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摘要:本文从智能变电站需求、调度中心需求以及生产管理系统需求三个方面概述了智能变电站一体化监控系统需求,并介绍了智能变电站一体化监控系统设计方案,希望能够为未来智能变电站的发展提供一定的科学指导。
关键词:智能变电站;一体化监控;方案设计
智能变电站是智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一,是智能电网的重要组成部分,它既是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关健,同时也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。
根据智能变电站试点建设工程的经验总结,变电站自动化系统目前存在子系统繁多且独立建设,集成度低等问题,不能实现信息共享和综合应用,不能满足调度支撑系统和大运行体系建设要求。为规范智能变电站自动化系统建设,实现信息充分共享和功能应用集成的目标,国家电网公司组织编写了《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》和《智能变电站一体化监控系统功能规范》。本文依据以上规范要求分析了一体化监控系统体系架构、五大功能、结构,对一体化监控系统配置、二次系统安全防护方案进行了重点研究。同时结合《变电站调控数据交互规范》,通过优化调控实时数据,直传设备告警信息,远程游览变电站全景,强化调控指令安全认证,实现对变电站的远程监控。
1智能变电站一体化监控系统设计技术内容
智能变电站一体化监控系统是按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求,通过系统集成优化,实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示,实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。
智能变电站二次系统自动化体系由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统,横向联通变电站内各自动化设备,处于体系结构的核心部分。该系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息,通过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互,实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等。
2基于智能变电站一体化监控系统设计的分析
2.1一体化监控系统结构组成
智能变电站的一体化监控系统主要是指变电站实现全站信息数字化,能够在信息共享和通讯的基础上实现智能变电站信息处理的统一化,能够集中地管理和监测,实现变电站的自动控制。旨在发展一个能够对变电站信息统一管理,数据自动分析,系统自动运行的智能化监控系统。智能变电站一体化监控系统的主要组成分为两个部分,也是两个重要的安全分区,分为安全A区和安全B区。安置在安全A区的监控系统主要是能够随时掌握电网运行的状态和各项参数,采集电网运行的各种信息和数据,并且实现自动化的分析和处理,这些数据还必须要经过安全A区的一项特定的数据检测系统过滤掉多余和不真实的数据,然后将处理和分析的结果通过通讯设备传至共享区域。安全B区的主要作用就是采集并且处理智能变电站的安防和消防等安全信息,分析变电站的外界安全,维护变电站的运转环境,同时也将这些信息采集和分析之后的数据传至共享区域。
2.2一体化监控系统的功能
首先是安全A区的主要功能就是通过实时监测变电站的运行状况和参数,分析变电站的运行是否处于正常状态,是否存在安全隐患,一旦发现变电站监测系统的安全A区所分析的数据产生异常则表明变电站的运行存在不正常的因素,需要立即安排故障排除的工作。其次是安全B区的主要功能就是维护外部环境,变电站的运行不仅仅需要变电站内部运行正常,还需要拥有一个良好的环境,在安全B区的监测下,变电站的外部环境一旦出现异常,监控系统就会报警,工作人员接到警报就会立即处理异常因素,所以一体化监控系统从内而外的将整个变电站的运行状况掌控起来,方便工作人员及时的发现问题并且采取措施解决问题。
2.3一体化监控系统设备配置
智能变电站的一体化监控系统主要包含了三个网络,首先是站控层网络,这层网络主要的设备就是监控主机,操作员小组,安全区通讯网关机,数据库和服务器等等。监控机主要的作用就是采集电网运行的各项数据和参数,监测电网运行的外部环境,操作员小组则是实现人和机器的高效合作,方便人能够及时的获取变电站的异常信息,及时作出事故判断,安全区通讯网关机则是保证电网系统内部的及时通讯,实现信息的快速传播,数据库则是用来收录有效数据,方便后期的维护以及查询。第二层网络是间隔层网络,间隔层网络主要针对的是变电站的主体运行,间隔层网络主要的设备就是电网数据服务器,继电保护装置。而这其中又包含三种模式,即单套测控装置接单网模式!单套测控装置跨双网模式和测控双套配置模式,在配置时应根据智能变电站的实际情况作出选择"过程层的主要设备包括合并单元。最后一层网络我们称之为过程层网络,这层网络主要的作用就是用来实现通信和数据的共享以及数据的整合,所以这层网络的主要设备就是数据库和智能控制机。三层网络占据着不同的地位,拥有着不同的设备,各自掌控着电网运行的重要环节,缺一不可。
3智能变电站一体化监控系统的发展前景
智能化变电站一体化监控系统是数字化变电站的升级和发展。在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站一体化监控系统的设计和建设,必须在智能电网的背景下进行,要满足我国智能电网建设和发展的要求,体现我国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。智能化变电站一体化监控系统具有以下功能特征:紧密联结全网,支撑智能电网,高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求,中低压智能化变电站允许分布式电源的接入,远程可视化,装备与设施标准化设计,模块化安装。从我国广大地区变电站走向智能化趋势以及国家电网对智能变电站的积极推广,智能化变电站一体化监控系统市场或许会成为安防行业新的蓝海。智能化变电站一体化监控系统的普及也将成为视频监控市场新的增长点。
4结语
完善监控系统核心技术,积极探索创新的系统方法和集成技术,不断优化和改善现有系统设计方案,提高系统智能化设备的质量,拓展智能化系统的主要功能,是实现更高、更强功能的智能变电站一体化监控系统的最终目标,也是我们未来研究的主要课题。
参考文献
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