淺談變電所計算機監控系統

系統內部遵循KS485通訊協議。與上位機通訊遵循RS485或TCP／IP通訊協議。

　�。�7）自檢功能

　　系統應具有完善的自診斷功能。當系統發生故障時，診斷功能將提供詳細的故障信息，以便及時排除故障。

　　4、系統特點

　　4.1 變配電所計算機監控系統的末端數據采集與控制單元直接安裝于開關柜內，采用交流采樣直接從電流互感器或電壓互感器取交流0-5A電流信號或交流0-100V電壓信號(380／220V低壓系統直接取交流0-220V或0-380V電壓信號)，不再需要各種電量變送器，開關柜上各種測量儀表可以取消，外部電纜只有一根通信電纜與供電電源電纜，設計與施工簡單。

　　4.2 雖然智能化開關和智能開關柜本身已經具備監控功能，只要設計一根通信電纜引至值班室中央管理機，就可以實現集中監測與遠方調度。但由于各廠家的通訊協議不統一，實現聯網較困難，開關柜內的繼電保護、信號與控制回路仍保留。因此，如何統一通訊協議，是系統未來發展方向，這樣系統將更加簡單。

　　4.3 變配電所計算機監控系統對高次諧波的監控、記錄和保護有待于完善。

　　4.4 應用新技術，一次斷路器設備無油化，二次控制元件無觸點集成模塊化，提高了設備運行可靠性，減少了設備維修工作。

　　4.5 變電所負荷調整、電壓調節及電量報表等工作都由調度直接完成，改變了過去那種調度下令，變電運行人員接令執行操作的繁瑣環節，降低了變電所運行誤操作事故的發生。��

　　4.6 調度可直接監視變電設備運行情況，發生故障能及時、準確地提供原始數據，為事故處理提供方便。

　　5、目前監控系統運行中普遍存在的問題

　�。�1）實時數據的采集和應用上的不足。

　　　 實時數據的采集是關系到能否安全正常運行的基礎，后臺監控系統應該具備將所有設備運行監視的模擬量如電流、電壓、頻率、溫度、開關刀閘位置、開關儲能信號、裝置運行信號、有功和無功電度量。首先普遍的監控軟件均具有小的數據量時不顯示或不正常顯示。特別是有的軟件修改單位都不是很方便。潮流方向不易更改等。溫度的接口存在技術上處理的難點，基本上不能正確顯示主變的溫度。其次就是在應用上存在很多缺點，如各種采集量均沒有越限報警變壓器滿載時便不能設定告警，如同常規變電站一樣。電壓偏低時不能提示唯有接地時由保護裝置提供報警信號，而不能利用電腦也分析直觀表示是哪相接地，而電壓回路斷線也同樣不能由監控軟件來提供告警信號和分析。

　�。�2）在設計上存在的不足。

　�、購S家生產的通訊規約的不同，造成了監控軟件適應性不強。

　　②由于廠家自身的能力問題，開發的軟件穩定性和可靠性差。造成系統死機，軟件崩潰，系統文件丟失，造成我們還要維護監控系統。

　　③由于監控系統使用的通訊方式和對事件的記錄方式的不同，通訊時間顯得尤為重要，所以要求監控系統的的快速響應方面有更高的要求。

　�、芙涌谌萘坎粔�，導致刀閘等的開關量不能全部送入監控系統，使結線圖的直觀性受到影響。

　　因此，在自動化變電所建設中，要十分重視廠家的產品質量和售后服務質量。要堅持簡單、實用、可靠的原則，以達到保證電網安全、經濟、可靠，優質運行為目的，快速提高計算機監控系統技術并發揮它的最大潛力。

　　6、變電所內電磁干擾

　　變電所綜合自動化系統內部各個子系統都為低電平的弱電系統，它們所工作的環境是電磁干擾極其嚴重的強電場所，很容易受到這些電磁的干擾而不能正常工作，給電力系統的安全經濟運行帶來非常嚴重的后果。所以，提高自動化監控系統的抗電磁干擾能力，有著非常重要的意義。

　　6.1電磁干擾的來源

　　目前，電力系統的電磁干擾源有外部干擾和內部干擾兩個方面：外部干擾包括了高壓開關操作、雷電、短路故障、電暈放電、高電壓大電流的電纜和設備向周圍輻射電磁波、高頻載波、對講機等輻射干擾源，及附近電臺、通信等產生的電磁干擾、靜電放電等。內部干擾是由自動化系統的結構、元件布置和生產工藝等決定的。主要有雜散電感、電容引起的不同信號感應，長線傳輸造成的波反射、寄生振蕩和尖峰信號引起的干擾等。

