變電站計算及監(jiān)控系統(tǒng)安裝調(diào)試淺談

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摘要：變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)變電站的智能化、自動化控制，有效地提高了變電站的工作效率，為了提高變電站監(jiān)控系統(tǒng)的精準(zhǔn)度，變電站還需要從安裝、調(diào)試等方面加強(qiáng)管理。本文對變電站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單介紹，再從變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和調(diào)試兩個方面分析其工作要點。

關(guān)鍵詞：變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；安裝調(diào)試要點

改革開放后，人民的生活質(zhì)量不斷提高，在日常生活中，對電力的需求不斷加大，而工業(yè)發(fā)展的速度也越來越快，生產(chǎn)過程中對電力的需求也與日俱增。電力需求的增大直接帶動了配電網(wǎng)的發(fā)展，而變電站則是配電工作中的重要組成部分，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)極大地提高了變電站的工作效率。

1變電站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由站控層、間隔層和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層三個部分組成，該系統(tǒng)使用開放式分層分布系統(tǒng)，站控層和間隔層的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該采用單網(wǎng)的形式直接連接。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的操作人員主要在站控層操控整個系統(tǒng)，站控層還包括監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)、遠(yuǎn)動裝置、打印機(jī)、開放式接口以及其他網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)設(shè)備，遠(yuǎn)東裝置的配置方式有單機(jī)和雙機(jī)兩種。間隔層主要連接站控層與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層，間隔層包括網(wǎng)絡(luò)、通信等裝置的接口以及其他測控單元。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層顧名思義是防止網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)層，變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要使用網(wǎng)絡(luò)電纜、光纜、連接線等安全設(shè)備，還需要使用交換機(jī)、轉(zhuǎn)換機(jī)等接口設(shè)備。如果變電站設(shè)備之間的連接使用雙絞線，為保證各設(shè)備之間順利聯(lián)通，應(yīng)該使用網(wǎng)絡(luò)光纜。變電站的電量計算系統(tǒng)需要使用獨立的網(wǎng)絡(luò)，電量測量表應(yīng)當(dāng)直接與通信設(shè)備進(jìn)行連接，由通信設(shè)備之間將電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶冸娬颈O(jiān)控系統(tǒng)中。

2變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安裝要點

變電站監(jiān)控系統(tǒng)需要使用屏柜、設(shè)備以及電纜三種類型的設(shè)備，而測量控制設(shè)備、遠(yuǎn)動裝置設(shè)備以及電量測量設(shè)備都需要使用組屏安裝，而屏柜類設(shè)備安裝后都需要使用其他裝置進(jìn)行固定，屏柜類設(shè)備安裝時需要與接地線與接地銅排相互連接，而且要保證屏柜的位置符合變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝要求。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安裝要點有以下注意事項。（1）屏柜是安裝各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的裝置，所以在安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時需要注意散熱問題，安裝人員需要將各個設(shè)備分開，保留足夠的散熱空間。（2）變電站監(jiān)控系統(tǒng)中分為多個不同的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備都不同，所以為了方便監(jiān)控設(shè)備的后期維護(hù)，安裝人員應(yīng)該有意識地將各系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行區(qū)分，然后，安裝到同一屏柜中。（3）屏柜安裝時，需要按照空間合理排布，同時，預(yù)留一部分空間方便開放式監(jiān)控系統(tǒng)后續(xù)增加新的功能。屏柜內(nèi)部同樣如此，屏柜內(nèi)部各設(shè)備之間在保證散熱良好的前提下也要預(yù)留出一部分設(shè)備空間，方便各系統(tǒng)后續(xù)增加功能后還有安裝新設(shè)備的空間。（4）變電站監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備的供電應(yīng)該選擇站內(nèi)的電源，由變電站獨立為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備供電，降低監(jiān)控系統(tǒng)的供電壓力，保證變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作。（5）變電站監(jiān)控系統(tǒng)中，電纜的鋪設(shè)需要注意不能交叉重疊，在鋪設(shè)完每根電纜后都要保證其排列整齊，方便后續(xù)維修或者更新?lián)Q代，而且電纜的鋪設(shè)需要遵循先長后短的原則。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的每條電纜都應(yīng)該標(biāo)記號碼，與監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相互對應(yīng)。除此之外，還要保證電纜與其他裝置或者設(shè)備的接口封堵嚴(yán)密。

