解婉婷
浙江浙大中控信息技术有限公司 浙江杭州 310053
摘要:变电站中涉及大量不同类型的辅助设备,保障各项辅助设备的安稳运行,也是保障变电站各项日常工作以及实现电网长时间安全稳定运行的根本前提。因此有必要加强对变电站辅助设备的实时监控,而将集成技术灵活运用其中,可以有效解决变电站辅助设备之间难以兼容的问题,对各设备通信接口进行统一规范,从而更好地发挥变电站辅助设备监控系统的应有效用。
关键词:变电站;辅助设备;监控集成技术;系统应用
引言
变电站辅助设备监控系统是变电站实现无人值守的关键技术手段,是变电站主设备监视系统的重要技术补充,直接关系到变电站的稳定安全运行。目前,变电站辅助系统主要包括安防、消防、视频图像、环境监测、火灾、机器人等子系统,它存在以下主要问题:一是缺少统一的监控平台,各子系统独立运行,无法实现数据共享和联动,日常巡视需要逐个主机进行信息查看,巡视时间长、效率低,容易造成报警信息漏巡。二是远程监控手段不足,只能依靠运维人员定期检查、巡视等发现设备缺陷,无法实时掌握设备状态,出现报警后无法及时发现,严重影响设备安全运行。
1系统总体设计
变电站辅助设备智能监控系统可实现变电站各子系统数据的统一采集、存储、展示,基于多系统数据融合实现设备状态智能诊断分析及多系统间的智能联动,提升运维效率和设备运行可靠性。变电站辅助设备监控系统实现辅助设备数据接入、运行监视、操作控制、智能联动、对时、权限管理、系统配置、存储管理等功能。系统通过统一的软件平台管理各种设备、获取各类信息、联动各类报警。系统提供可定制的图形化界面,支持全景高清3D动态交互。
2变电站辅助设备监控集成技术与系统应用探究
2.1运维班
部署辅助设备监控终端(主、备),通过客户端方式访问地市公司、检修公司变电运维班辅助设备监控系统,按权限范围,进行所辖变电站监控信息交互,监视、查看辅助设备运行状态、历史记录,实现辅助设备远程控制。按需部署调度数据网交换机,用于地市公司、检修公司设备组网。部署视频监控终端,通过客户端方式,进行远程视频监控、录像查询、远程控制。按需部署综合数据网交换机,用于运维班视频监控终端设备组网。Ⅱ区调度数据网通道两端应部署纵向加密装置,保证辅助设备数据通信安全。
2.2监控模块设计
在变电站辅助设备监控集成系统中,监控服务将依照具体指令对各辅助设备的实际运行状态进行实时、精准监控,并通过将采集得到的相关数据信息与规定标准值进行逐一比较分析,由此生成各设备警报信息。本文所设计的系统监控服务模块主要由四个单元共同构成,分别为指令发送与接收控制单元、用于监视端口和翻译协议的单元。在控制指令发送与接收的单元中,其重点负责完成控制发送指令排序和对翻译协议后的结果进行准确接收,工作人员通过运用这两个系统单元,可以随时创建查询与控制指令队列,并根据具体队列顺序向协议翻译单元,传输指令查询或控制指令。同时利用接收控制单元,相关工作人员不仅能够对信息报源地址及最终解析结果进行有效明确,确定归属于设备即时状态值范畴的具体信息包类型等,当判断信息包类型确实为设备即时状态值或是警报信息后,需要对解析结果进行重新组织,同时缓存处理在数据应用服务中被写入的各项系统数据。具体来说,该单元首先需要围绕相应查询指令,而后将其快速反馈至查询目标地址当中,对接收的数据包进行解析。在将最终的解析结果传输至接收控制单元后,由该单元对数据发动包的时效性进行准确判断,一旦判断数据发送包存在超时情况,系统将立即自动生成异常报告并直接将其反馈给接收控制单元。
