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中圖分類號:TM621.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)37-0390-01
引言:隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,人們越來越關注供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。利用電力系統(tǒng)進行信息的采集,使用電力監(jiān)控綜合管理整個電力系統(tǒng)都成為了可能。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)是建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng),通過對系統(tǒng)運行中的各種電力參數(shù)進行監(jiān)控,可優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行管理,極大地提高電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。為了進一步完善電力監(jiān)控系統(tǒng),我國不斷加大經(jīng)濟投入,培養(yǎng)優(yōu)秀人才,引進新技術,對電力的良好運行奠定了基礎。而對電力監(jiān)控系統(tǒng)的進一步研究,也具有重大的意義和價值。
一、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)功能特點
1、極大地提高了現(xiàn)場的工作效率
通過對此電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的設置,工作人員可以在最短的H~f.q內做出正確的判斷并進行操作。基于該“透明化”的配電系統(tǒng),現(xiàn)場人員可以同步了解電能的流量狀態(tài),如檢查電網(wǎng)運行是否平衡。在全面了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下,工作人員能及時、準確地處理故障;即使工作人員不在現(xiàn)場,也可以通過系統(tǒng)配置的無線發(fā)送模塊及時獲得故障的信息;根據(jù)系統(tǒng)反映的設備實際使用情況,便于工作人員合理地安排相關維護工作。
2、降低能源成本
使用該電力智能監(jiān)控系統(tǒng),可以優(yōu)化能源成本。系統(tǒng)可作為各區(qū)域之間檢測反常用電量的基準,跟蹤意外的用電量,針對可優(yōu)化管理的負載,制訂簡單的用電負荷方案。也能夠對由于電力公司傳輸了質量不合格的電能造成的損耗要求賠償?shù)取?/p>
3、使資源最優(yōu)化
通過該監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù),能夠反映出電力資源的實時使用情況,可以對電網(wǎng)或配電盤、配電柜、變壓器等設施的后備用量做出精確的評估,便于業(yè)主合理調配電力資源和相關決策,以滿足配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展變化。
4、延長設備的使用壽命
系統(tǒng)能夠對電氣設備的使用情況提供準確的信息,便于對相關設備及時進行維護、保養(yǎng)。系統(tǒng)的諧波監(jiān)控也會對保證變壓器等的使用壽命產(chǎn)生積極的影響。
5、有效縮短斷電時間
系統(tǒng)可以顯示整個網(wǎng)絡狀態(tài)的總覽圖,有助于辨別故障區(qū)域;通過無線發(fā)送模塊,工作人員即使不在現(xiàn)場也可以了解具體的故障信息,遠程掌握引起現(xiàn)場設備故障的詳細信息,準確、及時地處理故障,有效地幫助縮短斷電時間,提高生產(chǎn)力。
6、有利于改善電能質量
某些負載可能對于劣質的電能非常敏感,通過系統(tǒng)監(jiān)測電能的質量可以預防此類事件的發(fā)生,并使工作人員可以及時處理相關問題。該系統(tǒng)現(xiàn)已通過相關驗收,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,并已體現(xiàn)出系統(tǒng)自身的優(yōu)勢,極大地提高了工作人員的效率。操作人員可以實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的可靠性。
二、電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展應用
1、OPC技術在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應用
OPC技術之所以能夠應用于電力監(jiān)控系統(tǒng),主要是因為其建立了客戶服務器機制,是連接上位人機界面軟件與監(jiān)控設備通訊的紐帶。隨著國家電網(wǎng)的建設與改造,電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。OPC標準為工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的利益,目前,它已經(jīng)成為了國家的工業(yè)標準。此外,OPC技術帶來的利益還不僅僅如此,它還可以更好地應用于電力整體運行中,為電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展做貢獻。
2、配電綜合監(jiān)控裝置在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應用
隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展,人們對電力的需求量越來越大,對供電質量的要求也越來越高,在電力供應系統(tǒng)中應用配電綜合監(jiān)控裝置就顯得尤為重要。運用現(xiàn)代化的配電裝置,可以進行實時監(jiān)測與控制,可以為用電方提供更加便利的技術支持。此外,配電綜合監(jiān)控設備在電力監(jiān)控系統(tǒng)中還發(fā)揮著巨大的作用。第一,可以合理配置電力資源,有效的提供原始數(shù)據(jù)。第二,提高了電力資源的配置效率,從而保證更好的為客戶服務。第三,利用監(jiān)控裝置進行遠程通信,加快推動了遠程抄表的普及。第四,把管理軟件與監(jiān)控裝置系統(tǒng)結合使用,可以強化計量裝置的工況監(jiān)視,防止竊電行為的發(fā)生。
3、GPRS技術在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應用
GPRS,即全球定位系統(tǒng)。把GPRS全球移動通信系統(tǒng)應用于電力監(jiān)控系統(tǒng),主要是為了提升系統(tǒng)通信工作的準確性與及時性,提高效率,并幫助系統(tǒng)監(jiān)控部門獲得事故發(fā)生地的準確位置、地理情形、圖像信息等情況。為電力系統(tǒng)的管理人員及時快速的開展工作提供保障,降低電力系統(tǒng)由于故障造成的損失。GPRS在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應用,主要是通過其數(shù)據(jù)終端的傳輸、監(jiān)控端、集中器、BTS傳輸系統(tǒng)、GPRS與Internet的傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)共同構成的。
4、故障轉移技術在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應用
當主機發(fā)生故障的時候,最理想的處理辦法就是將服務器進行轉移,從而使服務系統(tǒng)能夠繼續(xù)平穩(wěn)的運行。而電力監(jiān)控系統(tǒng)中大多設有數(shù)據(jù)庫服務器,在大型電站中充當著重要的角色。因此,應該最大限度的保證其服務運行的連續(xù)性和可靠性,進行故障的轉移,從而保證電力監(jiān)控系統(tǒng)的運行。
三、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的可拓展性
電力智能監(jiān)控系統(tǒng)在通信方面的開放性,使它與管理系統(tǒng)(BAS)可以非??煽康赝ㄟ^以下3種方法進行連接:
提供標準的Modbus RTU協(xié)議,直接接入BAS的DDC裝置,適用于小規(guī)模的BAS。
提供符合 IEC標準的OPCSe~er給BAS,適用于中規(guī)模BAS。
直接在Ethernet上通過Web或TCP/IP與BAS互連,適用于大規(guī)模BAS。通過上述方法,可將電力智能監(jiān)控系統(tǒng)集成到BAS系統(tǒng),以實現(xiàn)系統(tǒng)信息共享及聯(lián)動控制,提高工作人員的效率,降低建筑物的能耗及運行成本,提升建筑物的硬件標準。
電力智能監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng),以微機繼電保護裝置、智能配電儀表、智能電力監(jiān)控裝置、計算機及通信網(wǎng)絡、電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件為基礎,把供配電系統(tǒng)的運行設備和運行狀況置于毫秒級、周波級的連續(xù)精確的監(jiān)視保護中,提供變、配電系統(tǒng)詳盡的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、事故預警、事故記錄和分析、電能質量監(jiān)視和控制、自動控制、繼電保護等功能。并依托網(wǎng)絡技術,使工作人員在現(xiàn)場的任何位置都可以接收相關信息,大大地提高了工作效率。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)以較少的投資,能極大地提高供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、自動化水平。它能夠帶來減少運行值班人員、故障迅速切除和恢復、優(yōu)化用電管理等諸多好處,使電力的使用更可靠、更安全、更經(jīng)濟、更潔凈。
結語:電力監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化、單元化、網(wǎng)絡化的綜合體系,以電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件、智能配電儀表和計算機通信網(wǎng)絡為基礎。依托先進的技術手段,保證工作人員在現(xiàn)場的任何位置都能夠接收到信息,提高了工作效率。隨著經(jīng)濟科技的飛速發(fā)展,電力監(jiān)控系統(tǒng)以較少的投資取得了極大的效益,在未來的發(fā)展中必然會發(fā)揮更加顯著的作用。
參考文獻
每一個行業(yè)的發(fā)展都離不開電力,隨著電力發(fā)展電力通信網(wǎng)絡應用范圍也在不斷擴大,所需要維護的設備就更多,這個時候傳統(tǒng)的管理方式就不能夠滿足當前電力通信網(wǎng)絡的發(fā)展需求。當前我們國家維護電力通信網(wǎng)絡最主要的方式是集監(jiān)控與修護相結合的方式,這個方式是集中進行的。通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了計算機技術與通信技術的有效結合,從而能夠準確有效的對通信電源進行監(jiān)控。
一、通信電源監(jiān)控系統(tǒng)結構
在通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)當中運用的是集中維護集中管理的方式,在這個監(jiān)控系統(tǒng)當中總共分成了監(jiān)控單元、監(jiān)控站、監(jiān)控中心三個級別。監(jiān)控單元不僅能夠接收到控制中心下達的各種指示,還能夠在設備出現(xiàn)問題的時候及時報警,并且儲存當時的信息,此外,監(jiān)控單元還能夠收集被監(jiān)控設備出現(xiàn)的各種各樣的數(shù)據(jù),并且對收集到的數(shù)據(jù)進行處理,將獲得的各種設備的狀態(tài)以及處理數(shù)據(jù)得到的結果傳送給監(jiān)控站。
二、基于具體案例分析電力通信中通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的應用
2.1變電站概況
2010年,某供電公司就開始對公司下屬的各個通信站的電源進行監(jiān)控系統(tǒng)的改進工作,將原先使用的系統(tǒng)作為新系統(tǒng)的基礎,把電源監(jiān)控系統(tǒng)與電力通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)運用到該系統(tǒng)當中,使這兩個系統(tǒng)成為原先系統(tǒng)當中的子系統(tǒng),從而能夠及時掌握該區(qū)域通信電源設備的情況,并且能夠提高設備維護的效率。
2.2變電站通信電源監(jiān)控系統(tǒng)應用
(1)從上面的介紹可以得知,通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)主要分為監(jiān)控單元、監(jiān)控站以及監(jiān)控中心三個部分,在對集中監(jiān)控系統(tǒng)進行改進的時候可以從這三個部分下手,對這三個部分進行重新的分配與設定,改進后的系統(tǒng)包括變電站監(jiān)控分站單元、地區(qū)監(jiān)控中心以及通信調度監(jiān)控中心。在這三個部分當中,通信調度監(jiān)控中心可以通過計算機直接與地區(qū)監(jiān)控中心相連接,而且這兩個部分的運用都可以運用計算機來進行控制。通信調度監(jiān)控中心的主要作用就是能夠直接與通信電源設備相連接并且對這些設備進行實時的監(jiān)控,并且將監(jiān)控到的信息傳輸?shù)奖O(jiān)控分站單元當中。如果在集中監(jiān)控系統(tǒng)當中沒有設置該單元那么可以先對需要監(jiān)控的電源的數(shù)據(jù)進行收集,將收集到的數(shù)據(jù)進行處理以后,將處理以后的數(shù)據(jù)傳送到地區(qū)的監(jiān)控中心站,在監(jiān)控站使用的是能夠傳輸大容量數(shù)據(jù)的接口,并且能夠與其它的設備連接成能夠實時對電源進行監(jiān)控的網(wǎng)絡系統(tǒng)。
(2)監(jiān)控單元能夠采集直流監(jiān)控器中產(chǎn)生的各種各樣的數(shù)據(jù),通過特定的協(xié)議進行打包以后,就會將獲得的數(shù)字信號轉變?yōu)槟M信號。在計算機的串口可以安裝上多串口卡,用來滿足對計算機的不同需求。監(jiān)控終端運用的是普通的PC機,得到的模擬信號最終會進入到監(jiān)控終端使用的PC機當中,該PC機能夠實時監(jiān)控各個站點發(fā)生的情況,當出現(xiàn)問題的時候會給予警報。得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換機以后會傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)當中的協(xié)議處理機中,經(jīng)過對數(shù)據(jù)進行分析處理以后就會將結果傳遞給服務器。在總的監(jiān)控系統(tǒng)當中就可以獲得電源設備的運行情況以及出現(xiàn)的各種各樣的問題,便于對電源設備的管理與維護。
2.3系統(tǒng)應用效果分析
該供電公司建設并且運用了以IP方式為基礎的變電站通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)以后,在設備管理與維護的過程當中,能夠運用統(tǒng)一的標準與規(guī)范對設備進行更加及時的管理與維護。當某一個設備出現(xiàn)問題或者是發(fā)生故障的時候,能夠及時找到該設備所在的位置,節(jié)約了對故障設備排查的時間,這樣電力系統(tǒng)就能夠更加穩(wěn)定與安全的運行,增強人們對于電力系統(tǒng)的滿意程度。
三、結語
該供電公司引入通信電源監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)以后,能夠運用計算機對通信電源進行集中的維護與管理,供電公司能夠及時掌握各個重要通信站的情況,保證了各個站點的通信電源能夠順利穩(wěn)定的運行,減少了設備的維護成本,提高了員工的工作效率并且減少了公司員工的工作量。
作者簡介:
參 考 文 獻
[1]曹景雷,王萍,曲藝海.通信電源監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展及應用[J].科技信息,2012,(04).
