电力自动化设备综合监控管理的应用分析

尹涛　张雪梅

[摘 要]电力自动化设备是整个电力系统正常运转的重要基础保障，对这些设备进行综合性的监控管理有助于整个电力系统的高效运转。文章结合电力系统的运行状况首先简单阐述了电力自动化设备运行维护过程中存在的一些问题，接着对电力自动化设备综合监控管理的应用以及其功能的实现进行了全面的探析。

[关键词]电力自动化；设备运行；监控管理；应用

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.45.073

现阶段，计算机已经广泛地应用于社会中的各行各业，电力系统中电力自动化设备在不断更新发展，促使电力行业的业务量在不断增加。当前电力机械设备种类繁多，所具备的网络结构较为复杂，不断提高整个电力自动化设备的综合管理水平迫在眉睫。

1 电力自动化系统的运行概况

在经过不断的改革及长时间的发展后，电力系统的功能在不断完善，电力自动化机械设备的种类在不断丰富，相关的网络信息技术也得到了更有效的补充。这对于电力企业来说，能对现有的业务量进行很大程度的增加，必须要保证好电力自动化系统的运行状态，这也就是电力企业长期有效发展的基础力量。这需要结合电力自动化设备所具备的不同性能，不同设备的结构构成，制定综合监控管理电力系统的有效措施，不断缩减处理故障的时间，培养具备实用工作技能的人员，不断提高整个电力自动化设备综合监控管理的水平。

现阶段，在整个电力系统的运行过程中，主要运用的设备类型有：交换型、数据采集型、电源型、安全防护型等其他类型。在这些不同设备类型中，自动化交换系统中主要包括进行调度的交换设备和中兴行政交换设备；自动化采集系统中主要包括一次SCADA数据采集装置器和二次电量数据采集装置器；自动化电源系统主要包括电源的分配屏、逆变电源、不同设备的输入输出电源、蓄电池等；自动化安全防护系统包括不同区域之间数据在传输过程中利用的网络隔离装置UPS等；其他自动化系统还包括门禁系统、电力机房动环系统、负荷预测系统、主站五防系统、一体化计算机平台等。[1]

2 电力自动化设备运行维护过程中存在的问题

2.1 设备运行维护耗费的时间和精力较高

在电力系统不断扩大规模、相关电力自动化设备不断增加的现状下，对于相关设备的维护更需要充足的时间和精力，只有在充足的时间条件下相关维护人员才能准确地掌握到电力系统中相关设备的运行状态及实际业务的情况，这对于维护工作人员来说，所需要的时间投入和精力投入度都有所增加。

2.2 设备运行维护工作的连续性不强

随着电力系统规模的不断扩大，设备在运行过程中产生的问题越来越多，相关维护工作人员需要不断提升自身的工作能力。由于对电力自动化设备故障问题的定位需要一定的时间，为了保障整个电力系统的安全可能需要暂停电力系统的运转，所以恢复整个电力系统有时需要很长的时间，从而对电力业务的连续性产生了阻碍。[2]

2.3 对设备故障维护处理的质量较低

对电力自动化设备故障问题的出现缺乏事前的预防措施，基本上都是在问题产生之后进行相关的处理，导致实际处理质量并不高。加上在开发商、厂商、业务部及集成商等不同主体之间没有进行有效的协调，从而增加了设备维修处理的难度。

3 电力自动化设备综合监控管理的应用

对于整个电力自动化设备运行的稳定性和安全性的保障，必须实施全面的监控管理。只有电力自动化设备综合监控管理中产生良好的管理效用，才能避免在设备运行过程中出现的电力事故，促进整个供电企业整体效益的提高。对电力自动化设备综合监控管理的应用主要从以下两方面进行。

3.1 电力自动化设备的综合控制

在电力自动化设备正常运转的过程中，一旦任何设备出现问题，综合监控管理系统就会自动发出报警，这时值班人员可以根据报警的情况进行及时的处理，在短时间内对出现的问题进行控制，从而保证整个电网系统的运转正常。所以电力自动化设备的综合控制发挥着至关重要的作用，能对电力系统中各个机房的不同设备运转的安全性进行集中管理，能随时掌握机房运转的动态情况，进行合理有效的控制，保证整个电网系统的正常运转。

具体来说，对电力系统中不同设备的监控需要对安全防护设备及交换设备在正常运转过程中产生的数据进行采集和监测，接着促使相关数据在IP网上进行传输，过程中需要依据服务器的自动保护功能和一定的处理功能，最终将相关数据传输到综合监控系统中，对电力自动化设备进行综合性的管理及有效的控制，保证所提供的信息是及时的、全面的，为电力企业运维人员的工作打下坚实的基础。

