基于分布式的变电系统集中监控分析

梁伟

唐山智达自动化工程技术有限公司 064002

前言

近些年来，随着我国电力系统管理体制的不断改革，变电系统的自动化技术也在不断地进步，电力系统发展进入全新的时期。变电系统是电力系统的一个重要组成部分，其作用是变换电压、汇集和分配电能。变电系统能否正常运行关系到整个电力系统的安全和稳定，因此对变电系统进行监控有十分重要的意义。

变电系统监控系统是利用最新的通信技术、数据库技术、电压无功自动监控技术，采用抗干扰能力强的通讯设备及智能电力仪表，经电力监控管理软件组态，实现对变电系统的监控和管理。变电监控系统不仅可以对变电站进行无人操作，节省人力，还可以对电力进行负荷分析，以实现对电力的合理调度，提高供电质量。

变电系统分布在不同的地方，对分布在不同地方的变电系统进行集中监控，不仅可以有效地减少值班人员，达到减人增效的目的，还可以有效提高变电站的工作效率，从而提高电力企业的济效益。

1 分布式变电系统的基本结构

分布式变电系统是变电系统的发展趋势，分布式变电站简化了硬件配置和联线、减少电缆和控制室面积、便于就地安装及维修，正在被广大电力工作者认同。分布式变电站系统采用数字智能电子设备和计算机主机取代功能结构单一的继电器、信号灯、仪表、控制屏、自动装置，各个分布的变电站通过网络连接起来，并由网络传输信息。分布式变电站系统将分散的变电站通过计算机网络连接起来，分散的变电站将采集到的信息通过网络传输至集中监控中心，监控中心分析数据，然后对各变电站进行控制和调度。在遵循数据信息共享、减少硬件重复配置的原则下，做到继电保护相对独立和一定的冗余，以提高变电站运行中的安全可靠性。

1.1 系统设计原则

分布式变电系统在功能设计上首先应考虑下面几个功能的要求：远动功能、测量表计功能、自动控制功能、与继电保护相配套、继电保护功能、系统功能、接口功能。

另外还要考虑以下设计原则：（1）分布式系统是电网调度自动化的一个子系统，应符合电网调度自动化的总体设计。（2）系统的构造按超高压枢纽变电站设计，简化的结构模式应能适用于压变电站及低压配电站的系统构造要求和工程结构需求。（3）系统本着提高电网安全、经济运行水平，满足变电站自动化及无人值班的工程需求的指导思想进行设计。（4）系统采用分层分布式系统结构，系统设计应体现面向对象，功能有机集成，系统各部分有机协调的要求。

1.2 系统结构设计

分布式系统的主站设计是变电系统自动化的关键设计之一，目前分布式系统的主站设计大致可以分为基于网络的系统和基于前置机的系统两大类。

基于网络的系统对网络要求比较高。需要网络具有较好的开放性和实时性，而且必须是无主节点网络，即网络中的任意两个节点之间可以传递数据。在基于网络的系统中各个变电站的信息在网络上是共享的，通过不同的转换器与当地监控系统及远方调度系统联系。

基于前置机的系统中，前置机是整个系统的核心部分，前置机收集网上各间隔单元上传的各种信息并传送给本地监控系统及远方调度系统，同时前置机还接受当地主站及调度器的各类指令并传递给各子单元。在一些重要的变电站中，前置机通常采用双机热备用的方式。

2 变电系统的集中监控

随着电网建设的快速发展，处于分布的变电站将全部信息汇总到监控中心，由监控中心负责变电站的运行监控。

2.1 集中监控运行的模式

现阶段，变电系统集中监控运行模式有以下几种情况。(1)监控和操作一体化。该模式中集控中心值班员不仅要负责日常监盘、巡视、操作、事故处理和调压，还要肩负变电站其他工作，如环境卫生、小型维护、兼职司机等。(2)监控和操作分设化。设立统一的集中监控中心，监控中心负责对分布在不同地方的变电站的实时监控，并有操作和联系功能，运行操作分区域配置，就近负责本变电站的操作、事故处理、工作许可及验收、巡视。(3)监控管理区域化。该模式中监控和调度设立在一起，电气设备的调度人员负责变电运行的集中监控工作，或者是监控人员在变电运行监控的范围内负责电气设备的调度，使调度和监控一体化。

2.2 集中监控中运行问题分析

分布式的变电系统进行集中监控需要考虑的问题有：（1）集中监控模式的接入与调试。变电系统集中监控模式的建设是需要一个过程的，所以在进行集中监控模式的建设前，应该先制定科学的建设目标，具体实施中应该先组建集中监控中心，无人值班变电站直接接入监控中心，新建变电站应根据技术改造进展情况，以分步实施的方式将其它分散变电站接入。（2）调度模式的转化。传统模式调度命令由调度值班人员下达，在变电站采用集中监控模式后，调度模式也发生变化。操作指令由调度人员把预令下达到集中监控中心，集中监控中心把预令下达到电气设备，电气设备操作人员做准备工作，然后操作人员与调度人员联系，并得到运行指令。（3）专业化管理模式的加强。对分布式分布的变电站采用集中监控模式，大大减少了工作人员，但是需要专业的管理人员对监控系统进行管理。将任务分工明确，选择专业人员进行管理不仅可以使变电站内的繁琐事务得到统一管理，还可以使监控人员更加专注于处理变电运行和电力设备的工作。（4）监控中心信号分类。在对变电站运行的监控过程中，监控信号的规范性是最复杂的问题，由于在集中监控模式下，监控中心需要监控的变电站数量多，信息量也就很大，很多信息如果不及时看就会被新的信息冲入历史数据库，可以将信息进行规范与分层分类整理，如信号可以分为告知信号、异常信号和事故信号等。

3 结论

本文对分布式供电系统的设计原则进行了分析并且提出了两种分布式供电系统的结构设计，将集中监控应用到分布式的变电系统中，不仅可以有效减少工作人员，达到减人增效的效果，而且可以使变电站内的工作和任务进行统一的分化、统一的管理，从而可以有效提高变电站内的工作效率，促进电力企业的发展和经济效益的提高。文章还对变电系统集中监控中的监控和操作分化设计模式在分布式变电站中的具体实施过程中应该注意的问题进行了分析，对监控信号的规范与变电站接入的方案进行了简要介绍，具有一定的参考价值。

[1]鲁宁,邱仕义.分布式变电站综合自动化系统设计[J].电工技术,2009（6）.

[2]李幼平.新形势下探讨变电运行集中监控模式[J].中国科技博览,2010（33）.