智能化电力综合监控系统设计

智能化电力综合监控系统设计

马辉1王超2

(1国网陕西省电力公司陕西710000;2国网陕西省电力公司检修公司陕西710000)

摘要：变电站作为电网中需要重点监测的部分，如何对其进行有效监控是电网建设中需要考虑的主要问题之一。根据现今信息技术、计算机技术的发展，变电站监控系统的智能化、自动化转变顺应了电网发展的趋势。以下根据传统变电站监测中的问题为基础提出使用智能化电力监控系统的优点，根据智能化电力监控系统的特点及变电站监测的需要提出如何进行监控系统的设计，从而使变电站监测工作走向智能化、自动化、网络化。

关键词：变电站；智能化；监控系统；设计

变电站监测的智能化需要在电网自动化的条件下进行，根据变电站的特点，其监控系统的智能化主要是对设备的运行状态进行自动化监测工作。目前根据电网发展的需要，智能化电力监控系统的研发与设计越来越全面，其主要是在电网智能化的基础上结合多种技术的应用形成的监控系统，是功能较为全面的综合监控系统，其应用可以在一定程度上保证变电站安全稳定的运行。

一、传统变电站存在的问题及智能化电力监控系统的组成部分

1、传统变电站中存在的问题

传统变电站对设备的管理主要通过人工进行，检测、分析、排查等都需要进行人工处理，这种管理模式无法进行自动预警工作，因此在寻找故障问题时会耗费较长的时间，影响变电站的供配电工作，对数据信息处理速度也较慢，无法保证其效率。

2、智能化电力监控系统的组成部分

变电站中智能化电力监控系统主要是由监控软件、微机保护装置、智能监控装置、第三方设备组成。目前在变电站智能化电力监控系统中，主要采用的为SEL系列的保护装置，这种保护装置可以有效的对变电站设备运行过程中产生的电压电流及功率等数据进行检测及记录，并且可以对故障问题进行分析，及时的进行预警，达到测控的目的。

二、变电站智能化电力综合监控系统的设计需求分析

首先，需要保证监控系统可以正确的执行程序的命令，可以将变电站中设备的运行状态反馈到核心服务器中，从而获得准确的监测数据作为基础对设备运行进行调整；其次，对故障问题的记录及报警，监控系统需要对故障部位异常状况进行记录并准确的定位故障发生区域，异常情况达到警戒值时需要进行报警工作，将故障情况反映到主系统中，从而可以及时的解决故障问题；最后，保证数据采集的功能，变电站智能化电力监控系统对数据采集的需要主要为供配电的电压、电流、功率等供电过程中产生的参数，监控系统需要对这些数据进储存，以备随时调出使用。

以上为变电站智能化电力综合监控系统在实际使用中的主要需求，在监控系统设计时需要以变电站的实际需要为基础，对其进行灵活的设计，从而保证系统的实用性。

三、变电站智能化电力监控系统的设计

1、保护装置设计

变电站电力系统中保护装置的设计是系统的重要组成部分，在智能化电力监控系统的设计中通常采用SEL-351A及SEL-551作为综合保护测控装置。SEL-351A是一种通用型保护装置，其在系统中具有保护、测量、监视、控制管理、逻辑编写、故障测距等功能。其具有相、负序及零序以及中性点过电流元件等的保护特性，且系统中对每种类型的元件都设有一个受方向控制的反时限元件，对于每种元件类型能够进行瞬时保护。对于相间故障部分，SEL-351A可利用其相、负序过电流元件进行检测，由于负序电流元件能够将三相负荷对故障的影响排除，因而对于检测相间故障具有更高的灵敏度，能通过相过电流元件检测对三相故障问题进行检测，通过其零序及中性点过电流元件对接地故障问题进行检测。

另外，SEL-351A保护装置中具有一定的电压断线逻辑编程，因而能够对一相、两相和三相电压断线进行相应的检测。而SEL-351A编程特性对于冷负荷充电状况能够有效的解决，可通过电压和频率元件对其进行保护控制，且其能够有效的进行保护监测，具有控制、通讯等功能。SEL-551保护装置是由多个相、零序和负序的过流元件组成，其能进行三段以上的过流保护，而重合闸功能具有特定的顺序，能够互相配合。SEL-551中断路器操作不但能在当地进行，也能进行远程操控，而其装置中具有记录与存储的功能，能够按顺序做记录报告，并将相关信息储存起来，便于今后查询。

2、备用自动投入装置设计

变电站中为保证故障应急维护，必须采用备用进线自动投入装置，其在智能化电力监控系统中具有重要的意义。SEL-351A保护装置应用电压互感器（PT）断线逻辑的原理，当将断路器合闸之后，如出现电压发生变化但电流不变时，则代表其出现电压互感器断线，而当电压及电流两者皆产生变化时则说明系统出现整体故障或有波动状况。通常在进行设计时应注意对于系统正常运行状况下不接入用电器，采用空载运行的方式，而之后可进行手动断开断路器，从而能够通过进线失压的方式将备自投装置接入系统中。

四、变电站智能化电力监控系统的应用

智能化电力监控系统可以对变电站产生的电力数据进行集中处理，这种管理处理方法可以将变电站设备运行产生的数据以报表的形式展现出来，清晰的数据信息可以提升电力数据分析效率。首先，智能化电力监控系统可以对供电情况进行实时监控，对于供电过程中电压、线路、频率等部分产生的异常情况快速进行反映，从而保证变电站供电质量；其次，电力监控系统可以对变电站中设备的运行所产生的趋势数据、运行状态、电流数据、故障时间等进行记录，为之后的检修工作提供数据支持；最后，智能化电力监控系统可以对变电站故障问题进行有效分析，根据故障特点进行及时的预防，并且应用保护装置可以有效识别故障问题，及时的对故障问题进行预警。

我国变电站数量逐年增加，在电网中对变电站的监测管理已经开始逐步实行信息系统监测管理的模式，这种智能化的管理模式有效的减轻对电网人员数量要求的压力，并且系统自动检测技术可以有效的提高故障排查效率，为变电站的管理工作提供了便利。变电站智能化电力监控系统的应用可以保证监测工作更加准确、精细，可以有效的提高其信息数据的质量，是促进变电站现代化发展的重要方式之一。

参考文献

[1]范青.变电站自动化综合智能监控系统设计与实现[J].科研:00203-00203.

[2]黄淑英,何楠,李许静.变电站自动化综合智能监控系统建设研究[J].工程技术:文摘版,2016(8):00183-00183.