一.導言

變電站是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)線路的重要連接部分。其功能是轉(zhuǎn)換電壓采集和分配電能。變電站能否正常運行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，因此對變電站進行監(jiān)控和管理具有重要意義。

計算機信息網(wǎng)絡是工業(yè)電力信息化的基礎。計算機技術(shù)被引入電力領(lǐng)域。一方面，許多輸配電設備具有智能化功能，另一方面，智能電氣設備和氣體保護監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了與中央監(jiān)控系統(tǒng)的雙向通信和聯(lián)網(wǎng)，形成了完整的智能監(jiān)控保護和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，提高了供配電系統(tǒng)的自動化程度。變電站計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)將現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡技術(shù)與電力設備相結(jié)合，將正常和事故條件下配電網(wǎng)的監(jiān)測、控制和測量與供電部門的工作管理有機地結(jié)合起來。因此，DMS的應用越來越重要。

變電站計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實時采集和顯示各種運行開關(guān)狀態(tài)和電源參數(shù)，提高供電質(zhì)量，爭取較安全、可靠、方便、靈活、經(jīng)濟的供電，使變電站和配電管理更加有效，從而提高供電質(zhì)量，提高服務水平，降低運行成本。

二、系統(tǒng)概述

變配電計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)由帶通信接口的采集控制模塊組成：多功能電力綜合儀表、開關(guān)量采集模塊、電流值采集模塊、模擬量采集模塊、繼電器控制輸出模塊、現(xiàn)場管理機和中央管理機的24V DC電源等。中央管理機是系統(tǒng)的集中管理中心，一般放置在總值班室，有人值班，用于整個變配電系統(tǒng)的實時狀態(tài)顯示、參數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析和歷史記錄、故障報警、控制和報表打印。

變配電計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)一般采用分布式結(jié)構(gòu)，其保護和監(jiān)控裝置分散安裝在開關(guān)柜上或直接安裝在智能開關(guān)電器上。通過標準通信接口進入監(jiān)控系統(tǒng)的保護監(jiān)控裝置或智能開關(guān)電器，可以在現(xiàn)場先立完成保護和測量功能，無需依靠通信網(wǎng)絡，計算機可以通過通信網(wǎng)絡采集各種保護監(jiān)控裝置或智能電器的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時處理功能。變配電計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)通常由以下幾個部分組成：

1.遠程數(shù)據(jù)終端作為監(jiān)控系統(tǒng)中現(xiàn)場設備和系統(tǒng)之間的通信接口。智能RTU還可用于存儲和處理數(shù)據(jù)、執(zhí)行計算、分析配電網(wǎng)絡的性能以及監(jiān)控電能質(zhì)量。

2.系統(tǒng)監(jiān)控站主要負責對遠程數(shù)據(jù)終端通過網(wǎng)絡上傳的數(shù)據(jù)進行實時計算、處理和保存，并根據(jù)用戶需求生成各種報表。同時，監(jiān)控站還可以根據(jù)授權(quán)處理操作人員的請求，遠程啟停現(xiàn)場設備等。

3.管理中心在大型建筑群中，分布在各個區(qū)域的系統(tǒng)監(jiān)控站可以通過專用的通信網(wǎng)絡集中監(jiān)控信息數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以對采集到的數(shù)據(jù)進行分類保存、統(tǒng)計存檔和調(diào)用數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)具有實時數(shù)據(jù)采集、一次接線圖(高低壓系統(tǒng))顯示和操作參數(shù)設置、遠程閉鎖操作事件報警/記錄曲線條形圖、報表打印、電力分類管理、故障智能分析、智能聲光報警負荷分析、電能質(zhì)量分析和信息管理等功能。 #p#分頁標題#e#

機場35kV中心電力針計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括調(diào)度層本地監(jiān)控層和本地設備層三層，采用三級控制模式：調(diào)度層-機場電力調(diào)度中心；控制層——變電站本地監(jiān)控系統(tǒng)；現(xiàn)場設備層——現(xiàn)場監(jiān)控設備的各種動力儀表系統(tǒng)組成圖如圖1所示

(一)現(xiàn)場設備層

變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測范圍包括主變壓器、35kV高壓柜、10kV高壓柜、不間斷電源變、DC電源及電容器柜。每個控制和保護單元位于每個開關(guān)柜上，所有控制、保護、測量和報警信號在本地單元中處理成數(shù)據(jù)信號，然后傳輸?shù)筋A處理器的每個本地單元。即使出現(xiàn)故障，開關(guān)柜的監(jiān)控和保護功能也可以先立完成，監(jiān)控信息可以反映在開關(guān)柜的面板上。