[2]劉建軍,白建民,郭偉,顧勇.基于DS80C320通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電源技術,2012,(02).
為了提高效率、降低損耗以及運營成本,供電企業(yè)已經(jīng)認識到了配電設計的重要性,并提出了很高的設計標準。由于電力監(jiān)控系統(tǒng)能搞提高電網(wǎng)運行效率,降低營運成本,因此,電力監(jiān)控系統(tǒng)是供配電設計中的一個重要組成部分。
1、供配電設計中發(fā)展電力監(jiān)控系統(tǒng)的必要性
大型建筑的很多大型計算機系統(tǒng)、空調控制系統(tǒng)對電力的可靠性、穩(wěn)定性要求都很高很高。為了滿足這種要求,工程師們在電力監(jiān)控系統(tǒng)設計方法做了很多的努力,但是仍然不能滿足這些大型系統(tǒng)的要求。
一直以來,供配電設計中都沒有實現(xiàn)真正意義上的電力監(jiān)控。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)中,通常情況下,都是通過配置模擬電流表或者電壓表監(jiān)視回路的運行狀態(tài), 但是,各個回路之間不能進行互動通訊。與此同時, 數(shù)據(jù)的記錄方法也是人工的,回路的開關也都是由工作人員手動操作,這大大降低了工作效率,浪費了人力資源,并且不能實施監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)、控制電力系統(tǒng)。因此,統(tǒng)一管理和監(jiān)控高低壓配電設備,建立智能化電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺, 是提高電網(wǎng)運行效率的必然要求。
2、電力監(jiān)控系統(tǒng)簡介
電力監(jiān)控管理系統(tǒng)包括: 現(xiàn)場監(jiān)控層、通信網(wǎng)絡層和系統(tǒng)管理層三個部分。
2.1現(xiàn)場監(jiān)控層
集中式現(xiàn)場監(jiān)控層包括: 配置在各低壓配電柜內的網(wǎng)絡電力儀表、現(xiàn)場監(jiān)控裝置、10kV微機綜保裝置、變壓器溫控器以及直流屏控制器等。
監(jiān)控中心硬件設備包括矩陣控制主機、電腦監(jiān)視器、控制鍵盤、電視墻、打印機以及UPS,現(xiàn)場監(jiān)控層采用的軟件都是專用軟件,這些軟件能夠完成整個系統(tǒng)指揮、調度、授權、集中錄像、圖像查詢、檢索以及分控用戶授權分組、分區(qū)監(jiān)控及圖像歷史資料調看等功能。
2.2通信網(wǎng)絡層
通信網(wǎng)絡層由現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡和以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡構成?,F(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡是監(jiān)控層中個設備之間的同學網(wǎng)絡,常用的是通信接口為RS485, 支持Modbus-RTU協(xié)議的現(xiàn)場總線;以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡是現(xiàn)場總線與監(jiān)控計算機進行通信的通信網(wǎng)絡,其主要的設備包括串口聯(lián)網(wǎng)服務器、以太網(wǎng)交換機等。
2.3系統(tǒng)管理層
系統(tǒng)管理層中控室內的電力監(jiān)控管理計算機與其設備、網(wǎng)絡通信設備構成。
3、電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點
3.1先進性
由于電力系統(tǒng)采用了先進的算法,提高了整個電網(wǎng)的運行速度,采用帶寬較低的網(wǎng)絡,節(jié)省了網(wǎng)絡費用。同時畫面也非常的清楚,清晰度很高。
3.2靈活性
本文中所談論的電力監(jiān)控系統(tǒng)具有靈活性,能夠靈活地升級, 還能瀏覽網(wǎng)絡。通過網(wǎng)絡連接,可以實現(xiàn)多人同時監(jiān)控,還能夠進行遠程交流,傳輸各種形式的信息。此外,用戶還可以根據(jù)實際需要,設計合適的參數(shù)。
3.3保密性
電力監(jiān)控系統(tǒng)的保密性能非常好,獨有的IP地址,不同地址的使用者能夠獲得不同的信息,對于不同等級的客戶,設定不同的權限,用戶若想要使用系統(tǒng),必須驗證權限和密碼。
4、電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的作用
4.1數(shù)據(jù)采集與處理
供配電設計電力監(jiān)控的前提就是數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)采集是整個系統(tǒng)工作的基礎,不能進行數(shù)據(jù)采集就無法繼續(xù)后面的工作,完成對供配電系統(tǒng)的監(jiān)控。電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是由系統(tǒng)底層的儀表完成,數(shù)據(jù)采集完成后,會在本地顯示出來。供配電設計中,需要采集的數(shù)據(jù)是一些遠程設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù),例如三相電流I、三相電壓U、電度W等。
4.2人機交互
電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠提供簡單、友好的用戶界面。界面的語言為全中文,方面用戶操作,同時還會隨時更新界面顯示。此外,運行參數(shù)和配電系統(tǒng)狀態(tài)都能夠通過CAD圖形顯示出來。
4.3事件順序記錄
事件順序記錄主要是記錄斷路器合閘及分閘、保護動作的順序等。為了確保能夠存儲這些事件順序,必須要留出足夠的存儲空間,這樣才能保證在系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時,能通過查閱時間順序避免不必要的損失。
4.4用戶權限管理
為了確保電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定,同時保密系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息,電力系統(tǒng)中可以根據(jù)不同工作人員的工作性質以及不同用戶的特點設定不同的權限。此外,在電力系統(tǒng)中,為了便于用戶修改賬戶信息,有用戶登錄、修改密碼和注銷等選項。
4.5遠程報表查詢
電力系統(tǒng)能夠篩選出對用戶有用的數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)進行一定的組合,采用統(tǒng)計方法進行處理,最后根據(jù)用戶的需求,設計報表樣式,將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)生成報表的形式。
4.6數(shù)據(jù)庫建立與查詢
電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠將采集到的數(shù)據(jù)進行處理,并將處理后的數(shù)據(jù)建立一個數(shù)據(jù)庫,將用戶需要的數(shù)據(jù)存入這個數(shù)據(jù)庫中,用戶可以根據(jù)自己的需求,在數(shù)據(jù)庫中查閱相應的信息數(shù)據(jù),并打印這些數(shù)據(jù)。
4.7安全監(jiān)視
電力監(jiān)控系統(tǒng)會設定一個額定值,設定監(jiān)測到的值不能超過這些值,電力監(jiān)控系統(tǒng)隨時監(jiān)控系統(tǒng)檢測到的電壓和電流,并將這些值與系統(tǒng)設定的額定值相比較,如果檢查值超過額定值,系統(tǒng)將會進行報警,如果沒有超過,則繼續(xù)檢測。此外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還會監(jiān)視自控裝置和保護裝置的運行狀態(tài),確保其運行狀態(tài)是否正常。
5、結論
電力監(jiān)控系統(tǒng)具有通信網(wǎng)絡層、系統(tǒng)管理層、現(xiàn)場監(jiān)控層三個部分,其特點有先進性、保密性、穩(wěn)定性和靈活性。電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中有數(shù)據(jù)采集處理、人機交互、記錄數(shù)據(jù)順序等眾多功能。因此,企業(yè)在供配電設計時,要根據(jù)實際情況采用合適的監(jiān)控設備,以確保電力監(jiān)控系統(tǒng)能發(fā)揮其作用,達到監(jiān)控需求。
參考文獻:
Abstract: with the development of society and progress, pay attention to in the design of power supply electric power monitoring and control system for the role in real life is of great significance. This paper mainly introduces the design for distribution in the electric power monitoring and control system of the role of relevant content.
