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電力通信電源集中監控系統的應用

出處:未知  作者:admin  發布:2017-12-06 11:31  閱讀:
摘要:我國電力系統的不斷建設和發展,使得電力通信網絡的規模日益加大,需要管理和維護的設備種類和數量也在不斷的增加,因此,維護和管理技術也有了更加嚴格的要求。傳統的維護和
我國電力系統的不斷建設和發展,使得電力通信網絡的規模日益加大,需要管理和維護的設備種類和數量也在不斷的增加,因此,維護和管理技術也有了更加嚴格的要求。傳統的維護和管理模式通常是分散式的、以人工管理維護為主的。
  當然這種方式已經無法滿足目前技術水平的要求。目前的維護管理主要是采用集中監控、集中維護、集中管理的模式。
  本文所介紹的通信電源集中監控系統實現了從傳統的簡單監控到目前的復雜管理功能的轉變,它主要是將目前高速發展的計算機網絡技術和通信技術這兩大技術相結合,實現了監控通信電源的功能。
  通信電源集中監控系統主要是實現了對電力電源以及相關設備的完全自動的監控維護和管理。該系統除了應該具備常見的一些功能,如即時自動的進行遙測、遙信和遙控,自動定時地記錄信息,以報表的形式打印信息,以及查詢信息等功能外;還應該具有一些輔助功能,如龐大的資料處理與統計的功能。因此,該系統所具有的這些完備的功能以及方便的操作,給人們維護和管理大量的設備帶來了便利。
  1通信電源集中監控系統的結構及其功能1.1通信電源集中監控系統的結構由于通信電源集中監控系統具有集中維護、統一管理的基本模式,因此,這種模式決定了該系統在結構上是一個多級的分布式計算機監控網絡,一般可分為三級,即監控中心Unit)。其組成如所示:1.2通信電源集中監控系統各個組成部分的功能從中可以清楚地看出通信電源集中監控系統的層次結構及其相互連接情況,監控中心與監控站直接相連,監控站與監控單元直接相連。其中監控中心和監控站當中的主機是PC機,監控單元通常是由單片機構成的。監控中心、監控站、監控單元在監控系統中各盡其能,它們的主要功能分別如下。
  1.2.1監控單元的功能在該系統中監控單元與被監控的設備是直接相互連接的,它主要用于完成以下功能:對被監控設備中的有關數據和狀態進行周期和實時地采集,然后對它們進行存儲和顯示等處理,同時還要即時主動地將這些被監控設備的狀態向監控站發送;監控單元要能夠隨時接收并且執行上一級監控站中的主機下達的命令;監控單元要能夠接收上一級監控主機下達的配置信息,并且刷新配置文件;監控單元還應該具有一定的報表統計功能,同時將其上傳給監控站。
  監控站的功能監控站的計算機系統是通信電源集中監控系統中數據采集和處理的關鍵設備。它向下與各監控單元相互連接,以串行通信的接口方式接收各個被監控單元傳送來的數據,進行一些處理后,再將這些數據傳送給上一級監控中心。其主要功能有:監控站要能對轄區內各個監控單元的工作狀態進行實時地監視,并且與監控中心保持通信暢通,以便能即時地向監控中心發送告警信息,同時接收各個監控單元發送過來的故障信息;監控站需要設置各監控單元的一些參數,如告警門限制、告警等級等;監控站要即時地顯示監控單元采集到的各種檢測數據和告警信息;監控站還應具有統計功能,能生成所需的各種統計報表及曲線,如告警統計表、設備運行參數曲線等。
  監控中心的功能通信電源集中監控系統中最高一級的設備是監控中心中的計算機系統。它除了應該具有監控站所必須的功能外,還應能夠對各個監控站的工作狀態進行實時地監視,以及根據需要顯示或打印出監控站的數據和告警信息,以便能精確快速地排除發生的故障,最大可能地減小故障所帶來的損失。
