梁材

摘 要：随着电力系统智能化水平的不断提升，智能变电站自动化系统的应用也越来越广泛，它将常规的电气二次回路用网络结构进行替代，不仅为在线监测提供了基础，更加提升了电力网络的安全性和可靠性。但是，随着智能变电站网络二次系统的不断应用及其在线监测中发挥作用的日益重要性，随之而来产生了很多问题，既影响了智能化水平的进一步提高，也对现行电网系统造成潜在威胁。因此，在总结过去智能变电站网络化二次系统基础上，对其存在的问题和不足进行分析，并进一步探究造成这些不足的原因，以为其在在线监测工作中的优化应用提供参考意见。

关键词：智能变电站 网络二次系统 在线监测

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0220-02

1 智能变电站网络二次系统应用概述

1.1 智能变电站网络二次系统概念及其功能

所谓网络二次系统，就是通过网络结构构建，替代传统的电气二次回路，从而为电力网络提供需求和服务，例如在线监测的服务。在该系统中，过程层网络拓扑结构、过程层组网、可靠性和实时性分析、全站通信网络结构以及在此基础上建立的网络在线监测系统共同协调运作，完成了监测工作。在该系统中，智能变电站网络二次技术得到了充分应用，涵盖了系统网络构建、智能二次设备配置、模型报文输出以及各类电力技术和专业知识。随着技术水平的不断提升，智能变电站网络化二次系统已经不再拘泥于传统形式，迫切需求建立全景信息平台，实现网络的升级优化，并实现实时在线状态监测目标。

1.2 智能变电站网络化二次系统及其在线监测研究的重要性

虽然，我国从二十世纪九十年代就开始了变电站智能系统和自动化系统的研究和应用，并不断进行了技术创新和提升。但是变电站自动化系统及其在线监测工作仍然出现了很多问题。

（1）智能站二次设备互操作性差。在该系统中，二次设备是重要的组成部分，普通互感器是所谓的一次设备，而有源式电子式互感器，如ECT、EVT、ECVT等则是具有消除传统铁心线圈磁饱和问题，进一步抗干扰等功能的二次设备。然而，在系统中，这些二次设备的互操作性却很差，很难充分发挥整体功效。

（2）网络化二次系统的可扩展性差。一般来说，在系统中的网络结构和层次是有限度的，不可能进行无限延伸，而且系统在保障原有作业绩效基础上的进一步扩展难度也很大。

（3）信息共享难度大。智能变电站网络二次化及其在线监测系统虽然与过去相比，已经有了很大的优势，但是当将其应用在大范围、大区域时，信息间沟通就会形成障碍，很难进行全面共享。

（4）网络二次化在线监测系统的可靠性差，安全问题堪忧。相对来说，该系统的可靠性较之过去有了质的飞越，但是面对不断变化的外部环境，仍然难以抗拒不确定性因素的影响，加之受不同区域自然条件、社会条件、人文条件等的综合影响，使用过程的安全性和可靠性难以确保。

基于以上问题，有必要也有义务在总结过去网络化二次系统及其在线监测工作，并就其存在的问题和原因进行深度分析，为实现更好地应用奠定基础。

2 智能变电站网络二次系统及其在线监测研究

2.1 智能变电站网络二次系统解析

要对网络二次化系统及其在线监测问题进行研究，首先要对智能变电站网络系统内容进行把握。一般来说，网络化二次系统及其应用主要包括了四个主要部分，分别是：变电站系统网络结构、变电站二次设备、变电站模型与报文、变电站工程调试与应用。在此对于网络结构及其与在线监测相关内容进行进一步分析。

（1）智能变电站网络系统结构。从目前来看，一般智能变电站具有三层结构，即是过程层、间隔层、站控层。过程层包括了合并单元和智能终端。而间隔层则包括了保护装置、测控装置、网络分析仪等重要设备和仪器。站控层则主要是监控主机、操作员主机、五防主机、远动装置、保信子站等内容。这三个层次都具有十分重要的影响，并决定着智能化的高低。但是在其实际的在线监测工作中，如何调度好不同的网络结构本身就十分困难，且系统内部互感器、控制装置、各类主机等的性能和应用如果不当，轻则无法发挥其最大成效，提供更准确更全面的监测信息，对配电网进行智能化的控制和信息反馈以及故障排除，重则形同虚设，没有成效。

