张佳男 史哲鹏 刁晓蕾

摘要：随着智能化技术的发展，智能变电站是依靠精密、稳定、集成的智能装置，在自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等功能的同时还具备了实时控制、智能调节、在线分析等功能。通过对其供电范围内电力用户的基本情况进行分析，归纳了系统需要的整体功能，分别利用以及开发工具，实现了对智能变电站在线监测整合系统的软件设计，智能变电站在线监测系统功能的实现。

关键词：智能电网;在线监测系统

引言

在我国电力检测系统中，智能变電站在线监测系统可以对变电设备的运行情况进行实时监测，并对环境参数进行实时掌控，通过对监测数据的分析可以实现变电站潜在故障的预判，并发出预警。传统变电站的检修模式是定期人工检修同时结合故障检修的方式，这种检修模式需要大量的人工投入，同时存在不确定性，不能满足现代电力发展的需求。随着现代电力应用需求的不断增多，为了满足现代电力应用需要，针对电力设备的在线监测系统逐渐兴起，对于维护智能变电站系统安全稳定运行提供技术保障。

1智能变电站技术的特点

1.1设备智能化。在智能变电站中，智能断路器和电子式互感器的应用，能够使光纤和数字光信号逐渐取代传统的控制电缆和模拟信号，这样可以使智能变电站设备对现场数据信息进行实时搜集，并为信息的共享提供必要的技术支撑。

1.2 通信网络化。智能变电站技术可以构建统一的信息平台，并借助远程控制技术来发现和解决其中所存在的问题，进而实现网络平台内用户间的有效交流与互动，进而实现智能变电站的通讯网络化。

1.3 信息数字化。智能变电站技术可以借助一、二次设备来有效管理和控制信息网络，并将搜集到的信息通过相关处理后以数字化的形式进行输出，进而有效提高变电站的管理效率。

1.4 信息共享化。通常情况下，智能变电站的间隔层和站控层设备能够在变电站各平台间构建信息共享协议，这样不仅可以实现数据信息的共享，而且还可以为智能变电站技术的发展奠定良好的基础。

1.5 应用互动化。智能化变电站能够实现变电站和变电站间、变电站和用户间、用户和用户间的互动，以期更好的发挥智能化技术的优势。

2目标设定

为研发智能变电站保护在线监测系统需设定总目标，从实际智能变电站保护所需要监测的项目出发，智能变电站保护在线监测系统应至少具备以下三个方面的要求。

智能化（A）：通过在线保护状态评估，可分析保护的家族性缺陷，减少不必要的保护检修次数一次设备的停役几率;识别率（B）：继电保护装置的二次虚回路识别率应较高，且正确率和稳定性能满足一般检修要求，实现对模拟量、开入量、开出量的识别;时效性（T）：在线保护监测系统时效应较高，响应速度应快，能及时将故障信息上传到终端。智能变电站保护在线监测系统不仅要考虑智能化、识别率、时效性三点要求，还需要考虑装置和技术成本（C）。因此我们定义了监测指标（S=0.2*A+0.3*B+0.2*T-0.3*C），并以此来综合评价保护在线监测系统技术的优劣。

3 确定最佳方案

3.1提出方案

研发智能变电站保护在线监测系统，其核心是需要在工程SCD模型基础上，实现SCD在线管理，达到二次系统可视化，通过异常智能诊断，做好可视化安措，从而实现保护的在线监。

3.2在线监测系统方案选择

智能变电站保护在线监测系统通过对保护装置进行信息采集二次虚回路数据，而后将采集数据进行信息分析，自动信息分析环节完成后反馈给检修人员，从而形成对保护装置的在线监测闭环。将信息采集方式与信息分析方式进行综合并利用优选法进行分析，可得到三种不同的系统搭建方案。（1）综合A方案：在保护装置端完成信息采集，在保护小室内完成信息分析;（2）综合B方案：由采集单元完成信息采集，在计算机室管理单元完成信息分析;（3）综合C方案：由采集单元完成信息采集，在保护小室内完成信息分析。对三种方案进行可行性评价对比。

3.3方案分解并选择最佳方案

根据上述所决定的在线监测系统功能模块的分解，在搜集资料时将在线监测系统的功能进行完善。下面我们将从四个分解出来的部分一一进行分析。（1）SCD在线管理技术结论：通过比较以上三种方法，综合考虑成本，智能化程度、二次虚回路识别率、增强保护装置监测时效性等因素，选择了智能化程度一般、识别率较好、时效性较好、成本较低的基于大数据库分析的SCD在线管理技术。

（2）二次系统可视化技术

二次系统可视化技术在智能化A方面得到92.3的评分，在识别率B方面得到98.6的评分，动态型二次系统可视化技术在时效性T方面得到94的评分，动态型二次系统可视化技术在成本C方面得到94.5的评分，监测指标达到37.71，本研究的目标是要降低成本，提高智能化程度，提升二次虚回路识别率，增强保护装置监测时效性，提高可靠性，为实现对二次系统可视化技术，选择了智能化程度和识别率排名第一、时效性和成本一般的图表型二次系统可视化技术方案。

4 智能变电站在线监测系统功能的实现

4.1数据采集模块

系统中数据采集模块主要是对智能变电站设备的运行参数进行检测，通过实时数据监测同时利用特定的通信协议将数据发送到智能变电站的中心机房，数据经过预处理以及数据的集中，数据经过预处理之后将数发送到不同的地方中心机房，之后对检测数据进行分析计算。通过对不同电力设备数据的分析处理，对于分析处理的数据类型需要满足市面上使用的大多数设备的数据类型，从而保证数据的兼容性，从而便于日后进行功能扩展，满足不同电力设备的应用需求，为系统升级提供基础保障。

4.2变电站数据库的设计

智能变电站在线监测整合系统核心部分是数据库程序，监测系统将数据发送到数据库，数据库将大量数据进行保存，并可以进行实时查阅，从而方便工作人员管理。为了实现数据的存储需求实现在线监测整合系统数据信息的存储，满足变电站3～5a内的数据存储量，在实现海量数据存储同时可以实现对电力调度需要的数据进行综合管理。

结束语

确定了在线监测综合系统软件的总体方案，制定了系统层次图，在此基础上实现了系统的主要功能。分别利用以及开发工具，实现了对智能变电站在线监测整合系统的软件设计，并根据设计需要完成了功能测试。

参考文献：

[1]李生权，钱文姝.智能变电站技术的现状与发展趋势研究[J].电网与清洁能源，2017，33（12）：59-64.

[2]张陶，于立涛，王黎，等.智能变电站双视实时在线监测智能预警系统设计研究[J].微型电脑应用，2019，35（12）：67-69+81.

[3]张曼.智能变电站设备检修的二次安全控制措施[J].湖北电力，2015，39（2）：32-34.

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