Keywords: power supply; Design; Power; Monitoring; System; Function;
中圖分類號:TM7文獻標識碼: A 文章編號:
引言
隨著我國科技水平的不斷發(fā)展和進步,我國生產(chǎn)力也在不斷提高,與此同時,要滿足居民和企業(yè)用電低成本、高效率的要求,以往的供配電設計是明顯無法達到社會對于電力需求的水平。為盡可能的滿足企業(yè)之間的運作需求,減少不必要的人力物力損失、提高各個領域的效率,節(jié)約能源,供電企業(yè)對電力系統(tǒng)的運行和管理需要越來越謹慎和嚴格,電力監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸成為供配電設計中不可或缺的重要組成部分。
一、電力監(jiān)控系統(tǒng)概述
(一)電力監(jiān)控系統(tǒng)的定義
電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,為變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺,它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng),在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用,可以幫助企業(yè)消除孤島、降低運作成本,提高生產(chǎn)效率,加快變配電過程中異常的反應速度。
電網(wǎng)智能化,現(xiàn)有電力網(wǎng)絡中設備的運行狀態(tài)是由設備本身的工作指令來實現(xiàn)的,而與電網(wǎng)運行狀態(tài)無關,此為被動配電網(wǎng)絡:當設備的運行不僅由本身的工作指令來實現(xiàn)還要由配電網(wǎng)絡在自我診斷后,再根據(jù)電網(wǎng)能力,負荷重要性,發(fā)出設備運行指令,按負荷重要性等級順序控制運行時為主動配電網(wǎng)絡。正常工作狀態(tài),首先要使系統(tǒng)工作合理,負荷分配合理,充分地消峰填谷:充分利用變壓器的過負荷能力:充分地采用各種技術措施節(jié)能。發(fā)生電力故障狀態(tài),智能系統(tǒng)經(jīng)過監(jiān)測、分析、判斷,確保一級負荷供電,有效的控制二、三級負荷。
(二)電力監(jiān)控系統(tǒng)特點
系統(tǒng)軟、硬件全部模塊化,硬件全部智能化。軟、硬件設計選擇工業(yè)級標準,可靠性非常高。整個系統(tǒng)的ICU(智能控制終端)、RTU(遠程智能通訊控制器)全部由16位微機組成,這樣的集散型監(jiān)控系統(tǒng),速度快,實時性好,同機種通訊可靠:ICU自帶CPU,采集周期短,實時性強,系統(tǒng)冗余度高,通訊幀數(shù)少,可大大減少通訊誤碼率:各系統(tǒng)都是獨立工作,互不干擾,實現(xiàn)了控制的硬件系統(tǒng)模塊化,采片j總線方式可節(jié)省纜線和工程費用:各子系統(tǒng)實現(xiàn)了模塊化,進一步提高整個系統(tǒng)的安全及可靠性:系統(tǒng)可帶電插拔,維護、檢修更加方便。
二、電力監(jiān)控系統(tǒng)功能分析
1、數(shù)據(jù)采集與處理功能
在數(shù)據(jù)采集方面主要包括開關量、模擬量采集和電能計量采集三個方面。這其中,隔離開關狀態(tài)、運行報警信號、斷路器狀態(tài)以及斷電保護動作等信號信息,都是電力監(jiān)控系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)信息;而供配電的電壓、電流以及功率、頻率等信息數(shù)據(jù)的采集,都是電力監(jiān)控系統(tǒng)采集的模擬量;同時,利用機械式的電能表對無功電能以及有功電能的信息采集,就是電能計量,另一方面,對信息數(shù)據(jù)的記錄與存儲、分析,有助于電力監(jiān)控系統(tǒng)及時有效的采取處理措施,在方便用戶查詢數(shù)據(jù)信息的同時,還能有效快捷的解決供配電過程中出現(xiàn)的突發(fā)狀況。
2、記錄功能
記錄功能包括時間順序的記錄和故障記錄兩方面。其中,時間順序記錄模式,可以有效的記錄供配電各個程序中的數(shù)據(jù)輸出和輸入信息狀態(tài),當然這需要監(jiān)控系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)庫有足夠大的內存空間,當遠方集中控制主站或后臺監(jiān)控系統(tǒng)通信中斷時,還能確保事件信息、數(shù)據(jù)不會丟失;故障記錄是指對故障動作前后,對與故障相關的電壓和電流量等信息數(shù)據(jù)的記錄,這種信息的記錄,省去了費力去查找故障點的時間,同時,根據(jù)保存的數(shù)據(jù),還能有效的采取應對措施。
3、監(jiān)視功能
監(jiān)視功能包括對電能質量的監(jiān)視以及安全監(jiān)視。電能質量問題主要包括電力設備故障、頻率的動態(tài)擾動和靜態(tài)偏差以及人為對電流、電壓的誤操作行為;安全監(jiān)視指的是在電力監(jiān)控系統(tǒng)在運行的過程中,對采集的電壓、電流等模擬量,以及自控裝置的運行狀況,進行不間斷的監(jiān)視,以便在發(fā)生供配電故障時,能及時發(fā)出報警信號。
4、遠程操作功能
在允許電動操作的前提下,操作人員可利用計算機對隔離開關和斷路器進行分、合閘操作。比如說在供電過程中,操作斷路器時,可遠程控制自動重合閘;根據(jù)采集到的實時的信息,還可以實現(xiàn)自動隔離開關與斷路器間的閉鎖操作。這種監(jiān)控功能,可以通過對采集數(shù)據(jù)的分析,在故障發(fā)生之前,為操作人員提供足夠的思考應對措施的時間。
三、供配電設計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用
(一)網(wǎng)絡設計
電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸,并迅速傳遞操作指令,是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎。
對于小型電力監(jiān)控系統(tǒng)來說,系統(tǒng)中監(jiān)控設備相對較少,而且大多集中分布,此時,可以將所有設備全部接在一條現(xiàn)場總線上,通過轉換器來實現(xiàn)與主機的傳遞。
對于較大的電力監(jiān)控系統(tǒng)而言,系統(tǒng)中設備較多,并且分布也相對比較分散,這時,可以先把每個設備就地與總線連接,之后在把各條總線全部接入網(wǎng)關。
對于特大型電力監(jiān)控系統(tǒng),它具有很多分屬系統(tǒng),這時,為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運作,可以在各個分屬系統(tǒng)中分別設置分屬主機,每臺分屬主機負責本系統(tǒng)的監(jiān)視和控制,同時,總中心主機可以對各個分屬主機的數(shù)據(jù)信息進行分析,從而了解整個系統(tǒng)的運作狀態(tài)。
(二)監(jiān)控系統(tǒng)設計
在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中,要充分考慮客戶的實際需求,以及電力系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素,進而合理的選擇監(jiān)控設備,這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本,同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案要符合各項基本要求,例如,在電力監(jiān)控系統(tǒng)中,必須要滿足對主中壓進線回路的監(jiān)控要求、對低壓進線回路的監(jiān)控要求,以及對重要出線回路的監(jiān)控要求。
在電力監(jiān)控系統(tǒng)當中,監(jiān)控要求主要有以下幾個方面。1.遠程觀測。要求系統(tǒng)能夠準確的對電流、電壓、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、視在功率、功率因數(shù)、頻率、諧波畸變率等信息進行檢測。2.遠程通信。要求系統(tǒng)能夠及時的傳遞設備運作狀態(tài)以及故障信息。3.遠程控制。要求系統(tǒng)能夠遠程控制設備的開啟和關閉。4.報警。要求系統(tǒng)能夠通過設定,對各種信息進行報警。5.顯示。要求系統(tǒng)能夠就地顯示出各部分運作信息。
四、供配電設計中應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義
綜上所述,電力監(jiān)控系統(tǒng)具有網(wǎng)絡通信、電子繪圖、數(shù)據(jù)編輯、身份校驗、故障報警、數(shù)據(jù)存儲記錄等功能, 使得工作人員在實際工作中更加方便,可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令。而且,由于監(jiān)控設備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡傳輸來實現(xiàn),因此,不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、精準的進行傳輸。另一方面,在供配電設計中運用電力監(jiān)控系統(tǒng),應該根據(jù)實際情況選擇監(jiān)控設備。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠程通信、遠程觀測以及遠程控制等功能的設備,而一些高端電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設備。
在商務樓、寫字樓等場所設置電力監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)對樓內高低壓配電回路的實時監(jiān)控,有利于電能管理。另一方面,電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況,它還具備網(wǎng)絡通訊等功能,能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合,及時的顯示樓內各個配電回路的運作狀態(tài),當樓內電力系統(tǒng)的負載越標時,電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,發(fā)出語音提示。另外,電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,便于有關人員分析樓內各部分的用電狀況,使樓內的用電活動更加安全,從而保證樓內人員的生命安全,提高辦公人員的工作效率。
結束語
電力事業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),它的發(fā)展和進步關系著我國綜合國力的提升,關系著人們生活、生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié),而電力監(jiān)控系統(tǒng)是保證電力事業(yè)穩(wěn)定收益的有力保障,對電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展具有深遠影響。在以后的日子里,我國的電力事業(yè)勢必會更加發(fā)達,電力監(jiān)控系統(tǒng)也將更加完善,電力事業(yè)仍會不斷促進我國的國民生活水平,推動我國社會主義現(xiàn)代化事業(yè)的偉大進程,為我國在世界之林中的長久生存保駕護航。
參考文獻
[1]高士宏.電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的應用[J].科技風.2011(21):115.