3變電站監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試要點

變電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備、屏柜、電纜安裝完成后還需要對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，保證監(jiān)控系統(tǒng)正常、穩(wěn)定地工作，監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試要點注意事項如下。（1）測量控制設(shè)備的調(diào)試。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的測量控制設(shè)備主要調(diào)試板卡配置和五防閉鎖邏輯。板卡配置是設(shè)備調(diào)試人員在安裝完測量控制設(shè)備后，根據(jù)遙信、遙測和遙控等功能配置其控制軟件，設(shè)備在出廠前廠家會對設(shè)備進(jìn)行初始板卡配置，然后，調(diào)試人員在安裝后對初始板卡配置的位置和功能進(jìn)行二次調(diào)試，保證其符合實際需求。五防閉鎖邏輯是變電站監(jiān)控系統(tǒng)防止錯誤操作的邏輯，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備工作異常時，監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)異常信息進(jìn)行操作的操作，導(dǎo)致變電站出現(xiàn)操作風(fēng)險。而五防閉鎖邏輯則可以在設(shè)備異常時將設(shè)備鎖死，防止其錯誤操作為變電站帶來巨大風(fēng)險。五防閉鎖邏輯需要先采集各測量控制的位置信號，然后，將測量控制設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，將各階段的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合，一旦一個階段的設(shè)備出現(xiàn)問題，則立即進(jìn)行五防閉鎖邏輯防止其他階段的設(shè)備同時出現(xiàn)故障。（2）監(jiān)控系統(tǒng)后臺調(diào)試。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)一般使用微軟的Windows操作系統(tǒng)，一臺主機(jī)配置一個顯示器，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的后臺調(diào)試主要調(diào)整監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)、數(shù)據(jù)庫、圖形、報表以及信號五個方面。①監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)配置需要調(diào)試人員根據(jù)變電站的實際情況具體配置，監(jiān)控系統(tǒng)需要實際檢測變電站的溫濕度、電流、電壓等信息。②監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)置需要先自定義設(shè)備的屬性，然后，在圖形界面上將各設(shè)備相互關(guān)聯(lián)，即可完成各設(shè)備的數(shù)據(jù)庫設(shè)置。除此之外，還可以先在圖形界面上將監(jiān)控系統(tǒng)所有的設(shè)備全部繪制出來，然后，再分別定義每個設(shè)備的屬性參數(shù)，數(shù)據(jù)庫會將各設(shè)備對應(yīng)的數(shù)據(jù)自動同步到數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫設(shè)置還要對其傳輸?shù)木_度進(jìn)行調(diào)試，一般數(shù)據(jù)庫以遙測的形式傳輸數(shù)據(jù)。遙測形式的數(shù)據(jù)傳輸有碼值傳輸和二次值傳輸兩種方式，遙測數(shù)據(jù)傳輸系數(shù)可以通過公式（一次值）/（一次額定值）=（二次值）/（二次額定值）=（碼值）/（滿碼值）來計算。雖然數(shù)據(jù)庫的傳輸量小，但是，監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的傳輸精度要求高，所以調(diào)試人員必須保證數(shù)據(jù)庫各設(shè)備配置準(zhǔn)確。一旦數(shù)據(jù)庫收到的數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，會對整個監(jiān)控系統(tǒng)造成巨大影響，嚴(yán)重降低變電站工作效率。③圖形配置在監(jiān)控系統(tǒng)的后臺中非常重要，操作人員需要根據(jù)系統(tǒng)后臺的設(shè)備圖形準(zhǔn)確進(jìn)入控制畫面，從畫面中收集到變電站各設(shè)備的工作參數(shù)。所以變電站的后臺監(jiān)控系統(tǒng)中，需要將各設(shè)備以流程圖的形式呈現(xiàn)在一個圖形界面中，操作人員可以根據(jù)設(shè)備的信息主動選擇進(jìn)入哪個設(shè)備的運行監(jiān)控頁面，方便操作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。