（2）网络系统中的二次设备。众所周知，要实现在线监测，不仅要构建最优化的网络拓扑结构，还应该关注二次设备的配置和调试。在传统互感器基础上添加有源式电子式互感器，大大解决了系统中遇到的电磁问题，降低工作过程的损耗，加强了合并单元工作成效。如何实现设备与网络结构的最优结合是未来系统提升和监测工作改善的重难点。

2.2 智能变电站网络二次系统在线监测难题

虽然网络二次系统的应用进一步提升了智能变电站的技术水平和工作成效，但是理想的网络系统不仅满足当前需要，应该构成双网冗余结构的独立过程网络，进一步达到变电站信息采集、传输、处理、输出过程的全部数字化，从而满足设备智能化、通信网络化、运行管理自动化等需求，实现信息的全面共享。总结目前其在在线监测工作中遇到的问题，主要体现在以下几个方面。

（1）信息的分类归集难度大。过去，通过网络在线监测系统我们能够对网络结构内的设备进行信息的自动化记录，并依据记录信息进行逻辑判断。但是这种记录是有局限性的，其局限性就在于没法对信息进行分类，无法根据设备功能或是性能差异进行自动归集，以方便应用者的使用。

（2）自动定位巡查能力差。目前的在线监测系统还不具备追踪查找的指令和能力，或者说这方面的技术还是不成熟的，当我们需要对网络结构内的某个信息或某片区域进行定位查询时，智能站就无法完成我们提交的任务。

（3）信息冗杂，辨识能力差。目前的网络在线监测系统更多是提供大量信息的显示，一方面这些信息中没有直接定位异常或是故障报警的内容，更多的是全部展示；另一方面，当工作人员进行相关设备和系统的调试、运行时需要依据这些信息开展工作，但是过多信息造成辨识能力差，无法快速高效地找出有效信息，大大降低了工作效率。

（4）监测的安全性有待提高。安全问题对于电力网络来说尤为重要，现实生活中电力应用安全事故以及与之相关的犯罪行为屡见不鲜，这都需要我们提升监测工作的安全性。但是，当前的能力和资源很难支撑大范围甚至是部分区域的监测工作。

3 智能变电站网络二次系统在线监测提升

为了提升网络二次系统在线监测功能，作为电力系统重要组成部分，我们要团结一致，不断克服问题，实现技术创新与改革。

3.1 以技术为主，强化在线监测系统的技术改善

在智能变电站网络二次系统中，最为核心的就是技术。目前，国内外同行业间的交流日益增多，以在线监测为目标的监测系统软件正不断被研发和改善。最重要的一点在于注重信息平台的构建，通过技术应用建立网络平台，并在平台支撑基础上，进行适度地拓展。并通过系统接口改善，实现数据的统一访问，提高数据共享能力。与此同时，应该增强系统间的互操作性，不同监测系统的监测信息能够实现共享，从而有助于日常数据的分类保存、分析、在线诊断和评估等。

3.2 加强多种技术的综合应用

在新的历史时期，要特别注重多种技术的结合，才能更好地完成网络二次系统在线监测工作。例如通过GIS在配电网络中的应用，能够更好进行地理信息探测和相关的模拟试验，从而对系统内部故障或是重点区域进行准确定位和数据搜集。此外，通信网络技术、互联网技术等日新月异，只有从电力系统、地理系统、信息系统等多角度进行技术应用，才能更好实现监测目标。

3.3 加强智能变电站网络系统人才的培养

人才是监测工作的基础，只有具备专业知识的技术人才才能够在实际工作开展时应对各种挑战。但当前，无论是电力系统人才还是监测管理人才都十分缺乏。在现有条件下，只有加强人才培养，对员工进行职业培训，帮助他们更好学习智能化网络系统，教会他们判断问题和解决问题的方式方法，才能够更好结合实践需求，提升监测工作的水平和质量。

3.4 强化网络建设，优化系统结构

虽然智能变电站网络结构和实际的运行工作存在不同程度的差异，但是从网络拓扑结构的简化出发，将系统内部的网络结构进行层次设置，重点部位重点关注，并结合网络二次设备的合理布局和应用，在提升系统性能基础上，做好维护和记录工作，在线监测才能健康持续运行下去。

4 结束语

智能变电站网络二次系统的出现和应用，大大提高了工作效率，借助通信网络实现了信息的共享，为在线监测工作奠定了基础。未来，我们需要不断进行技术创新和研究，争取通过网络结构的优化升级，实现信息最大限度的共享，从而为我们在线监测工作的提升创造条件。

参考文献

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