(2)控制層

變電站就地監(jiān)控系統(tǒng)集保護、測量、控制和遠程傳輸功能于一體，采用計算機化產(chǎn)品。并充分利用微機數(shù)字通信的優(yōu)勢，將二次設備(包括測量、信號、控制、保護、自動裝置和遠動裝置等)的功能結(jié)合起來。)的變電站，形成標準化、模塊化、網(wǎng)絡化、功能化的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。PLC控制站的主要控制設備選用GEFanuc公司的PACSystems系列控制器，PLC的CPU和I/O模塊通過GeniusBUS連接，PLC和微機繼電保護裝置通過Modbus通信協(xié)議連接。為了提高系統(tǒng)控制的可靠性和及時性，各開關(guān)柜上斷路器的分合閘控制和分合閘狀態(tài)信號故障信號通過電纜直接與PLC開關(guān)量輸入輸出模塊相連。

該系統(tǒng)可實時監(jiān)測電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等模擬信號，以及斷路器分合閘、手車工作位置、高溫報警信號、超高溫跳閘信號、斷路器故障信號、事故跳閘信號、綜合保護器故障等開關(guān)信號。在屏幕設計上，考慮到采集數(shù)據(jù)量大、內(nèi)容多的特點，設計了以主接線圖為主，各子功能圖為輔的人機界面。因此，畫面內(nèi)容豐富，包括開關(guān)狀態(tài)、小車位置、電壓數(shù)字表和條形圖等多種顯示組件，以顯示當前趨勢圖和歷史圖。當轉(zhuǎn)換和分配系統(tǒng)

的各開關(guān)出現(xiàn)過載跳閘、短路故障跳閘等事故跳閘時，計算機能夠通過多媒體音箱發(fā)出聲音報警并自動記錄時間、站號、回路開關(guān)名稱、事故類別，以方便電力管理更快更有效地去安排任務，及時的去解決發(fā)生的報警故障，在較短的時間內(nèi)排除故障，以保證系統(tǒng)的安全運行。

（三）調(diào)度層

機場電力調(diào)度中心采用星型的工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)通過光纖以太網(wǎng)與航飛站和航翔站高壓變電所就地計算機監(jiān)控系統(tǒng)通訊。系統(tǒng)配置歷吏數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，將所監(jiān)測并統(tǒng)計的各種電量參數(shù)各斷路器或開關(guān)的狀態(tài)變化時間報警故障類別操作人員代碼和時間等數(shù)據(jù)儲存于系統(tǒng)硬盤，以便對整個變配電系統(tǒng)的運行情況進行分析．系統(tǒng)可以對采集的數(shù)據(jù)進行分類保存．歸檔統(tǒng)計及調(diào)用等數(shù)據(jù)操作。#p#分頁標題#e#

中心報表系統(tǒng)可以根據(jù)實際輸入信號，編制出日月年報表。系統(tǒng)可以根據(jù)用戶要求按照對象性質(zhì)、時間等項止進行檢索，以便進行查詢和故障分析系統(tǒng)可以根據(jù)一天用電負荷情況自動生成負荷列表、用電量曲線以及電能棒圖等，電力管理可以根據(jù)列表曲線或是棒圖來均衡每一個小時用電量，以達到負載利用較高系統(tǒng)可以統(tǒng)計和打印所監(jiān)控的所有電流值、電壓值、功率值、功率因數(shù)值以及這些參數(shù)一天24小時變化曲線；統(tǒng)計和打印各斷路器運行狀態(tài)變化時間及故障報警時間和類別；統(tǒng)計和打印各斷路器的操作時間及操作人員代碼；統(tǒng)計和打印有功電度、無功電度的一天24小時內(nèi)單位小時用電量及電量棒圖。

四、結(jié)語

變配電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，促進了無人值班變電站的實現(xiàn)，可以利用遠動技術(shù)使電網(wǎng)調(diào)度迅速而準確地獲得變電站運行的實時信息，完整地掌握變電站的實時運行狀態(tài)及時發(fā)現(xiàn)變電站運行的故障并做出相應的決策和處理同時可以使值班管理人員根據(jù)變配電系統(tǒng)的運行情況進行負荷分析．合理調(diào)度遠控合分閘、躲峰填谷，把握安全控制事故處理的主動性減少和避免誤操作、誤判斷，縮短事故停電時間，實現(xiàn)對變配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化運行管理。

總之，變配電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強實時性好及維護簡單等特點。隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展：變配電站的計算機化進程越來越?jīng)Q，變配電站計算機監(jiān)控及無人值守已成為當今電氣自動化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。