調(diào)試人員的工作就是確保后臺監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面匯總各設(shè)備對應(yīng)的畫面準(zhǔn)確，否則，監(jiān)視系統(tǒng)將不能準(zhǔn)確監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)和參數(shù)。④報表配置與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系非常緊密，調(diào)試人員應(yīng)該先將數(shù)據(jù)庫的各設(shè)備數(shù)據(jù)按照報表需要的信息進(jìn)行分類，如功率、電能等，然后，以不同的時間周期分別提取不同的數(shù)據(jù)到報表中，最后，可以得到年、季度、月、周、日等不同時間周期的設(shè)備運行參數(shù)數(shù)據(jù)報表。調(diào)試人員需要保證報表系統(tǒng)可以按照不同的需求導(dǎo)出不同時間周期的數(shù)據(jù)。⑤信號調(diào)試工作主要是將遙信、遙測、遙控的信號進(jìn)行聯(lián)調(diào)，調(diào)試人員需要保證信號聯(lián)調(diào)過程中各設(shè)備、回路以及配置均準(zhǔn)確無誤。遙測信號聯(lián)調(diào)是其中非常重要的一點，調(diào)試人員可以分別從30%、50%、70%、100%、120%的遙測信號值測試其精度是否符合要求。而遙控信號聯(lián)調(diào)則是為了測試五防封閉邏輯是否正確。（3）遠(yuǎn)動裝置調(diào)試。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)動裝置調(diào)試需要測試其設(shè)備通訊規(guī)約與智能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集信息是否一致。而智能設(shè)備又包括間隔層設(shè)備、調(diào)度主站設(shè)備以及變電站設(shè)備三種，間隔層設(shè)備遠(yuǎn)動裝置調(diào)試需要使用點號和數(shù)據(jù)值相結(jié)合的方式，數(shù)據(jù)值可以從數(shù)據(jù)庫直接導(dǎo)出；調(diào)度主站設(shè)備遠(yuǎn)動裝置調(diào)試需要使其網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)保持一致，一般調(diào)試人員需要配置合適的IP、網(wǎng)關(guān)等信息，保證通信參數(shù)與數(shù)據(jù)庫信息保持一致；變電站設(shè)備的遠(yuǎn)動裝置調(diào)試可以采用聯(lián)調(diào)的方式，保證遙信、遙測、遙控的信號調(diào)理與變電站保持一致。（4）電能計量裝置調(diào)試。電能計量裝置調(diào)試有很多計量設(shè)備接口，這些接口分為上下兩個通道，部分接口為信號提供上行通道，部分接口為信號提供下行通道。而調(diào)試人員的工作就是為了保證各接口是上下行通道是否符合要求，一般來說，地質(zhì)通訊規(guī)約等參數(shù)走上行通道，而電表通信規(guī)約等參數(shù)走下行通道。（5）監(jiān)控設(shè)備調(diào)試。變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試人員使用筆記本控制網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)調(diào)試測量控制裝置、配置測量控制設(shè)備的數(shù)據(jù)、調(diào)整遠(yuǎn)動裝置的數(shù)據(jù)修改。重啟遠(yuǎn)動裝置。調(diào)試測量控制設(shè)備是為了保證測量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，在調(diào)試之前，應(yīng)該先對測量控制裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，防止數(shù)據(jù)丟失后無法還原。遠(yuǎn)動裝置調(diào)試配置之前，同樣要做好備份工作，防止遙信、遙測、遙控數(shù)據(jù)跳變導(dǎo)致調(diào)試不準(zhǔn)確。而重啟遠(yuǎn)動裝置后，應(yīng)該先封鎖數(shù)據(jù)，而遠(yuǎn)動裝置的配置設(shè)備只有在重啟后才會生效，所以調(diào)試的最后一步是重啟遠(yuǎn)動裝置。

4結(jié)語

綜上所述，變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要注意屏柜、設(shè)備及電纜三個方面的安裝要點，還要注意測量控制設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)后臺、遠(yuǎn)動設(shè)備調(diào)試、電能計量裝置調(diào)試以及監(jiān)控設(shè)備調(diào)試五個方面的調(diào)試要點，才能保證變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

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作者:霍然 陳俊璞 余磊 單位:中國水利電力對外有限公司