关于变电站设备集中监控关键技术的应用与分析

关于变电站设备集中监控关键技术的应用与分析

摘要：随着我国社会经济的快速增长，国内各行业对电力的需求不断增加，现

代化变电站已经进入全面建设的重要阶段，而变电站设备的可靠运行，对整个输

变电生产安全和社会稳定有着较为直接的影响。因此，如何进一步加大对变电站

设备的集中监控力度，提升整体监控质量和水平，俨然已成为各大变电站核心任务。鉴于此，文章紧紧围绕变电站设备集中监控关键技术及其实际应用进行深入

分析，以从根本上促使变电站设备集中监控质量和监控水平的全面提升。

关键词：变电站；设备；集中监控；关键技术；应用分析

1 变电站设备集中监控系统的概述

从本质上来讲，集中监控主要是对各技术系统的综合运用，且在某种程度上具有

安全、监督和运行管理等多项功能特点，可实现对传统人工作业模式有效替代，

精确控制各种突发性的隐患灾害，对安全生产事故具有良好的预防效果。具体主

要分为以下几个方面：

1.1 预警系统

从结构上来看，预警系统可以分为事故预警服务器、系统显示屏、事故预防终端

三个重要组成部分，通过对系统的运用可实时检测周围环境。其中，事故预警服

务器主要是二次处理事故预警终端所传输信息数据，并对具体的报警时间和事故

类型进行详细的记录。而事故预警终端主要负责对各类数据的有效处理，通过综

合采集、分析及判断，将最终处理结果上传至变电站监控中心。预警系统内部各

种终端，可通过多种灵活性方式与服务器进行交换，以此实现双方互通互信。从

功能角度来看，预警系统性能较为丰富和多元化，不但能够实现对数据的采集、

处理及检测，还在某种程度上具有预警、通信以及报警等功能。此外，能够全方

位的对信息进行有效采集，如，火情、水灾、偷盗，甚至可实时检测动物入侵和

电缆温度等等，并能够将信息及时传送至控制中心。

1.2 图像监控系统

对于变电站设备而言，无人值班作业模式是集中监控技术的最大优势，而图像监

控作为该技术的重要组成部分之一，在该功能实现方面发挥了至关重要的作用。

图像监控技术在变电站设备中的应用可实时监控变电站运行状况以及工作人员具

体操作规范等等，确保整个变电站设备运行安全性及规范性。该系统通过与预警

系统深度融合，可由预警系统率先对违规行为和安全隐患进行预警，及时发出相

应的预警信号并将数据及时上传至监控中心，之后再将当前画面呈现于图像监控

系统。此外，图像监控在远程图像监控方面的优势较为明显，能够实现对变电站

运行状况及其周围环境变化进行实施监督控制，在有效解决遥视问题的基础上，

实现告警自动联动以及实现配置管理和安全管理的功能等。

1.3 温度测量系统

温度测量技术主要监控对象为电缆，主要确保电缆运行过程中的温度处于相对稳

定范围之内。如果变电站处于无人值班时，若要确保电力系统运行的安全性与稳

定性，需率先对电缆温度进行系统测量。通常情况下，当电缆温度超过普通标准时，引发火灾等安全事故的几率相对较高。因此，在整个集中监控系统中，温度

测量的主要任务就是积极应对这一变化，在夏季高温天气时，当电缆温度达到45℃时，系统将自动启动警报。当在寒冷的冬季，当超过预警温度标准后，警报系统

将自动开启，并将监控数据及时上传于及相关监控中心，根据接收到的报警信号

相关工作人员可采取相应的处理。

2 变电站现有集中监控系统的不足

现阶段，国内绝大部分变电站广泛采取集中监控系统，该方式不仅使相关监控人

员工作强度大大降低，且在反复实践过程中得到了系统完善，在某种程度上已趋

于成熟和稳定。但从某些角度来看，随着集中监控系统应用范围的不断扩大，大

量潜藏性问题逐渐暴露，对变电站设备集中监控系统整体工作效率的提升形成不

良影响，具体不足主要表现在以下几个方面：

一是变电站设备集中监控系统的监视方式多为分站形式，尚未形成整体化和统一

化的监视可视化界面。在整个监控过程中，相关监控人员对自身所采用手段和方

法未能进行深入的观察与分析，对于各个分站的了解，需进行逐一的变化切换，

对整个掌控受控站情况的发展具有严重的影响；

二是过于强调对原始数据的集中呈现，对于数据的归类、提炼以及整合极度匮乏，并且在数据展现过程中较为单一、固定。

三是对异常现象和安全事故的展现方式，缺乏直观化特性；

四是监控系统、输变电在线监测系统以及视频监控系统等是监控员的主要工作内容，各系统尚未得到系统化的协调和融合，在功能上表现出过于分散现象，极大

的限制了协同作用的全面发挥，整体监控系统的工作效率亟待提升。

3 变电站设备集中监控技术的优化与完善

3.1 科学地对信号进行分类

第一，通常情况下，设备或者电网故障是引起事故信息的主要因素，当故障发生

时极有可能造成断路器发生跳闸现象，保护装置动作出口分合闸信息以及其他信

息受到严重影响；第二，异常信息主要是对变电站设备异常运行情况的一种及时

反映，影响设备遥控操作的信息，该信息与设备运行稳定性和电网运行安全性等

息息相关；第三，所谓越限信息主要反映的是重要遥测量超出报警上下限区间的

信息。其中设备的电流、有功功率、电压、无功功率以及主变压器油温、断面潮

流等均属于重要遥测量；第四，告知信息主要是对电网设备运行情况、状态监测

的一般信息，主要包括隔离开关、接地刀闸位置信号，主变压器运行档位，以及

设备正常操作时的伴生信息。上述四类信息所显示窗口不同，但实现了对事故、

异常、越限、变位等信息的有效整合使其组成“综合告警窗口”。监控员日常工作中，负责实时监控“综合告警窗口”中的告警信息，根据告警信息级别、内容，采

取相应的处理措施，同时，负责定期对告知信息进行查询。

3.2 变电站基本信息的录入

对变电站内相关信息进行严格的管理，为后期监控信息与调度自动化系统工作的

深度融合提供强有力的数据基础，对变电站内的设备信息、间隔信息等进行系统

录入，根据所录入内容系统可自动完成对信息的有效处理，对用户后期信息的录

入提供有效的引导。通过有效分析变电站一次接线图以及监控信息表，对变电站

可能涉及的电压等级、接线形式及各电压等级下可能包含的一系列接线形式，通

过与国家相关标准和当地变电站实际情况，对各电压等级、接线形式下可能包含

的间隔类型进行全面分析，并重新定义接线形式、间隔类型及电压等级三者在系

统基础数据管理部分的关系与地位。

3.3 变电站设备异常事故信号的优化

当前阶段，变电站设备集中监控系统各站只能进行分批化的监控与浏览，在某种

程度上给工作开展造成了严重阻碍。将间隔信号与事故总信号两者合并，可使受

控变电站异常信号一屏显示和整体监控的有效实现，使整个变电站监控效率得到