一、電力通信監(jiān)控系統(tǒng)需求
我國電力通信系統(tǒng)目前都以sdh,即同步數(shù)字傳輸技術為基礎,組網(wǎng)架構一般采用線路傳輸方式,進行繼電保護信號及電力信號的傳輸工作,對日常電話正常使用進行調度,光穿透業(yè)務等綜合業(yè)務。電路通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)是主要的作用就是監(jiān)控、管理電力系統(tǒng)通信專網(wǎng),它的開發(fā)研究具有重要的意義。
實現(xiàn)本地通信網(wǎng)的多級監(jiān)控是電力通信監(jiān)控系統(tǒng)必備的功能,監(jiān)控系統(tǒng)需要具備良好的穩(wěn)定、可靠性軟件、硬件設備,并確保軟件系統(tǒng)對各種傳統(tǒng)設備、智能設備都可以很好的適應。傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、調度交換網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、同步網(wǎng)、程控交換網(wǎng)及ip網(wǎng)等都是電力通信系統(tǒng)的重要網(wǎng)絡、設備組成部分,想要實現(xiàn)這些網(wǎng)絡及設備的管理需要靠各個廠家通過不同的技術及協(xié)議,所以要求硬件設的施兼容性必須強,能夠適應硬件系統(tǒng)及電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,擴容能力需強。
二、lp網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)概述
確保網(wǎng)絡安全正常運行及網(wǎng)絡的服務質量是ip網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)主要的目的。對網(wǎng)絡設備及相應的網(wǎng)絡鏈接進行實時的監(jiān)控,對線路使用率、出錯率相關閉值實施監(jiān)控,進行閑值報警;定期分析歷史數(shù)據(jù),提醒管理員對設備或路線進行及時更新升級,確保網(wǎng)絡性能。
ip數(shù)據(jù)網(wǎng)絡與ddn、atm、交換及本文由收集整理幀中繼等基礎網(wǎng)絡不同,它具有開放性,因此ip數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的管理相對較為復雜。在技術要求方面,ip網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)必須具備有效的監(jiān)控手段,能快速進行事故緊急處理,實施故障隔離措施,通過有效的控制、操作,短時間內解除故障,保證網(wǎng)絡運行的正常及安全,對網(wǎng)絡進行維護管理及合理操作。ip網(wǎng)絡監(jiān)控、管理系統(tǒng)必須全面掌握配置、性能、環(huán)境及故障等信息,并能夠進行網(wǎng)絡整體,局部流量流向,元件設備運行負荷狀況的監(jiān)控、管理,采集并提供實時統(tǒng)計數(shù)據(jù),提供優(yōu)化、擴容網(wǎng)絡的參考信息。能夠自動進行網(wǎng)絡故障告警,建立并完善處理故障的知識庫,對于定制的特殊服務,需要進行相應要求的管理,如voip、vpn等一些新業(yè)務,提供相應的管理及工具,面向用戶層,實現(xiàn)qos管理,提供服務等級協(xié)議(sla)管理,是ip監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。
ip網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)有以下功能:(1)性能分析。統(tǒng)計、分析、管理計算機的性能指標及歷史性能數(shù)據(jù),判斷網(wǎng)絡性能狀況,提供網(wǎng)絡規(guī)劃的參考信息數(shù)據(jù);對性能進行實時監(jiān)控,信息數(shù)據(jù)采集過程及分析情況均采用可視化的工具進行顯示;(2)性能監(jiān)控及采集性能數(shù)據(jù)信息。對監(jiān)控設備的性能數(shù)據(jù)進行實時的采集并自動生成報告,能夠任意設置采集數(shù)據(jù)信息的時間間隔;(3)閉值控制。設置管理對象屬性閉值,針對不同性能指標及時間段進行閩值設置,實現(xiàn)閉值檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時向網(wǎng)絡管理人員發(fā)出預警。
三、lp網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的設計
將對電力通信系統(tǒng)進行故障監(jiān)控作為核心設計ip網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng),設計過程中要保證實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性、實用性及先進性,方便以后擴容系統(tǒng),軟件設備要具備先進高效的算法,硬件設備必須高度可靠。
硬件設計模塊:(1)監(jiān)控中心。實現(xiàn)對電力通信網(wǎng)的運行管理。一般情況下由計算機局域網(wǎng)構成,有多項網(wǎng)絡設備及外圍設備組成。(2)數(shù)據(jù)采集單元。進行現(xiàn)有配置設備的數(shù)據(jù)采集,并提供標準數(shù)據(jù)通信口,通常情況下由一個嵌入式設備構成。(3)子站。進行網(wǎng)元和適配器的管理、維護工作。子站由單臺主機或局域網(wǎng)構成,pc機、接口轉換、嵌入式設備及網(wǎng)絡互聯(lián)設備是構成子站的硬件配置設備。(4)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。通過電力通信專網(wǎng)及公共數(shù)據(jù)網(wǎng)提供通信設施。
Abstract: With the rise and rapid development of computer technology as the core network, computer network technology is widely used in power communication monitoring system; it has greatly improved the management level of the electric power communication network. This paper discusses the monitoring system in power line communication.Key words: electricity; communication network; monitoring system; application
中圖分類號:S24文獻標識碼: A 文章編號:
前言
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,對于電能的依賴也越來越大,安全穩(wěn)定的電網(wǎng)對于整個國民經(jīng)濟的快速發(fā)展不可或缺,而電力行業(yè)自身也是我國國民經(jīng)濟的重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。電力系統(tǒng)的安全問題對于整個國民經(jīng)濟的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有不可替代的重要作用。隨著電力通信網(wǎng)絡的日益復雜化,其自身承擔的責任也變得更加的艱巨。如今的電力通信網(wǎng)以同步數(shù)字傳輸技術(SDH)為基礎,以E1/2Mbit/s線路傳輸方式組網(wǎng)架構,承載多種電力系統(tǒng)的綜合業(yè)務,如繼電保護信號、遠動信號的傳輸,調度電話、日常電話的正常使用,光穿透業(yè)務等。通信業(yè)務在電力網(wǎng)中的作用越來越明顯,如果電力通信網(wǎng)絡出現(xiàn)故障會給整個電網(wǎng)的運行帶來不便,甚至是巨大的事故。但是由于通信專業(yè)人員短缺,并且要做到被監(jiān)控局站的無人值守,因此引入監(jiān)控系統(tǒng)是勢在必行。
電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控管理系統(tǒng),可以對電力通信網(wǎng)設備進行集中監(jiān)控管理,使全網(wǎng)的故障信息能夠及時上報,便于及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高電力通信服務質量,同時對全網(wǎng)的通信資源進行了集中的管理,將原來傳統(tǒng)的人工管理改變?yōu)橹悄芑挠嬎銠C管理,達到信息共享,統(tǒng)一調度,節(jié)省人力、物力,提高工作人員的日常維護效率。
1 電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的要求
電力通信監(jiān)控系統(tǒng)必須形成至少涵蓋本地網(wǎng)規(guī)模的多級監(jiān)控網(wǎng),具備較強的擴容能力;必須達到實時監(jiān)控的響應時間,并實現(xiàn)系統(tǒng)性能與系統(tǒng)規(guī)模的無關性;監(jiān)控的軟硬件體系必須穩(wěn)定可靠;必須能將各種不同類型的傳統(tǒng)設備和智能型設備完整的納入監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)硬件具備升級兼容性;系統(tǒng)軟件具備在線擴容、設置更新的能力;可以靈活的擴展圖像監(jiān)控的功能,并實現(xiàn)告警聯(lián)動。
2 電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理
監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測的設備可以分為兩種:智能設備和非智能設備。對于要監(jiān)控的非智能設備使用變送器來監(jiān)測,將其中的電量和非電量進行交換并轉換成標準信號(0-5V,4mA-20mA等)接入各采集模塊。智能設備提供了內部采集電路和通訊端口(RS232/RS485等),可以通過廠家提供的通訊協(xié)議獲取這些數(shù)據(jù),不需要外加傳感器和變送器。因為智能設備種類繁多,不同廠家的不同型號設備的通訊協(xié)議都不一樣,系統(tǒng)使用智能協(xié)議轉換器PCU進行協(xié)議轉換,將數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式上報。
各采集模塊連接在一條或多條RS485/RS422總線上,然后這些RS485總線直接或經(jīng)過透明傳輸后接到前置機上,前置機進行輪詢、處理后得到各監(jiān)測量的實際值或狀態(tài)。為了降低傳輸系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量,保證系統(tǒng)響應速度,前置機將數(shù)據(jù)分為兩類:對于重要數(shù)據(jù),比如告警、狀態(tài)量改變等信息,一旦產(chǎn)生,立即主動上報給監(jiān)控中心;對于非重要數(shù)據(jù),比如設誒云的實時數(shù)據(jù),在設備正常運行的時候變化不大,用戶對其實時性要求不高,采用“查詢上報”機制,也就是只有在監(jiān)控中心發(fā)出查詢請求的時候,才將這些數(shù)據(jù)上報。除此以外,前置機還需要響應監(jiān)控中心下發(fā)的遙控、設置等命令,并將這些命令通過采集模塊正確下發(fā)給相應的設備。
業(yè)務臺是用戶進行日常監(jiān)控、管理的平臺。監(jiān)控業(yè)務臺可分可和,包含一個主業(yè)務臺,多個分業(yè)務臺。每個業(yè)務臺能實現(xiàn)的功能是配置的不同而不同,例如,圖像分控臺、空調分控臺、門禁分控臺、電源分控臺,這些分控臺的功能是根據(jù)操作員的不同而分配不同的權限。
節(jié)點通信機是系統(tǒng)的通訊樞紐,監(jiān)控中心之間、監(jiān)控中心與局站之間的數(shù)據(jù)通過節(jié)點通信機進行傳送。之所以稱之為“節(jié)點通信機”,主要指它支持廣域網(wǎng)的節(jié)點通訊特性,提供系統(tǒng)各軟件之間的點對點通訊機制,避免常見的廣播方式造成的系統(tǒng)流量增長。
3電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的組構
電力通信網(wǎng)控中心站設置在廠內通信機房內,由1臺數(shù)據(jù)處理工作站完成通信監(jiān)測系統(tǒng)所有功能,整個系統(tǒng)的程序運行、數(shù)據(jù)運行和處理全部在工控機上完成,并將數(shù)據(jù)存儲在工控機上,維護管理工作可直接在數(shù)據(jù)處理工作站上進行操作,且配置操作員工作站可以放置在辦公室內,提高監(jiān)控強度,保證設備穩(wěn)定運行。