  2變電站通信電源集中監控系統的解決方案及其效果2.1變電站通信電源集中監控系統的解決方案從前面的介紹可知,通信電源集中監控系統一般分為三級,即監控中心、監控站、監控單元。那么,將通信電源集中監控系統運用到電力系統中變電站的維護和管理時,該三級結構可以分別設置為:通信調度監控中心、地區監控中心、變電站監控分站單元。其中,通信調度監控中心和地區監控中心可以用普通的計算機構成,通信調度監控中心與地區監控中心直接相連,其功能分別與前面介紹的監控中心和監控站相同。變電站監控分站單元直接與通信電源設備相連,在該電源設備中具有電源監控功能的,可以采用RS232協議轉換后再接入到監控分站單元;而沒有該功能的可以采用采集器對數據進行采集。然后,將轉換或者采集來的數據進行存儲、顯示等處理,同時要即時主動地向地區的監控中心站發送這些數據。變電站監控分站單元接入光纖傳輸網是采用的10M/100M的以太網接口,并且是按TCP/IP協議進行組網的,最終形成電源監控網絡。其結構圖如所示。
  在廣西電力調度控制中心設立了省調度監控中心站,其中筆者所參與設計的220kV環江變電站屬于該監控系統中的分站單元。
  2.2實施該方案后的效果基于IP方式的變電站通信電源集中監控系統建立并投入使用后,對各種電源設備的管理和維護都更加嚴格、更加有效、更加規范、更加標準。管理人員與維護人員通過對該監控系統的使用,能夠及時、準確地監控到通信電源可能發生的故障,將傳統的被動搶修轉變為了主動維護,這樣便保證了電力系統更可靠、更安全、更穩定地運行,給廣西、云南地區的電網安全、穩定地運行提供了可靠的通信保障,也使他們的電網服務水平得到了一定程度的提升。
  變電站通倌電源集中監控系統結構結語通過對通信電源集中監控系統的產生背景、它的組成及其各個組成部分的功能介紹,以及對一個具體的實例應用的分析,可以預測隨著計算機技術以及通信技術的快速發展,通信電源集中監控系統可能會有以下幾個方面的發展趨勢:通信電源集中監控系統會朝著高智能化的方向發展。目前的監控系統所具有的全部功能已經能夠基本滿足維護的需要,但是,在數據的統計、分析、專家庫等智能化方面還沒能夠得到很好的發展。隨著當前人們對專家系統、模糊理論、神經網絡等智能方法的深入研究,將這些智能方法融入到通信電源集中控制系統中,可能會實現模擬甚至代替人的思維方式來進行分析和管理。
  通信電源集中監控系統的協議朝著規范與統一化的方向發展。通信電源集中監控系統所管理和維護的設備種類很多,比如柴油機組、蓄電池組、交直流配電屏、整流設備、空調等。所有這些產品都是由不同的廠家生產的,它們的性能與結構都各不相同。要把這些完全不同的產品互相連接起來,將會花費巨大的人力和物力來解決通信協議,因此,增加了額外的投資。所以,建立統一的規范和協議就迫在眉睫了。
  通信電源集中監控系統朝著現場總線的方向發展。到目前為止,絕大多數的通信電源集中監控系統是分布式控制系統,它是建立在計算機通信協議的基礎上的,不能擴展到現場的智能設備。并且大多數分布式控制系統是模數混合系統,不能滿足數據通信對全數字化的需求。同時還是采用開發商專有的封閉式的通信協議,使得用戶在系統集成和應用中出現很多麻煩。上世紀90年代初興起的一種先進的工業控制技術一現場總線,給計算機和現場設備之間的連接提供了通信橋梁,將傳統的分布式控制系統的三層網絡結構簡化成了二層網絡結構(計算機和現場設備),并將這兩者視為網絡上的節點。該技術所具有的全數字化、雙向、開放性、全分布性、可互操作性等優點,使得通信電源監控系統會朝著現場總線技術的方向發展。
  隨著計算機技術、通信技術、人工智能等技術的發展,通信電源集中監控系統會朝著更好的方向發展,將會給電力系統的通信帶來更方便、更好的服務。
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