　　6.2變電所抗電磁干擾的措施

　　干擾對變電所綜合自動化系統在線運行的影響是嚴重的，若不采取有效的措施，將產生嚴重的后果。消除或抑制電磁干擾可針對電磁干擾的三要素來進行。電磁干擾三要素：干擾源、傳播途徑和電磁敏感設備。我們可在系統的硬件和軟件方面采取一些必要的措施，以期消除或抑制電磁干擾。

　　（1）隔離和屏蔽

　　變電所的微機監控系統、微機保護裝置以及其它自動化裝置所采集的模擬量，大多數來自一次系統的電壓互感器和電流互感器，它們均處于強電回路中，不能直接輸入到綜合自動化系統，必須經過設置在自動化系統各種交流回路中的隔離變壓器。這些隔離變壓器一次、二次中間必須有隔離層和屏蔽層，而且屏蔽層必須安全接地，這樣可起電場屏蔽作用，防止高頻信號通過分布電容進入自動化系統的相應部件。

　　變電所綜合自動化系統開關量的輸入，主要是斷路器、隔離開關的輔助觸點等。開關量的輸出，大多數也是對斷路器、隔離開關的控制。這些斷路器和隔離開關都處于強電回路中，如果與自動化系統直接相連，必然會引起強的電磁干擾。因此要通過光耦合隔離或繼電器隔離，這樣會取得比較好的效果。開關量輸入回路前及信號變換部分應考慮采用濾波，開關量輸入信號送給CPU之前，必須進行隔離處理，可采用光電隔離，而且兩級光電隔離的效果會比較好，在開關量輸入板的出口處和CPU板的入口處各設置一級光電隔離。開關量輸出回路也應該在前端采取隔離措施，可通過光耦合或繼電器進行隔離，而且兩級隔離的效果比較好，在CPU板的出口處和開關量輸出板的入口處各設一級隔離。開關量輸出回路一般都用于控制現場的設備，要求實時性強，所以一般不能加濾波器。

　　二次回路布線時，應考慮隔離，減少互感耦合，避免干擾由互感耦合侵入�？刂齐娎|盡可能離開高壓母線，并盡可能減少平行布設長度。避雷器和避雷針的接地點、電容式電壓互感器等都是高頻暫態電流的入地點，控制電纜也應盡可能離開它們，以便減少感應耦合。

　　（2）接地在變電所中，一次系統接地是以防雷和保證安全（系統中性點接地）為目的的，但它對二次回路的電磁兼容有重要的影響。如果接地合適，可以減少所內的高頻瞬變電壓幅值，特別是減少電網中各點的瞬變電位差，減低了電網中的瞬變電位升高。這對二次設備的電磁兼容很有好處。二次系統的接地，從電磁兼容的角度來說，應做到：①多個電路共用接地線時，其阻抗應盡量減少；②由多個電子器件組成的系統，各電子器件的工作接地應連在一起，通過一點與安全接地網相連； ③工作接地網各點的電位應盡量保持一致。

　　電磁干擾可能進入綜合自動化系統弱電部分的主要途徑是通過微機電源。因為電源與干擾源的聯系比較緊密，同時電源線直接連接至系統各部分，因此來自電源的干擾很容易引起死機。所以對微機電源的地線處理問題是很重要的。微機電源地線與機殼的連接方法有一點連接、多點連接和不連接三種。實踐中，多采用微機電源地線和機殼不連接，它的優點是：由于干擾造成的流過電源的浪涌電流可大大減少，從而增加了抗共模干擾的能力，可明顯地提高系統的安全性和可靠性。

　�。�3） 微機電源的抗干擾

　　對于微機電源的抗干擾，實踐中，采取如下措施都是很有效的：①在電源的輸入側安裝電源濾波器，可以濾去交流電源輸入的高頻干擾和高次諧波。②在電源的輸入側安裝隔離變壓器，有隔離變壓器的輸出端直接向微機供電；③通過UPS電源向微機系統供電，可有效地抑制電網低頻正常狀態下的干擾。

　　隨著電力系統的不斷發展，提高電子元件自身的抗電磁干擾能力，可以提高計算機監控系統的可靠性、安全性，更能準確監測各種設備的使用狀態而使設備得到充分利用、精確完整地記錄并打印各種數據報表以大大減少勞動力等。

　　7、結論

　　變配電站計算機監控系統，促進了無人值班變電站的實現，可以利用遠動技術使電網調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，及時發現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變配電系統的運行情況進行負荷分析、合理調度、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，實現對變配電系統的現代化運行管理。在變電所監控系統建設中，要十分重視廠家的產品質量和售后服務質量，提高電子元件自身的抗電磁干擾能力，或在變電所加入抗電磁干擾的措施。這樣才能充分發揮計算機監控系統的作用和潛力。

　　總之，變配電所計算機監控系統具有可靠性高、抗干擾能力強、實時性好及維護簡單等特點。隨著計算機技術的迅速發展，變配電站的計算機化進程越來越快，變配電所計算機監控及無人值守已成為當今電氣自動化領域的發展趨勢。

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