智能变电站一体化电源监控系统韩斌.docx

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智能变电站一体化电源监控系统韩斌

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2国网天津市电力公司检修公司天津市300000

摘要：变电站就如同电网的心脏一般，肩负着其所在地区的供电重任。在智能变电站当中，继电保护装置、开关操作、自动化设备的电力供应都是来源于其直流电源系统，因此，直流电源系统在电力系统安全性与稳定性的实现中扮演着十分重要的角色。当前，我国变电站多为无人值班状态，而是通过监控中心对变电站的运行情况进行适时把控。然而，监控中心却很难把握直流电源相关的详细信息，使得直流系统异常初期无法得到应有的预警，而是当异常累积成故障之后才被发现，给智能变电站的稳定性与安全性带来很大的威胁。因此，有必要对智能变电站一体化电源监控系统进行研究和分析。

关键词：智能变电站；一体化；电源监控

一、智能变电站一体化监控系统定义

智能变电站一体化监控系统定义按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求,通过系统集成优化,实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示,实现运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。

智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息,通过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互,实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等。智能变电站一体化监控系统不包含计量、辅助应用、输变电在线监测等设备,但与其共同构建智能变电站自动化体系。

二、智能变电站一体化电源监控系统

2.1分层式设计

现有的电源监控装置，多使用工控机(电脑)或者插板式(多个模块集合式)装置。这种一体化电源监控装置存在以下缺陷：

（1）造价高、成本投入大；

（2）体积大、安装配置不方便；

（3）一体化装置显示形式单一、界面不够丰富。

（4）功能比较固定，配置不够灵活。

鉴于以上情况，将一体化电源监控系统采用分体式电源监控设计。电源监控由三部分组成，包括信息管理模块、人机交互装置、电源模块。如图1所示。

电源模块负责给信息管理模块和人机交互模块供电。信息管理模块负责系统所有数据信息的采集、保存、处理、传输等工作。人机交互模块负责数据展示和与人交互等工作，与信息管理模块通过串口进行通信和数据的交互。

2.1.1信息管理模块

通信管理模块应用软件采用模块化、层次化的设计方式，方便以后代码的移植以及升级维护。本软件设计可分为三层，数据采集层、通讯控制层、业务逻辑层。数据采集层主要负责完成数据的采集功能，与智能采集模块进行通信；通讯控制层是本系统的基础层，它衔接数据采集层与业务逻辑层，实现整个系统的数据管理及信息的上传下达。逻辑业务层是针对一体化监控的逻辑控制功能整合，其中包括充放电管理、开出管理、报警管理、事件管理、自动硅链控制等。

2.1.2人机交互模块

人机交互模块采用MCGS触摸屏。该触摸屏造型小巧，结构简单，便于安装。具有耐高低温、防电磁干扰，运行稳定等特点，能够适应变电站对设备的工业级要求。

人机交互模块的软件采用图形化设计，可直观展示变电站的系统结构图、系统接线图，并且可以显示各个单元的实时开关状态，电压电流等模拟量数据和报警提示。根据需要可以产生充放电曲线，电池电压电流等数据的报表。

2.1.3电源模块

电源模块使用AC220V/110V转DC24V开关电源作为监控电源模块给监控信息管理模块和监控人机交互模块供电。

2.2基于认知的自适应的通信方法

智能电网是电网技术发展的必然趋势。通讯、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用，并与传统电力技术有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。目前电力设备的通信机制是先人工手动配置端口信息，然后保存参数重启生效。如果下位机更换其他类型的设备需要重新修改配置，然后保存参数重启生效。这种配置修改-保存-重启的机制对操作人员的技术要求高，灵活性、兼容性差。

基于上述问题，从通信系统的角度认知包含的基本功能：观察、学习、记忆、决策，即对获取的信息以及当前观察结果做出响应。本方法满足了用户需求的灵活可靠通信。

基于认知的自适应的通信系统，包括：智能系统和外部环境。智能系统通过接口与外部环境通信；外部环境包括下位机模块和后台。

智能系统包括观察模块、自学习模块和行为模块。观察模块与自学习模块通信，自学习模块与行为模块通信。

观察模块包括消息单元和系统内部状态单元，根据系统的内部状态从自学习模块获取信息向下位机发送消息，并将收到的消息给自学习模块。消息单元指系统与下位机通信的数据，模块之间交互的数据。系统内部状态单元包括端口未配置、配置中、配置完成和启动异常。

自学习模块包括依次连接的推理单元、信息库、学习单元和策略库。自学习模块接收观察模块的消息，通过学习和推理制定发送策略，在信息库中查找相应的发送信息。对收发的信息进行学习和推理，制定相