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基于變電站安全運(yùn)行的監(jiān)控系統(tǒng)分析
蘇州大學(xué) 龔佳驊 2017/10/3 11:07:23
摘 要：變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保證，在這一基礎(chǔ)上需要對(duì)變電站的日常運(yùn)行狀態(tài)、事故發(fā)生時(shí)的及時(shí)檢修、事故早處理做到一定的保證，從而阻止事故發(fā)生之后故障的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。本文我們立足變電站的安全運(yùn)行要求對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)作出分析，以監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為切入探討實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而保證供電設(shè)施能夠更加適應(yīng)變電站的操作。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)；事故處理；運(yùn)行
為了減少電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的重大問(wèn)題，對(duì)變電站進(jìn)行安全運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控是非常有必要的。這個(gè)過(guò)程應(yīng)該有專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行完成，在對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候，需要掌握一定的操作順序，這在檢修過(guò)程中也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，能夠有效地防止誤操作的產(chǎn)生。
一、變電站安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)講，監(jiān)控系統(tǒng)是保證電力供應(yīng)的主要核心模塊，其中監(jiān)控系統(tǒng)也包括了很多的子模塊，每一個(gè)模塊都具有它的特殊功能。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)、遙視系統(tǒng)采集的大量的在線數(shù)據(jù)和異常報(bào)警信息以及各類(lèi)離線數(shù)據(jù)為變電站的安全運(yùn)行監(jiān)控提供了足夠的信息數(shù)據(jù)來(lái)源，其中的多信息源主要是由變電站中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理之后在經(jīng)過(guò)整合才形成的，包括警報(bào)信息、遙視信息以及預(yù)告性質(zhì)的信息。例如警報(bào)信息主要是經(jīng)過(guò)一些等級(jí)排序之后，對(duì)一次信息做出檢測(cè)功能，得出是否發(fā)出警報(bào)及發(fā)出何等級(jí)的警報(bào)。監(jiān)控系統(tǒng)的相應(yīng)模塊主要是將發(fā)生異常的模塊及時(shí)進(jìn)行處理，針對(duì)信息作出具體的分析，通過(guò)分析故障找到發(fā)生的具體原因，由于什么原因才會(huì)造成這類(lèi)事故的發(fā)生，要明確在事故發(fā)生的時(shí)候需要采取什么樣的措施拯救，事故發(fā)生之后會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成什么樣的影響，經(jīng)過(guò)分析之后在得出解決事故的正確措施，通過(guò)分析形成正確的事故維修報(bào)告。
在變電站中的監(jiān)控系統(tǒng)中采用的主要方案就是通過(guò)數(shù)字傳輸，以IP的形式進(jìn)行對(duì)所控制監(jiān)控點(diǎn)的管理，其中監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像頭主要是通過(guò)一種視頻接線的形式與編碼器進(jìn)行連接，再經(jīng)由視頻編碼器將其處理為IP數(shù)據(jù)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將這一數(shù)據(jù)向監(jiān)控中心進(jìn)行傳送，在傳送過(guò)程中這些數(shù)據(jù)將被分為兩路，其中一路主要是進(jìn)入主機(jī)進(jìn)行編碼的解碼，然后將通過(guò)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，另外的一組數(shù)據(jù)會(huì)被存入存儲(chǔ)設(shè)備，以數(shù)字的形式被進(jìn)行儲(chǔ)存。這種形式的優(yōu)勢(shì)就是能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)靈活性的擴(kuò)展，盡管監(jiān)控?cái)?shù)量越來(lái)越多，但是并不需要對(duì)樹(shù)干的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一定的改動(dòng)，就能夠靈活的實(shí)現(xiàn)。另外還具有方便管理的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)γ恳恍枰芾淼谋O(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行就近分配，通過(guò)權(quán)限管理能夠?qū)γ恳粋�(gè)需要監(jiān)控的人員以及部門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
圖1 某變電站安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
如上圖監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示，隨著電力技術(shù)的發(fā)展我國(guó)多數(shù)變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖傳輸連接，在安全運(yùn)行工作中融合了SMT系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)更加有效的監(jiān)控與調(diào)度管理。
二、變電站中進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所需的關(guān)鍵技術(shù)
在進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候需要的技術(shù)主要有對(duì)所需采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、對(duì)報(bào)警聚類(lèi)算法進(jìn)行相應(yīng)的研究、通過(guò)融合設(shè)備進(jìn)行一些在線的信息監(jiān)測(cè)以及常規(guī)異常信息處理、對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的知識(shí)流進(jìn)行處理與研究、工作人員進(jìn)行在線的安全評(píng)估等。
（1）對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。監(jiān)控系統(tǒng)中的異常數(shù)據(jù)主要都是經(jīng)過(guò)相關(guān)的測(cè)控單元進(jìn)行采集的，主要通過(guò)計(jì)算機(jī)中的主模塊對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在由在線監(jiān)測(cè)的到的數(shù)據(jù)中的測(cè)量反應(yīng)電壓設(shè)備的相關(guān)絕緣情況，這樣的做法在一定程度上能夠保證所得數(shù)據(jù)的的真實(shí)性以及有效性。但是這中間還是有很多的不確定因素存在的，很多的數(shù)據(jù)由于受到諸多因素的影響很容易出現(xiàn)失真的情況，由于很多數(shù)據(jù)都是有差別的，所以在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析的時(shí)候會(huì)有很多的不便，所以這就需要我們能夠進(jìn)行一些預(yù)處理。
（2）對(duì)報(bào)警算法進(jìn)行研究。由于系統(tǒng)中可能還會(huì)存在很多的無(wú)用因素，那么一旦發(fā)生事故，這些因素就會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成干擾，所以在事故發(fā)生的時(shí)候也很可能存在很多種錯(cuò)誤。利用報(bào)警聚類(lèi)算法能夠在一定程度上解決這些問(wèn)題，在解決問(wèn)題的時(shí)候要有輕重緩急之分，最重要的問(wèn)題優(yōu)先解決，一些無(wú)關(guān)緊要的問(wèn)題可以稍后再進(jìn)行處理，不要讓這些問(wèn)題分散工作人員們的注意力，所以這就要求變電站值班員在遇到事故故障的時(shí)候有優(yōu)先排序。
（3）監(jiān)測(cè)以及分析異常信息。在進(jìn)行故障信息分析的時(shí)候，監(jiān)控系統(tǒng)提供的結(jié)果的正確性會(huì)在很大程度上面受到所獲得的信息的影響，任何信息都是存在一定的不確定性質(zhì)的，在線監(jiān)測(cè)器是對(duì)變電站相關(guān)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，起著反映當(dāng)前設(shè)備信息的功能。
（4）對(duì)知識(shí)流的處理研究。在對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理之后系統(tǒng)會(huì)顯示故障的主要原因，故障發(fā)生的位置，故障（未完，下一頁(yè)）
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