各種需要接入的通信設備,通過內置在數(shù)據(jù)處理工作站內的多串口卡與數(shù)據(jù)處理工作站相連??蛇M行規(guī)約轉換的智能通信設備由數(shù)據(jù)處理工作站安裝相應的規(guī)約轉換軟件進行轉換處理,不能規(guī)約轉換的非智能通信設備告警信息和機房環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)通過數(shù)采單元(DQU-K)直接采集告警信號,數(shù)據(jù)采集設備直接加裝在所要采集設備上,將采集到的各種變量通過多串口卡送到數(shù)據(jù)處理工作站處理。通信設備運行監(jiān)控數(shù)據(jù)通過網(wǎng)橋進行連接傳輸。
通信監(jiān)測系統(tǒng)還可接入視頻監(jiān)控系統(tǒng),作為一個子系統(tǒng)存在。該系統(tǒng)還具備故障告警短信觸發(fā)功能,可以在設備出現(xiàn)故障時,第一時間內短信通知到設備專責人,這減少了設備故障和隱患的解決時間,大大提高了工作效率。
4 電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的應用軟件
監(jiān)測系統(tǒng)由兩大數(shù)據(jù)庫、三大應用平臺及若干應用程序組成。
1 實時數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫
前者負責系統(tǒng)在線實時數(shù)據(jù)的處理,后者負責對設備的歷史數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)等離線數(shù)據(jù)進行處理, 實現(xiàn)通信網(wǎng)信息管理功能。
2 三大應用平臺
通過調度應用平臺、圖形數(shù)據(jù)平臺和運行管理平臺實現(xiàn)系統(tǒng)運行監(jiān)視、設備操作、矢量圖形、數(shù)據(jù)查詢。應用軟件實現(xiàn)的功能有:
(1)通過一臺終端,實時地集中采集通信設備和電路的運行狀況和設備性能指標參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)故障并處理,以確保通信電力的正常運行。
(2)采用逐層點擊、雙擊文本告警、自動推圖、語音提示可以在短時間內捕捉信息大大減少了定位網(wǎng)絡故障的所需的時間,提高了勞動效率和通信網(wǎng)管理水平。
(3)根據(jù)采集的信息,系統(tǒng)會自動分析故障原因,判斷故障的位置,確定故障對網(wǎng)絡產(chǎn)生的影響程度,時排除故障,確保網(wǎng)絡暢通。
5 電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的功能
電力通信監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要可分為以下三大塊:
1.故障管理
故障管理功能能對通信網(wǎng)絡環(huán)境異常情況進行檢測并記錄,通過異常數(shù)據(jù)判別網(wǎng)絡中故障的位置、性質及確定其對網(wǎng)絡影響,并進一步采取相應的措施。
2.性能管理
性能管理是網(wǎng)管系統(tǒng)的一個重要功能,網(wǎng)管系統(tǒng)能對全網(wǎng)及網(wǎng)絡中的各種設備的性能進行監(jiān)視、分析和控制,保證網(wǎng)絡中的各設備處于正常運行狀態(tài)。
3.安全管理
安全管理是支持和保證監(jiān)測系統(tǒng)有效運行的一個重要功能,是信息安全防護的重要組成部分。安全管理防止非法用戶的進入和對運行、維護人員實現(xiàn)靈活的優(yōu)先權機制。為了實現(xiàn)有效的服務,安全管理還必須對系統(tǒng)的用戶給予合適的特別權和優(yōu)先權機制。安全管理系統(tǒng)管理用戶對系統(tǒng)的操作權限及用戶對通信系統(tǒng)設備的可操作范圍,管理用戶對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的操作權限及操作范圍。網(wǎng)管系統(tǒng)的安全體系是多層次的,包括:操作系統(tǒng)的安全管理、商用數(shù)據(jù)庫的安全管理及綜合網(wǎng)管系統(tǒng)本身的安全管理,各種共同作用保證了系統(tǒng)的安全可靠及對非法進入的抵抗。通信網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)管以各用戶為基本安全管理單元,以用戶的身份識別確定用戶的合法性。
6 電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
目前,各電力單位相繼建立電力通信網(wǎng)綜合監(jiān)控管理系統(tǒng),這就對未來能否實現(xiàn)全網(wǎng)監(jiān)控信息的準確性和透明性提供了強有力的保證。因此,更好地優(yōu)化各單位通信資源,實現(xiàn)監(jiān)控信息共享,是電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的未來趨勢。
隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展,電力通信網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大,通信網(wǎng)絡日趨復雜。目前,各電力通信網(wǎng)一般包括交換、傳輸和數(shù)據(jù)等多種專業(yè)設備,傳輸設備中又是多種形式并存,如載波、無線、模擬/數(shù)字微波和光纜等。目前這種多制式、多廠商設備共存的局面,給電力通信網(wǎng)的運行維護與管理帶來了諸多挑戰(zhàn)。
隨著新時期電力通信發(fā)展的趨勢,如何解決對通信設備的遠程維護管理,確保系統(tǒng)的正常運行,使系統(tǒng)由局部管理變?yōu)槿W(wǎng)管理,由人工監(jiān)控變?yōu)樽詣颖O(jiān)控,已成為當前通信網(wǎng)建設的重要內容。
結語:
在科學技術不斷發(fā)展的今天,方便、快捷、穩(wěn)定、可靠已經(jīng)是各大企業(yè)對日常工作的共同要求。尤其是在電力通信網(wǎng)中,隨著電網(wǎng)的不斷擴大,業(yè)務量的不斷提升,做好維護工作,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行是我們工作的任務和目標,目前我們所使用的監(jiān)控系統(tǒng)整合了多種技術在其各自應用領域的強勢,使整個監(jiān)控系統(tǒng)電力通信網(wǎng)中具備強大的系統(tǒng)性能、高可靠性和高可用性。
參考文獻:
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,科技和生產(chǎn)力的不斷提高,電力監(jiān)控系統(tǒng)作為供配電設計中不可或缺的重要組成部分,我們應加快對電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究,發(fā)揚創(chuàng)新精神,快速提高電力監(jiān)控系統(tǒng)的效率、減低運營成本,使電力監(jiān)控系統(tǒng)更好的發(fā)揮作用。
一、電力監(jiān)控系統(tǒng)概述
(一)電力監(jiān)控系統(tǒng)的定義
電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,為變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關狀態(tài)檢測及遠程控制提供了基礎平臺,它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng),在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用,可以幫助企業(yè)消除孤島、降低運作成本,提高生產(chǎn)效率,加快變配電過程中異常的反應速度。
電網(wǎng)智能化,現(xiàn)有電力網(wǎng)絡中設備的運行狀態(tài)是由設備本身的工作指令來實現(xiàn)的,而與電網(wǎng)運行狀態(tài)無關,此為被動配電網(wǎng)絡:當設備的運行不僅由本身的工作指令來實現(xiàn)還要由配電網(wǎng)絡在自我診斷后,再根據(jù)電網(wǎng)能力,負荷重要性,發(fā)出設備運行指令,按負荷重要性等級順序控制運行時為主動配電網(wǎng)絡。正常工作狀態(tài),首先要使系統(tǒng)工作合理,負荷分配合理,充分地消峰填谷:充分利用變壓器的過負荷能力:充分地采用各種技術措施節(jié)能。發(fā)生電力故障狀態(tài),智能系統(tǒng)經(jīng)過監(jiān)測。分析、判斷、確保一級負荷,有效的控制二、三級負荷。
(二)電力監(jiān)控系統(tǒng)特點
系統(tǒng)軟、硬件全部模塊化,硬件全部智能化。軟、硬件設計選擇工業(yè)級標準,可靠性非常高。整個系統(tǒng)的ICU(智能控制終端)、RTU(遠程智能通訊控制器)全部由16位微機組成,這樣的集散型監(jiān)控系統(tǒng),速度快,實時性好,同機種通訊可靠:ICU自帶CPU,采集周期短,實時性強,系統(tǒng)冗余度高,通訊幀數(shù)少,可大大減少通訊誤碼率:各系統(tǒng)都是獨立工作,互不干擾,實現(xiàn)了控制的硬件系統(tǒng)模塊化,采片j總線方式可節(jié)省纜線和工程費用:各子系統(tǒng)實現(xiàn)了模塊化,進一步提高整個系統(tǒng)的安全及町靠性:系統(tǒng)可帶電插拔,維護、檢修更加方便。
二、電力監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能
電力監(jiān)控系統(tǒng)允分運用現(xiàn)代電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術、控制技術及現(xiàn)場總線技術的最新發(fā)展,實現(xiàn)變配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理和分散數(shù)據(jù)采集,通過遙鍘、遙信、遙控、遙調及電能質量監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)分析等高級功能,使用戶的電力系統(tǒng)透明化,是一套提高電力系統(tǒng)安全性、可靠性和經(jīng)濟性的智能化系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾個基本功能.
(一)事件順序記錄
事件順序記錄包括斷路器合閘/分閘記錄和保護動作順序記錄。微機保護或監(jiān)控系統(tǒng)采集環(huán)節(jié)必須有足夠的內存,能夠存放足夠數(shù)量和足夠長時間段的事件順序記錄,確保當后臺監(jiān)控系統(tǒng)或遠方集中控制主戰(zhàn)通信中斷時,不丟失事件信息。
(二)故障記錄
故障記錄是記錄繼電保護動作前后與故障有關的電流量和母線電壓等。記錄時間一般考慮保護起動前2個電壓周期和保護起動后lO個電壓周期以及保護動作和重合閘等全過程的情況.
(三)遠程操作
操作人員可通過計算機對斷路器和隔離開關(如果允許電動操作)進行分、合閘操作。為防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設備,在設計時應保留人工直接分、合閘手段。斷路器操作應有閉鎖功能。操作閉鎖包括的內容有斷路器操作時應閉鎖自動重合閘、就地操作和遠方操作互相閉鎖,避免互相干擾、根據(jù)實時信
息自動實現(xiàn)斷路器與隔離開關間的閉鎖操作,無論就地操作或遠程操作都應有防誤操作的閉鎖措施,必須有對象校核、操作性質和命令執(zhí)行三步,以保證操作的正確性。
(四)安全監(jiān)視
監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中,對采集的電流、電壓等模擬量要不斷進行越限監(jiān)視,如發(fā)生越限,立刻發(fā)出報警信號,同時記錄和顯示越限時間和越限值。另外,還需監(jiān)視保護裝置及自控裝置工作是否正常等。
(五)數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理包括對數(shù)據(jù)的分析及記錄存儲,方便用戶查詢,并能以報表的形式輸出。
(六)電能質量監(jiān)視
導致電力設備故障或誤操作的電壓、電流或頻率的靜態(tài)偏差和動態(tài)擾動統(tǒng)稱為電能質量問題。具體表現(xiàn)為:電壓、頻率有效值的變化;電壓波動和閃變、電壓暫降、短時中斷和三相電壓不平衡、諧波;暫態(tài)和瞬態(tài)過電壓以及這些參數(shù)變化的幅度。近年來,國家針對此了一批電能質量標準。目前,已制訂頒布的電能質量系列國家標準有:GB/T 15543--1995《三相電壓允許不平衡度》、GB/T 15945--1995《電力系統(tǒng)頻率允許偏差》、GB 12325--2003《供電電壓允許偏差》、GB 12326--2000((電壓允許波動和閃變》、GB/T 14549--1993((公用電網(wǎng)諧波》和GB/T18481q00l《暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓》。