3.2 电力自动化设备的监控

在采集到相关信息之后需要进行有序的整理，在实际工作中相关机房人员可以在机房图纸及报警信息上进行充分的分析比较，全面的在操作界面上显示出相关的报警信息，包括一些颜色和声音，这些信息对电力企业监控工作者的工作具有重要的帮助，能及时了解到设备的运行状况，进行实时监控。在得到一定告警越限数据之后，利用数据交换设备、机房环境设备及调度数据网等，可以实现有效的监视，保证设备的有效运转，不断提高整个电力自动化系统的稳定性，另外还要降低设备发生故障的情况，保证设备运行的安全性。[3]

4 电力自动化设备综合监控管理功能的实现

4.1 电力自动化设备中监控功能的实现

（1）监测中压配电柜：监测过程中可以有效地利用微机综合保护装置，利用通信方式，并借助网络电力仪表，实时监控微机综合保护装置、真空断路器等，完整地记录这些仪器产生的数据及其他信号。除此之外，在电力企业工作的管理者、操作者、工程师以及相关的浏览者，对其具体的操作权限进行了细致的划分。监测过程中涉及的参数有：电压、电流、电能、功率、频率等。监测过程中涉及状态信号发出的设备部件有：断路器和复合开关、储能弹簧等。产生故障的状况有：接地故障、跳闸故障、内部故障、控制回路断线故障等。位置信号的发出主要有断路器的位置、接地刀的位置、隔离手车的位置等。

（2）监测变压器：监测过程中主要利用的通信接口是RS485，在实时监测变压器恒温器的过程中需要通过固定的现场总线，利用通信的方式，另外需要将监测过程中得到的参数及信号传输到监控计算机上，进行合理的处理。在监测过程中主要的参数是三相绕组的温度变化，主要监测的信号有超温报警信号、故障报警信号、冷却风机停止及运行信号。

（3）监测直流屏：对直流屏的监测方法类似于对变压器的监测，也需要保证实时监测。监测过程中涉及的参数有：输出母线电压、过电压、储电池电压、电流、内阻等。主要涉及的监测信号有：失电报警、单体电池失效告警等。涉及的报警信号有：浮充、均充、预告警等。涉及的故障信号有：系统阶段故障、直流故障、控制器故障、高频开关电源模块故障等。

4.2 电力自动化设备中管理功能的实现

（1）监控界面的实现：通过有效地利用人机界面，能帮助相关人员对整个电力系统运行的实际情况进行了解，及时做出合理的处理，保证整个系统运行状态的正常。对于断路器等其他配电设备实际的运行状态，还有一些设备故障的状态显示，都可以在监控界面上清楚的观察到，借助不同的颜色进行了区别，不同用户可以对相关参数随时进行查阅。

（2）用户管理的实现：具体的用户通过分级进行管理，主要有三个级别：系统管理员、一般操作员、工程配置员。其中系统管理员主要对相关运行人员的操作权限进行限制，具体利用用户名和一定的口令进行确认，最终实现整个操作过程的安全及可靠。[4]

（3）事件报警的实现：通过实时监测相关的报警信号，准确记录报警信息的内容，能及时对开关运行状态、设备运行中的故障、通信状态的异常进行合理的处理，在不同方面问题出现的时候报警系统会自动弹出相应的报警提示窗口，或者产生一定报警图形。在相关维护人员对故障进行有效的处理之后，这些故障图形才会消失，在整个监控画面上表现正常。

（4）报警信息查询的实现：对相关报警信息进行有效的查询，能促使相关工作人员全面的了解到报警问题的类型、报警的对象、报警的具体内容、报警的实际时间、报警的相关状态等，依据这些信息能帮助工作人员对故障产生的事故进行分析，对整个系统进行高效的维护。

（5）对故障细分管理的实现：在电力系统中涉及的故障类型多种多样，在开展实际的管理之前相关工作人员首先需要对故障的级别、类型、报警的具体方式等信息进行分析，依靠实际监控所得的信息，结合不同用户的需求进行合理的筛选工作，对故障问题进行准确的定位，帮助工作人员做出合理有效的处理。除此之外，对故障进行细分管理能够帮助相关工作人员进行一定的消缺分工任务，直接传达消缺分工任务到系统管理人员，减少了中间环节中浪费的时间，能促使故障处理效率的提升，保证了整个维护工作的主动性。

5 结 论

综上所述，在电力系统的规模不断扩大的现状下，提高对电力自动化设备的综合监控管理质量，保证电力系统中设备的安全运行迫在眉睫。在今后电网系统的运行过程中需要相关工作人员不断提高自身的工作技能，有效地利用一些通信设备，在保证一定监控管理成本的基础上实现整个电力系统的有效监督，努力消除电力自动化设备运行过程中存在的安全隐患，保证电力企业运行的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]李晓硕.某基地附属设备综合监控系统设计与实现[D].北京：北方工业大学，2010.

[2]王秋平.综合监控管理系统的研究与实现[D].北京：北京交通大学，2014.

[3]李胜国.电力电缆及其管沟在线综合监控系统的研究[D].济南：山东大学，2014.

[4]吕俪俪.NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用分析[J].硅谷，2013（24）：103-104.