最后,在该变电站辅助设备监控集成系统的监控单元,主要负责接收端口,筛选其接收的各个数据包,将其中指定目的端口的数据包,发送至翻译单元即可。
2.3统一化数据模型
辅助监控系统通过统一的数据模型可以消除不同辅助监控系统子站厂家的信息壁垒,使得各变电站辅助系统信息能够进行集控融合,实现各变电站辅助设备统一接入辅助集中监控系统。为了便于适配接入各变电站设备,需要抽象通用设备模型,形成通用设备模型文件,辅助集中监控系统和各变电站辅控子系统均应按此模型建模。辅助集中监控系统和各变电站辅控子系统需要支持该类型的模型导入、导出功能,完备的检错功能,所有输入条目在被写入数据库前都应通过完备的有效性及合法性检查,并能给出明确详细的提示。
2.4联动分类
(1)操作类联动。由主设备操作或辅助设备操作引发的联动,主要包含断路器、刀闸位置遥控,空调、门禁、风机远程控制信号。(2)告警类联动。由主设备、辅助设备告警、故障等信号引发的联动,主要包含断路器、隔离刀闸、接地刀闸等一次设备的变位信号联动信息;主变压器、断路器等一次设备的非电量告警信号联动信息;保护动作跳闸信号联动信息;消防、安防电子围栏、门禁故障等设备遥信变位信号联动信息;各类在线监测、SF6、氧气等遥测告警信号联动信息。
2.5新建变电站辅助设备监控系统方案
新建变电站辅助设备监控系统方案依托新建主站系统和完善现有视频监控系统实现。一是在地市公司、检修公司部署变电运维班辅助设备监控系统主站,接入变电站内辅助设备实时运行、告警分析、智能联动等信息,再将其推送到辅助设备监控终端。二是在地市公司、检修公司部署变电信息综合处理系统,采集变电站视频监控视频数据和变电站端机器人巡检系统巡检数据,实现对变电站监控视频的实时视频监控、智能联动等功能。地市公司、检修公司、运维班通过视频监控终端实现对变电站设备的视频监控。变电运维班辅助设备监控系统通过Ⅱ区调度数据网、以IEC104协议接入地市公司、检修公司部署的“变电运维班辅助设备监控系统”;运维班辅助设备监控终端通过Ⅱ区调度数据网,以客户端方式登录“变电运维班辅助设备监控系统”,按授权范围实现所辖变电站辅助设备全面监控;地市公司、检修公司、运维班视频监控终端通过Ⅳ区综合数据网,以客户端方式登录地市公司、检修公司视频监控系统,按权限获取所辖变电站的视频信息。
2.6可扩展性
新建变电站辅助设备监控系统方案,架构更为完整,监控模式灵活,方便调整监视信息及展示方式、用户权限分配管理、数据分析及预警决策等高级应用扩展,能够有效解决未来辅助设备监控信息与其他系统的信息交互问题;KVM延伸方案仅实现了站端界面的远程监控,是站端系统的延伸,站与站之间分散监控,每个新增变电站需KVM通道扩容,不具备高级应用功能扩展以及与其他系统的信息交互能力。
结语
通过本文的分析研究可知,变电站辅助设备监控集成技术,能够将原本系统分散的功能模块进行集中整合,运用集成运行的方式,快速、精准地完成变电站辅助设备各项运行参数的采集存储、分析处理,进而帮助工作人员准确掌握辅助设备运行状态,及时发现设备问题并对其进行有效处理。因此在实际进行系统设计中,设计人员需要充分结合变电站实际情况与具体设计需求,在严格参照相关设计规定下,合理选择系统架构,并灵活运用各种专业配置工具,不断优化变电站辅助设备监控集成系统,使系统应有效用得以在变电站中得到最大限度地发挥。
参考文献
[1]杜明亮.变电站辅助设备智能监控系统的研究[J].通信电源技术,2019(6):70~71.
[2]黄平啟,陈小强,田铭兴,祁永超.一种变电站辅助设备远程监控系统设计[J].兰州交通大学学报,2019(3):41~45.