浅谈变电站自动化监控系统

【摘要】本文首先对变电站自动化监控系统的结构和各部分的功能进行了介绍，又以实际工作经验为基础，对系统运行过程中出现的常见问题及解决措施进行了阐述，希望以此为我国变电行业做出贡献。

【关键词】变电站；自动化；监控系统

变电站自动化监控系统是对区域内各间隔层设备所采集的数据进行显示、分析、处理、控制等功能为一体的综合性控制系统，通过该系统可以彻底实现对变电站的正常运行进行实时监控，可有效降低运行过程中的人力和物力消耗，提高电网调控的安全性。本文将以实际经验为基础，对该系统的结构和各部分的功能进行介绍，论述变电站日常运行过程中出现的常见问题及其解决措施，以此希望给予同行业人员以有意义的借鉴。

1、基本结构及其功能

变电站自动化监控系统的设备配置，包括变电站层和间隔层两个层次。而站级工作站主要包含五防终端、工程师工作站、远动主站和操作员工作站。

1.1 变电站层

通常情况下，变电站层所包含的设备有五防工作站、监控主站、VQC/接地选线、远动主站、继保工程师站、打印机、网络通讯设备、UPS、报警等。具体可根据需要对主站设备进行选配。

五防工作站。其主要功能是确保遥控指令正确，避免误操作并自动出具操作票。另外，五防工作站还可提供电磁或编码锁具，防止手动操作出现失误。

监控主站。监控主站的主要功能是收集、处理并显示和记录间隔层所收集的实时数据信息，再依据操作员的指令对间隔层的设备进行控制；监控主站的信息显示形式包括曲线、棒图、单线图等，操作员可通过屏幕和鼠标键盘，对控制开关、压板等直接控制；当发生事故时，监控主站的控制显示屏幕出现声音、图形闪烁等形式，警示控制员及时处理事故；监控系统的重要数据保存形式，可分为报表曲线、历史报警数据查询、操作记录信息等；监控主站操作系统被赋予不同的管理权限，分为操作人员、维护人员、系统管理员等，不同人员只能执行权限内的操作，且其操作过程将储存于系统中。

VQC/接地选线。VQC的主要功能是对变电站的电压和无功状况进行监视。当电压或无功未达到要求时，将根据预设的调节方法，投切变压器的分接头和电容器组。当需要对主变分接头进行调节时，主站发出调节指令，再通过监控网络传输至测控装置；投切电容器时，则由电容器的保护装置来完成指令。变电站自动化监控系统可自行对整个变电站的运行状况进行识别，并根据客户所定义的时区范围，自行切换工作定值区域，并有效投切分接头或电容器组，达到调节变电站功率因数和母线电压的目的。

远动主站。变电站的远动功能是通过通讯处理机来实现的。通讯处理机包括多种通讯接口，如CAN、LonWorks、以太网等，还可以根据需求进行扩展；各种通讯接口可灵活配置，以满足不同系统的需求；通讯处理机支持多种通信规约，如内嵌了IEC60870-5-101等的通用协议，还可根据用户的要求增加新规约；其还可与隔层装置的GPS接收机进行通信，进行实时监控。

工程师站。工程师站主要是监视、查询并记录设备运行过程中出现的报警、历史记录和事故信息，对设备的定值进行重新设定或修改，记录并分析设备出现的分散录波数据，投切并保护设备的软压板等。

1.2 间隔层

间隔层属于继电保护和测控装置层。其主要功能是对有关设备进行实时控制、测量和保护，并提供和系统相配套的网络连接口。每个间隔单元都相互独立，且都设有紧急手动操作跳与合开关。另外，在间隔内，电压等级大于等于110kV的测控和继电保护装置都是互相独立的。电压等级小于110kV的，则需要集合控制、测量、保护三合一的装置。

2、运行过程中的问题及解决措施

2.1 后台监控机的常见问题及解决措施

监控系统在实际运行过程中，后台机有时无法正常显示系统的相电压，或I和II 段的母线电压出现混淆，对电压的正常监控、故障判断和排除造成影响。这主要是由于在改造变电站的自动化系统时，供货方未妥善处理这方面的工作，加之日常系统检修工作疏忽大意，给系统的日后运行和管理带来麻烦。

为杜绝此类事故的发生，变电站要制定一套针对后台监控机的日常运行与管理的制度，并严格执行。监控人员不得利用后台监控机上网、玩游戏等无关活动，更不得利用监控机使用个人光盘或软盘，以防监控机被病毒感染。如果发生上述事件导致后台监控机出现瘫痪的情况，要严格按照规章制度对其处罚并警告他人；在对监控系统的日常维护过程中，要强化对后台机的检查和检修力度，一旦发现问题，要立即并彻底处理，不得留下隐患；在后台监控机的设备、软件选型上，要尽可能的选择技术成熟且可靠的产品，同时要及时对监控人员的理论技能进行培训，提高监控人员的业务能力。

2.2 远动数据信息接收和发送的能力弱

变电站自动化监控系统，其远动数据信息的接收和发送能力欠缺，主要表现在以下几个方面：无法上传主变档位、保护定值等，无法正确的接收和操作主站内的遥控开关及主变调档等功能；远动数据信息常发生不正确的情况，或正确率和稳定性较差。以上系统故障会对变电站的自动化运行带来很大的影响，远程设备无法进行正常的监视和操作，因此需要与供货方进一步合作，对系统进行提高和完善。

2.3 未对变电站的主变温度实行自动化监控

对变电站的主变温度进行监控应是监控人员日常工作的重点，每日要定时对主变温度进行巡视并做好记录。当发现主变温度较高时，要及时将风机系统启动以增加散热速度，控制主变温度始终处于正常的温度范围内。当前，很多自动监控变电站系统的主变温度，没有执行后台机监控机制，即使有少数的实行了后台监控，其监控数据也不是很准确，仍然需要监控人员巡视检查。

2.4 未对直流和交流系统实行自动化监控

变电站的直流和交流系统包含直流屏、交流屏、蓄电池、控制元件等设施。直流和交流系统是确保变电站正常执行自动化控制、保护、照明、通信、监控等活动的电源，其质量和运行性能对变电站的稳定运行与设备安全有着直接影响。但是，现阶段变电站的直流和交流系统的所有测量、信号都未实现自动化监控，更无法实现信息的远传。一旦变电站无人看守，这些设备的运行情况将无法被及时监视，对变电站的正常和安全运行带来很大的安全隐患，因此，需尽快实现直流和交流系统的自动化改造。

3、结束语

随着变电站自动化监控系统的不断推广和应用，在变电站监控中心，即可通过电力通信网，对变电站内的设备运行情况进行实时远程监控，及时发现并处理设备的运行故障，可大幅降低变电站的运行与维护成本，提高电网调控的整体安全性和可靠性。

参考文献

[1]朱松林.变电站计算机监控系统及其应用[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]丁书文.变电站综合自动化原理及应用（2版）[M].北京：中国电力出版社，2010.

作者简介

1、林志辉（1983年8月）男，汉族，大学本科，助理工程师，从事电气工程及其自动化技术工作。

2、马信（1984年8月）男，壮族，大学本科，助理工程师，从事自动化技术工作。