三、電力監(jiān)控組態(tài)軟件的基本功能
監(jiān)控組態(tài)軟件是指具有組態(tài)功能,面向數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集,能生成目標應用系統(tǒng)的應用軟件。通過監(jiān)控組態(tài)軟件的使用,可以使操作人員方便、直觀地獲取現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù),并適時地下達控制指令,達到實時監(jiān)控的目的。電力監(jiān)控組態(tài)軟件具備以下基本功能:
(一)繪圖功能
包括繪制位圖、元圖、按鈕、編輯框、滑動條、標簽、時鐘、ActiveX控件、OLE文檔等。各種對象均具有隱藏/顯示、操作級別、圖層等屬性。
具有對畫圖對象的拷貝、粘貼、剪切、刪除、撤銷等功能,能對對象進行旋轉、翻轉、移動、對齊等操作。
(三)身份校驗功能
在程序啟動和退出時分別進行用戶的登錄和退出;用戶在監(jiān)控組態(tài)程序中的某些操作(如修改文件、刪除文件、讀/寫數(shù)據(jù)、連接服務器等)需要進行權限的校驗,防止某些用戶進行非法操作。
(四)實時/歷史曲線功能
顯示實時曲線和歷史曲線,使用戶更加方便地了解現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化情況。
(五)報表功能
將指定的各種數(shù)據(jù)信息進行匯總,按預定格式輸出到打印機或保存為文件,報表格式組態(tài)靈活,操作方便。
(六)OPC接口功能
電力監(jiān)控系統(tǒng)作為變電站自動化、樓宇自控等系統(tǒng)的子系統(tǒng),應提供OPC接口,使上級系統(tǒng)能夠方便地通過OPC接口與電力監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換,讀/寫OPC數(shù)據(jù)項。
(七)報警功能
【關鍵詞】視頻監(jiān)控系統(tǒng) 電力調度 應用要點
向著集成化、智能化、數(shù)字化以及在線監(jiān)控和事故遠程診斷的方向開展是目前變配電站發(fā)展的必然,這不僅是變配電站順應現(xiàn)代化電網(wǎng)發(fā)展的要求同時也是變配電站實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的前提。就電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用效果來看,電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用不僅可以增加電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠同時也能提高電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效性,從而提升電力系統(tǒng)在電能管理上的規(guī)范性。運用網(wǎng)絡電力儀表和安裝在變配電站的電力監(jiān)控系統(tǒng)進行通信,不僅能夠很好的掌握電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運行狀態(tài),而且還可以提升變配電站在整體上的運行能力和維護能力。
1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述
電網(wǎng)企業(yè)對變電所和發(fā)電機組進行遠程遙控、遠程遙信、遠程遙調以及遠程的遙測的開展在電力系統(tǒng)提出完善自動化建設的議案之前就已經(jīng)開始實施了。電力企業(yè)之所以對遠程遙控、遠程遙信、遠程遙調以及遠程遙測高度重視,主要是為了提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和實現(xiàn)市場經(jīng)濟的效益最大化,電力系統(tǒng)通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)在遠程遙控指揮當中的應用不僅可以做好實時監(jiān)控和取締人員看守的模式局限性,而且還能夠起到對四遙系統(tǒng)的完善和補充作業(yè)。
如今四遙系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應用于在各大電廠和變電所當中,各大電廠和變電所通過對四遙系統(tǒng)的應用和引進視頻監(jiān)控系統(tǒng),前端設備就能夠對電廠,變電所當中的監(jiān)控數(shù)據(jù)和視頻信息進行準確的采集和編碼,這樣電力調度中心就可以通過傳輸過來的編碼數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)控,管理以及存儲的一系列工作了。就目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設來講,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立和完善對于我國電網(wǎng)向著綜合化,智慧化以及自動化管理方向發(fā)展有著重要的意義。
TCP/IP協(xié)議的IP網(wǎng)在網(wǎng)絡技術發(fā)展的推動下得到了廣泛的應用。另外隨著各個高速接入系統(tǒng)的快速發(fā)展和高速寬帶支干網(wǎng)與主干網(wǎng)的發(fā)展基于IP技術的通信得到了廣泛的應用,尤其是在視頻監(jiān)控系統(tǒng)方面的應用。所以,視頻系統(tǒng)在電力企業(yè)進行電力調度當中的應用的發(fā)展勢在必行。
2 簡述MPEG-4編碼技術
MPEG-4標準和傳統(tǒng)標準的最大區(qū)別是編碼理論的應用,MPEG-4在進行編碼時能夠將完整的景物劃分成若干景物,對空間時間上的音頻視頻對象進行編碼處理,然后在將編碼的處理結果傳輸給系統(tǒng)接收端,對耕種對象分別進行解碼,進而實現(xiàn)與需求相符音頻和視頻數(shù)據(jù)。
2.1 MPEG-4編碼技術所具有的優(yōu)點
2.1.1 高壓縮性優(yōu)點
MPEC-4作為編碼標準其工作效率非常高,5~65kbs是MPEC-4編碼標準的最低碼率。所以對視頻進行編碼時,一定要對視頻對象的操作性和交互性進行充分的考慮,做好多媒體領域對于編碼應用方面的兼容處理工作。另外。MPEC-4還能做到對于不同數(shù)據(jù)在相同時間上的編碼處理,實現(xiàn)場景當中多視角數(shù)據(jù)流的同步并合成為一個數(shù)據(jù)流。這一點在仿真練習、三維電影以及虛擬三維游戲當中經(jīng)常會用到。
2.1.2 交互性優(yōu)點
視頻數(shù)據(jù)當中的刪除、下載和超鏈接等訪問工具都是由MPEC-4提供的,有了訪問工具用戶就可以在數(shù)據(jù)當中選擇出有針對性的數(shù)據(jù),節(jié)省了時間也增加了工作效率。另外MPEC-4還為視頻數(shù)據(jù)提供了編輯數(shù)據(jù)和操作功能,提高了用戶在交互式家庭購物當中的便捷度。對于多媒體數(shù)據(jù)MPEC-4還能夠對其進行自然編碼。
2.1.3 訪問性優(yōu)點
將復雜的內容簡單化是MPEC-4功能的最大特點也就是說MPEC-4具有可分性,MPEC-4具有的可分性,不僅能夠滿足用戶的實際需求,而且MPEC-4還可以傳輸和接受超大容量的寬帶信息。
以上特點對于多媒體的發(fā)展起到了很大的促進作用,同時也推動了其他領域的發(fā)展。像,可視通信,電視后期制作,虛擬會議,廣播電視等等。
2.2 MPEG-4編碼技術的實際應用
計算機圖形,遠程監(jiān)控系統(tǒng),計算機動畫,無線通信,音頻廣播,電視,電話靜止圖像壓縮等等都涉及到對MPEG-4編碼技術的應用。
3 電力調度過程中視頻監(jiān)控系統(tǒng)的具體應用
制定一套系統(tǒng)完善的視頻檢測調度系統(tǒng)對于隨時調度監(jiān)控電廠,變電所的運行情況和避免電廠,變電所發(fā)生安全事故意義重大。就我公司設計視頻監(jiān)控系統(tǒng)來講,在設計視頻監(jiān)控系統(tǒng)前應結合現(xiàn)場的實際情況和M PEG-4技術的優(yōu)勢,科學合理的應用視頻監(jiān)控系統(tǒng),只有這樣視頻監(jiān)控系統(tǒng)才能在電廠和變電所當中發(fā)揮出應有的效果。數(shù)字矩陣,硬盤錄像機和系統(tǒng)服務器組成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
3.1 實際應用要求
電廠和變電所對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用主要在以下幾個方面:
(1)通過影像監(jiān)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)形成對電廠和變電所在安全上的保護。
(2)為了避免操作失誤對電廠和變電所的安全造成影響,在調度過程當中將經(jīng)驗豐富的工作人員,影像監(jiān)控和遠程監(jiān)控等措施綜合起來進行調度。
(3)進一步強化預警保護工作,通過報警聯(lián)動系統(tǒng)、影像監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境檢查系統(tǒng)對現(xiàn)場設備的運行狀況進行跟蹤監(jiān)視。四,根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的點播功能,報警功能和記錄功能對視頻監(jiān)控當中的事故現(xiàn)場進行還原和追查。五,視頻監(jiān)控系統(tǒng)還能起到輔助電廠,變電所當中自動化系統(tǒng),綜合調度系統(tǒng)更好的工作的作用。
3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)所具有的結構特點
子站,調度主站,查詢終端經(jīng)過通信網(wǎng)形成圖像畫面的信息系統(tǒng)就是電廠,變電所的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。如果受控子站設置的工業(yè)攝像頭如果超出16個就必須需要對工業(yè)子站的攝像頭加設矩陣控制器,在對受控子站進行攝像頭安裝時,要結合安裝現(xiàn)場的實際情況跟進現(xiàn)場環(huán)境要求,有針對性的選擇使用攝像鏡頭、音頻頭、傳感器、云臺以及攝像機等監(jiān)控設備,設備安裝后會對本地的圖像和信息進行采集,然后傳輸給監(jiān)控終端和調度主站,調度主站在通過信息傳輸?shù)男问綄Ρ镜剡M行實時監(jiān)控。子站發(fā)出的信號會由視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端進行接收,接收后視頻監(jiān)控系統(tǒng)將會對子站進行有針對性的控制。
3.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能
3.3.1 能夠對圖像進行監(jiān)視
視頻監(jiān)控系統(tǒng)處理能夠對電廠,變電所內部環(huán)境進行監(jiān)控還可以對電廠,變電所周邊的環(huán)境進行監(jiān)控。如與電廠,變電所相鄰的道路、設備以及入口等主要場所都可以通過系統(tǒng)終端和調度中心進行遠程監(jiān)控。尤其是對戶外電氣設備的實時監(jiān)控監(jiān)控人員不僅可以很準確的對電氣設備開路刀閘的開關情況進行掌握,同時對變壓器的檔位和油位情況也能做的及時的了解。
3.3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有報警功能
視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能非常敏捷能夠對視頻畫面的異常情況,線纜中斷情況以及信號丟失和解碼器出現(xiàn)故障進行及時的警示。另外子站監(jiān)控主機還能啟動輔助設備的功能如,報警語音、報警燈光等措施的功能。
3.3.3 對控制功能進行介紹
電力調度不僅可以對電廠、變電所的攝像點,遙控云臺進行監(jiān)控而且還可以使攝像點和遙控云臺的角度進行轉換,對鏡頭的預位置和焦距狀態(tài)進行掌握進而實現(xiàn)對電廠,變電所整體場景的實時跟蹤、
3.3.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有自我恢復和診斷的功能
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在遇到斷電情況時能夠重新啟動恢復功能,確保監(jiān)控系統(tǒng)正常運行。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在啟動恢復功能過程當中能夠對斷電期間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行恢復傳輸,對干擾通信的誤碼進行實時的檢測,并通過遠程系統(tǒng)開啟維護、審計以及修改設置等模式的功能。
