的應用能夠為電力系統的安全、穩定運行提供有力保障，隨著變電站中微機監控技術不斷應用，變電站在實際發展中逐漸表現出綜合自動化趨勢，更能夠保障電網系統的安全、穩定運行，保證電網系統的供電安全和運行質量，減少停電、斷電等對社會生產、居民生活的影響。

參考文獻：

[1]韓旭，李瑩，韓卓偉，等.變電站監控系統信息優化管理的實踐分析[J].數字通信世界，2017（11）：96+106.

[2]陳雪峰，張桂芹，劉煥聚.變電站監控系統信息優化管理的實踐[J].煤礦機電，2014（1）：97-100.

[3]王文學，時珉，宋健，等.變電站集中監控模式下告警信息的優化處理[J].河北電力技術，2015，34（1）：23-24.

[4]梁勇超，羅志平，甘德元，等.湖南500kV變電站“集中監控+少人值守”運行模式實踐[J].湖南電力，2011，31（a01）：157-160.

[5] 苗俊杰.智能變電站二次系統高可視化全景調測平臺的設計[J].現代電子技術，2018，41（9）：170-174.

[6] 陳濤.基于自組網的變電站遠程視頻監控系統設計[J].電源技術，2017，41（1）：155-156.