3.3.5 對系統(tǒng)所具有的安全功能進行介紹
用戶權限管理功能是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能,用戶權限管理功能是確保主站和其他分站系統(tǒng)安全運行的基礎。在系統(tǒng)運行過程當中經(jīng)常會遇到非法入侵的情況,為了確保系統(tǒng)不受侵犯保證系統(tǒng)能夠安全可靠的運行,所以在對網(wǎng)絡信號進行輸出時要對信號進行加密處理。
4 結語
綜上所述電力企業(yè)和變電所通過視頻監(jiān)控管理進一步提升了自身在管理上的能力避免了設備故障的發(fā)生,提升了電力企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益,為電力企業(yè)健康有序的運行發(fā)展打下了堅實的基礎。隨著ICP/IP技術和視頻監(jiān)控技術在電力企業(yè)電網(wǎng)調度當中的廣泛應用,智能化,自動化以及集中化管理在電力企業(yè)電網(wǎng)調度管理當中越來越成熟完善,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在提高電網(wǎng)調度能力的同時也使得電力企業(yè)向著現(xiàn)代化管理方向又邁進了一步。
參考文獻
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1 引言
這些年來,我國社會經(jīng)濟得到迅速發(fā)展,電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要命脈,在社會經(jīng)濟中逐步凸顯出其重要地位,如何確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行,已經(jīng)成為電力管理部門最主要的任務之一?,F(xiàn)代化供電系統(tǒng)中尤其需要保證供電穩(wěn)定可靠,可想而知供電管理的網(wǎng)絡化、數(shù)字化以及自動化將是電力系統(tǒng)發(fā)展的未來道路,供電系統(tǒng)中變電站將變成無人值守的狀態(tài),由此也引發(fā)電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控的問題?,F(xiàn)階段,我國也已針對供電系統(tǒng)建立起監(jiān)控系統(tǒng),如何提高供電安全,以及確保變電站正常工作運行,將是文章將要研究的問題。文章對有關電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中存在的問題進行分析,不足之處,敬請指正。
2 電力系統(tǒng)中遠程監(jiān)控系統(tǒng)概述
電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控技術是對動力環(huán)境監(jiān)控技術和通信技術進行結合,一方面降低了電力通信機房基礎設施等的運行和維護成本;另一方面,電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控技術通過可視化管理手段,有效促進變電站管理安全性的提高,為整個電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定、高效的運行,起到一定的保障作用。
對電力系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控主要是計算機技術為基礎,對變電站現(xiàn)場的設備運行情況進行監(jiān)視和調整。利用監(jiān)孔系統(tǒng),電力系統(tǒng)調度員可以隨時對電網(wǎng)實時運行狀況進行調整,并掌握電網(wǎng)的發(fā)展趨勢,為及時調度電網(wǎng)帶來極大的便利,改變了以往落后的傳統(tǒng)的監(jiān)控方式。除此之外,還可以對電力系統(tǒng)的擾動快速分析,對電網(wǎng)中跳閘發(fā)生的事故后果進行預測。
3 電力系統(tǒng)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,科學技術的不斷進步,以及自動化技術、通信技術的不斷突破,遠程監(jiān)控系統(tǒng)在供電系統(tǒng)中得到廣泛應用。其中,主要是以通信技術為主,并且依靠遠動裝置,對供電系統(tǒng)中原理調控中心的電力設備進行監(jiān)控,監(jiān)控內容主要是各種設備的運行信息,然后通過通信技術將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{控中心,確保調控中心完成對遠方設備進行監(jiān)控和調整。文章主要對電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用進行研究和分析,主要包括以下幾個方面:從電力系統(tǒng)和通信技術的關系出發(fā),首先是電力系統(tǒng)通信必須要配備許多復雜的通信網(wǎng)絡機構和設備設施,而且還需要眾多種類繁多的接口和轉接方式,而且要對眾多用電用戶通信需求進行滿足。其次,將通信技術和電力系統(tǒng)結合在一起,需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息基本上可以分為計算機信息、繼電保護信息、電力負荷信息以及遠動信號等,盡管信息數(shù)量不多,但是信息傳輸具有一定的實時性要求。再次,通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用需要較廣泛的覆蓋范圍,而且需要針對電力系統(tǒng)不斷變化的需求進行調整和改變,確保其能夠靈活的應對,能夠有效應對各種事故的沖擊。最后,就是從現(xiàn)階段電力系統(tǒng)中通信技術的不同應用分類進行分析,它一方面應用電力線的載波通信技術,另一方面也對大容量、大寬頻帶以及具有較高的抗電磁干擾的能力、較低的傳輸消耗等特點的光纖通信進行應用,光纖的出現(xiàn)便將其投入到電力系統(tǒng)的通信應用方面,依靠普通的光纖技術為供電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行發(fā)揮了重要作用。
4 電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控存在的問題
現(xiàn)階段,光纖通信技術依靠光纖材料對電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)進行傳輸,一方面具有占空間較小、載波頻率高、介質消耗小的特點;另一方面,光纖通信可以有效避免接地形成回路問題。因此,光纖通信技術在電力系統(tǒng)中的應用,極大的提高了電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控的應用優(yōu)勢。那么,文章將主要探討下電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中存在的技術難點和問題。
4.1 傳輸數(shù)量及相關設備問題
光纖通信和電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控技術的結合,主要是針對電路交換信息,在通信通道進行傳輸時,用戶電量等信息一般是以DTM連續(xù)碼流存在的,比如DPH和DSH的信號方式?,F(xiàn)階段,計算機與網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,使得分組信號傳輸?shù)男枨蟛粩嗉哟?,但是分組信號傳輸具有一定的不確定性。除此之外,分組信號和連續(xù)碼流都存在著傳輸數(shù)量以及傳輸質量的問題,所以說未來的通信技術必須將對這兩個種類不同的數(shù)據(jù)信號進行傳輸,需要另外設立獨立且專業(yè)的傳輸設備,且確保不同種類的設備對于信號傳輸?shù)馁|量產(chǎn)生較小的影響,以及設備的容量需要不斷擴大,這就是電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中存在的難點之一。
4.2 傳輸距離和信道容量問題
盡管,光纖通信技術和電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控進行結合,必須要解決電力系統(tǒng)運行信號在長距離傳輸過程中無通信信號損失,才能確保電力系統(tǒng)中對不斷增加的遠距離設備進行監(jiān)控的技術要求。所以,需要解除傳輸距離對于傳輸信號質量的限制,這是光纖通信技術研究人員和電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控無法避免的問題,當前來說有一種比較好的解決方案就是光纖放大器技術,這種技術在電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中的應用可以暫時解決這個問題。然而,如果需要完全解決傳輸距離和信道容量的問題,還需要相關技術人員加大對其的研究。
除此之外,光纖通信的數(shù)據(jù)信號,從DPH信號發(fā)展成為DSH信號,通信信道容量也逐步成為數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量的限制之一,目前來說已經(jīng)實現(xiàn)從155Mb/s發(fā)展到10Gb/s,甚至是最大信道容量達到40Gb/s。然而,通信數(shù)據(jù)的數(shù)量是不斷變化、不斷增加的,光纖通信技術在電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中的應用必須要將通信信道容量擴大到160Gb/s,甚至是更大容量上進行突破,這是光纖通信在現(xiàn)代電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控的應用中必須要面臨的問題。
4.3 向城域網(wǎng)轉變問題
新時期,電力用戶對于供電系統(tǒng)服務提出新的要求,必須要求通信設備不斷進行更新?lián)Q代,同時客戶不同的需求也衍生出新穎的高端服務,能夠促使供電系統(tǒng)對此進行研發(fā),這就對電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控提出更高的要求。這種發(fā)展要求從具體方面來講,就是要保證光纖通信能夠保證信息的保密性和安全性,保證能夠盡可能符合用戶的需求,保證業(yè)務節(jié)點的角色能夠給客戶提供方便快捷的服務。光纖通信技術和電力遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結合,可以從向城域網(wǎng)轉變的角度解決電力骨干網(wǎng)限制的問題。因此,如何向城域網(wǎng)進行轉變也是目前光纖通信技術在電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中應用中必須要解決的問題。
5 結束語
綜上所述,通信技術特別是光纖通信技術在電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中的實現(xiàn),對于電力系統(tǒng)的發(fā)展可以發(fā)揮出極其重要的作用。通信技術人員和電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控技術的研究人員必須充分結合客戶的需求,加大對電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控中存在的難點和問題研究,以此確保電力系統(tǒng)運行的可靠穩(wěn)定性。文章對有關電力系統(tǒng)遠程監(jiān)控存在的相關問題進行研究和探索,以期對于供電系統(tǒng)為用戶提供更加優(yōu)質的服務,起到一定的促進作用。
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Abstract Abstract: This paper describes the development trend of the power system, five away from the technical characteristics and the role played by the five remote power systems. Detailed analysis of the structure of the video surveillance system, video encoding, video decoding principle, described the status of the video surveillance system and video surveillance systems and decoding technology, the future outlook.
Keywords: video surveillance system; coding; clairvoyance; principle
中圖分類號: TM612 文獻標識碼:A文章編號:
一、引言
從十二五電力規(guī)劃內容可以看出,電力行業(yè)正在向高科技、低能耗、綠色、環(huán)保等可持續(xù)方向發(fā)展。水力發(fā)電作為國家能源組成的一部分,更加符合了規(guī)劃的發(fā)展要求。根據(jù)第五次全國水能資源普查的結果來看,我國的水資源開發(fā)量約為6.76億kW,未開發(fā)的水能資源約為3.14億kW。
近年來,水力發(fā)電行業(yè)正在向少人值守水電站和無人值守變電站的形勢發(fā)展。目前已有相當多的水電站及變電站實現(xiàn)了“五遙”,即遙測、遙信、遙控、遙調、遙視功能。綜合的提升了水電站和變電站的自動化程度,提高了水電站和變電站運行管理的效率。在四遙的基礎上增加了遙視功能。使運行管理部門可以遠程監(jiān)視水電站及變電站的設備運行情況,出現(xiàn)險情時可以及時觀察現(xiàn)場情況以便及時指揮調度,把危險損失降到最低。
二、應用背景
水電站和變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分。對水電站和變電站進行集中監(jiān)控,實施少人值班和無人值班是一項涉及電網(wǎng)電氣設備、調度自動化系統(tǒng)、通信方式、防火、防盜和運行管理等方面的系統(tǒng)工程。少人值守水電站和無人值守變電站遠程圖像監(jiān)控技術是20世紀90 年代后期在計算機技術、通信技術和超大規(guī)模集成電路技術的基礎上發(fā)展起來的一項綜合性技術。
水電站和變電站現(xiàn)有的遙測、遙調、遙信、遙控系統(tǒng)雖然能提高變電站的自動化水平,但由于管理和技術等方面的原因,還難以真正實現(xiàn)水電站和變電站無人值班。在變電站中安裝上遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng),增加在線遙視功能后,不但就能監(jiān)視、記錄變電站的安全及設備運行情況, 為事后分析事故提供有關圖像資料, 而且能起防火、防盜等作用。如主變,斷路器,隔離刀閘等運行狀態(tài)的實時圖像。防火防盜等智能設備報警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,監(jiān)控人員可通過實時圖像和運動信息,對變電站的運行情況進行綜合監(jiān)控分析,這樣可提高變電站運行和維護的安全性及可靠性,并可逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調度,使電網(wǎng)調控運行更為安全可靠。
由于過去技術及成本的限制,“五遙”技術僅應用于我國的高壓輸配電系統(tǒng)及其相關行業(yè),系統(tǒng)組成復雜、成本高、精度低、體積龐大,主要由各種電量變送器、數(shù)目可觀的連接電纜、現(xiàn)場管理機柜、總站管理系統(tǒng)組成,其形式在現(xiàn)在建設的一些配電監(jiān)控系統(tǒng)中仍可見到,作為中壓系統(tǒng)回路較少的系統(tǒng)中應用尚可,但如果應用到配電回路較多0.4KV系統(tǒng),則有些力不從心捉襟見肘,不僅系統(tǒng)成本巨大,實時維護、故障處理復雜,體積龐大,并且對管理人員的技術素質要求很高,這也是長期以來僅在高中壓輸變電系統(tǒng)應用的主要原因。隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,國家的基本設施建設如雨后春筍,重點項目建設、高層智能建筑、大型公共設施、大面積多變電所用戶的急劇增加,要求與之配套的電氣控制設備的監(jiān)控技術已非昔日所成,不僅高壓回路需要自動化控制,0.4KV低壓回路也需要監(jiān)控保護實現(xiàn)網(wǎng)絡化集中管理,并且對電力系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。我們知道在用戶10/0.4KV變配電系統(tǒng)中,10KV側的過流、過負荷等故障在0.4KV側的回路已先有反應,而等到10KV側保護動作后,受到停電影響的不僅僅是0.4KV側的故障回路。因此要想減少故障回路對區(qū)域供電的影響,則需要利用“五遙”監(jiān)控系統(tǒng)對0.4KV側進行監(jiān)控保護。
三、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段。
3.1 模擬監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)
在九十年代初以前,主要是以模擬設備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng),稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。
其特點是:1、有限監(jiān)控能力只支持本地監(jiān)控,受到模擬視頻纜傳輸長度和纜放大器限制;
2、有限可擴展性系統(tǒng)通常受到視頻畫面分割器、矩陣和切換器輸入容量限制;
3、錄像負載重用戶必須從錄像機中取出或更換新錄像帶保存,且錄像帶易于丟失、
被盜或無意中被擦除;
4、錄像質量不高錄像是主要限制因素。錄像質量隨拷貝數(shù)量增加而降低。
3.2 模擬+數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)
九十年代中期,隨著計算機處理能力的提高和視頻技術的發(fā)展,人們利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力進行視頻的采集和處理,利用顯示器的高分辨率實現(xiàn)圖像的多畫面顯示,從而大大提高了圖像質量,這種基于PC機的多媒體主控臺系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
其特點是:1、布線復雜,每臺前端攝像機到后端控制都是點對點傳輸;
2、受硬盤錄像機的限制,擴展性差;
3、只能通過硬盤錄像機間接訪問攝像機;
4、存在磁盤故障風險。
3.3 全數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)
九十年代末,隨著網(wǎng)絡帶寬、計算機處理能力和存儲容量的快速提高,以及各種實用視頻處理技術的出現(xiàn),視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡時代,稱為第三代遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡為依托,以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心,以智能實用的圖像分析為特色,引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術革命,受到了學術界、產(chǎn)業(yè)界和使用部門的高度重視。
其特點是:1、基于網(wǎng)絡傳輸視頻信號;
2、可擴展性強,堅固冗余存儲器-可同時利用SCSI、RAID以及磁帶備份存儲技術
永久保護監(jiān)視圖像不受硬盤驅動器故障影響;
3、經(jīng)受權可遠程訪問任意攝像機;
4、存在網(wǎng)絡安全風險。
四、視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成及原理
4.1 系統(tǒng)組成
視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為:前端部分(設備),傳輸部分,后端設備三大部分。前端主要包括攝像機、編碼器、報警色設備、照明設備及其他輔助設備。傳輸可按系統(tǒng)結構分為,模擬結構和模數(shù)混合結構采用視頻線纜、控制線纜、電源線纜、光纜;數(shù)字結構采用雙絞線、光纜、ISDN。后端設備主要包括視頻分配器、硬盤錄像機、磁盤整列、視頻解碼器、視頻矩陣、電視墻、視頻服務器等。
現(xiàn)今常采用的系統(tǒng)模型是模擬-數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng),在網(wǎng)絡不斷發(fā)展的今天有擴展出基于網(wǎng)絡的模擬-數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)。可以說網(wǎng)絡的模擬-數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)遠程調用和訪問方面有著一定的優(yōu)越性。
圖1 基于網(wǎng)絡的模擬-數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)
在基于網(wǎng)絡的模擬-數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上,網(wǎng)絡全數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)孕育而生。他從前端到后端都是采用數(shù)字化設備,采用網(wǎng)絡全數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)的成本還太高。但可以說他是未來幾年里視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
圖2 網(wǎng)絡全數(shù)字視屏監(jiān)控系統(tǒng)
4.2基本原理
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)存儲,特別是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。圖像存儲及壓縮技術的好壞直接影響到系統(tǒng)的可靠性。
圖3 模擬、模擬-數(shù)字及數(shù)字系統(tǒng)的基本原理
五、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵技術
視頻編碼和解碼
視頻壓縮標準是數(shù)字視頻應用發(fā)展的推進器。目前采用的視頻壓縮標準的主要是由ITU-T和ISO/IEC制定的。如H.261、H.262、H.263、H.264;或是ISO/IEC的MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等。
圖4 混合編碼框架
視頻編碼是指通過特定的壓縮技術,將視頻文件保存成一種高質量和高效存儲利用的方法。
視頻信號的傳輸由于信息量大,傳輸網(wǎng)絡寬帶要求高,如果直接對視頻信號進行傳輸,以現(xiàn)在的網(wǎng)絡寬帶來看很難達到,所以就要求我們在視頻信號傳輸前先進行壓縮編碼,即進行視頻源壓縮編碼,然后再傳送以節(jié)省帶寬和存儲空間。對于視頻壓縮有兩個最基本的要求:
1.必須壓縮在一定的帶寬內,即視頻編碼器應具有足夠壓縮比的功能。
2.視頻信號壓縮之后,經(jīng)恢復應保持一定的視頻質量。
【關鍵詞】電力設備 電纜隧道 綜合監(jiān)控系統(tǒng)
近年來,我國電力電纜隧道維護工作一直處于發(fā)展階段,當前主要通過對電纜溫度與負荷來檢測其運行狀態(tài),設定一定標準值,一旦運行參數(shù)超出標準,則必須制定停電計劃進行檢修,此應對措施,具有較大的局限性,大大增加了檢修成本與維修時間,此外,對于部分潛在故障與絕緣性缺陷也無法進行檢測覆蓋。因此,為保證電力電纜的穩(wěn)定運行,本文對電力電纜隧道運行狀態(tài)的綜合監(jiān)控及應用進行探析。
1 電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)
1.1 監(jiān)控系統(tǒng)運用的目的及意義
電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要利用信息化自動監(jiān)控技術,通過軟件控制,由傳統(tǒng)人為巡檢方式轉換為計算機自動化監(jiān)控。該技術方式,不僅可以提高電力電纜隧道運行的穩(wěn)定性、實用性、科學性以及準確性,并且還可輔助預測,具有預知功能,一旦電力電纜隧道運行中出現(xiàn)風險或故障,監(jiān)控系統(tǒng)可以準確、及時的定位故障點,具有良好的靈活性和準確性,可以將損失降低最小,同時,還可大大降低人力維護成本與勞動強度,提高電力電纜隧道維護質量。
1.2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能架構概述
根據(jù)建設需求,在電力電纜隧道變電站內或工作井旁,設立綜合監(jiān)控預警控制室。該系統(tǒng)是獨立于變電站內的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)組成部分是由綜合控制系統(tǒng)、火災預警系統(tǒng)、氣體監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)以及視頻防盜系統(tǒng)等子模塊組件構成。通過計算機軟件技術,把各獨立模塊集合為一套綜合監(jiān)控系統(tǒng)。如圖1所示:所有子模塊系統(tǒng)均提供不同的通信接口,便于集成管理各功能模塊,此外,通過設定的通信接口,還可通過互聯(lián)網(wǎng)與電力監(jiān)控中心或電力系統(tǒng)專網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)共享。
2 系統(tǒng)功能設計
2.1 火災預警系統(tǒng)
該功能模塊主要采用預警/控制總線連接方式,由火災預警控制主機與火災探測器、消防聯(lián)動裝置以及報警提示設備組建構成,可接收各探測區(qū)域返回具有地址碼的火災預警信號,并顯示詳細的位置與信息。在隧道兩頭各設立1個火災控制器,火災預警控制器接收到火災報警信號后,可手動或自動向防火門、風機、消防設備發(fā)出控制信號,并給予報警信號。提示工作人員迅速處理火災。
2.2 氣體監(jiān)測系統(tǒng)
電力電纜隧道中如果存在有毒有害氣體,并且無法及時排出時,對進入隧道巡檢的工作人員人身安全造成極大威脅,針對該問題,必須對電纜隧道中容易產(chǎn)生的CH4、H2S、CO等有害氣體,進行實時監(jiān)控。對電纜隧道防火墻劃分為若干分區(qū),在各分區(qū)內設定一組環(huán)境監(jiān)測傳感器,對有害氣體進行實時監(jiān)控,將采集到的環(huán)境信息傳輸?shù)骄C合監(jiān)控平臺。同時,還需對隧道內的空氣溫濕度、含氧量進行監(jiān)控,盡可能的保障工作人員的人身安全。
2.3 環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)
隨著社會用電需求的不斷增長,電纜隧道長度也隨之增加,傳統(tǒng)線性感溫電纜已無法滿足當前環(huán)境溫度的監(jiān)測需求,綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計采用分布式測溫光纖系統(tǒng),該系統(tǒng)是由光電檢測器、二極管激光器、信號處理器、傳感回路以及計算機處理模塊等設備構成。具有可定位、精度高、穩(wěn)定性強等特點,可對單通道1.5-4.5km長度范圍內的電纜進行溫度監(jiān)控。每個監(jiān)控控制區(qū)均可進行預警參數(shù)的設定。最多可設定500個電纜監(jiān)控點,監(jiān)控點與系統(tǒng)主機相連,可準確顯示電纜的報警信息、溫度軌跡以及受損點。
2.4 視頻防盜系統(tǒng)
在位于電纜隧道出入口或重要設備位置安置視頻監(jiān)控設備,對電力電纜隧道內安全防護進行實時監(jiān)控。該監(jiān)控系統(tǒng)由攝像設備、視頻光端機以及編碼器等設備構成。本系統(tǒng)采用紅外防水攝像機,具有外置紅外燈,可達到IP68防護等級,有效監(jiān)控范圍為50m。系統(tǒng)將采集到的視頻信息通過視頻電纜SYV75-5傳輸至視頻光端機,在利用通信光纖把視頻信息傳輸?shù)揭曨l編碼器,然后把模擬信息轉換成DVD畫質的D1數(shù)字信號,最后,實時顯示在控制室的顯示器中。
3 總結
綜上所述,本文對電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能及架構進行深入探析。通過實踐證明,該系統(tǒng)的運用,可以有利減少巡檢人員的工作量,提高巡檢效率和準確度,對設備缺陷與安全隱患進行有效的預警和監(jiān)控,做到及時發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、處理問題,能夠有效的控制電力電纜隧道內運行設備的穩(wěn)定運行。
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作者簡介