计算机监控管理系统在变配电中的应用
一.导言
变电站是电力系统的重要环节，是电网线路的重要连接部分。其功能是转换电压采集和分配电能。变电站能否正常运行关系到电力系统的稳定和安全，因此对变电站进行监控和管理具有重要意义。
计算机信息网络是工业电力信息化的基础。计算机技术被引入电力领域。一方面，许多输配电设备具有智能化功能，另一方面，智能电气设备和气体保护监控系统实现了与中央监控系统的双向通信和联网，形成了完整的智能监控保护和信息网络系统，提高了供配电系统的自动化程度。变电站计算机监控管理系统将现代电子技术、通信技术、计算机和网络技术与电力设备相结合，将正常和事故条件下配电网的监测、控制和测量与供电部门的工作管理有机地结合起来。因此，DMS的应用越来越重要。
变电站计算机监控管理系统可以实时采集和显示各种运行开关状态和电源参数，提高供电质量，争取较安全、可靠、方便、灵活、经济的供电，使变电站和配电管理更加有效，从而提高供电质量，提高服务水平，降低运行成本。
二、系统概述
变配电计算机监控管理系统由带通信接口的采集控制模块组成：多功能电力综合仪表、开关量采集模块、电流值采集模块、模拟量采集模块、继电器控制输出模块、现场管理机和中央管理机的24V DC电源等。中央管理机是系统的集中管理中心，一般放置在总值班室，有人值班，用于整个变配电系统的实时状态显示、参数统计数据分析和历史记录、故障报警、控制和报表打印。
变配电计算机监控管理系统一般采用分布式结构，其保护和监控装置分散安装在开关柜上或直接安装在智能开关电器上。通过标准通信接口进入监控系统的保护监控装置或智能开关电器，可以在现场先立完成保护和测量功能，无需依靠通信网络，计算机可以通过通信网络采集各种保护监控装置或智能电器的数据，实现实时处理功能。变配电计算机监控管理系统通常由以下几个部分组成：
1.远程数据终端作为监控系统中现场设备和系统之间的通信接口。智能RTU还可用于存储和处理数据、执行计算、分析配电网络的性能以及监控电能质量。
2.系统监控站主要负责对远程数据终端通过网络上传的数据进行实时计算、处理和保存，并根据用户需求生成各种报表。同时，监控站还可以根据授权处理操作人员的请求，远程启停现场设备等。
3.管理中心在大型建筑群中，分布在各个区域的系统监控站可以通过专用的通信网络集中监控信息数据。系统可以对采集到的数据进行分类保存、统计存档和调用数据。操作系统具有实时数据采集、一次接线图(高低压系统)显示和操作参数设置、远程闭锁操作事件报警/记录曲线条形图、报表打印、电力分类管理、故障智能分析、智能声光报警负荷分析、电能质量分析和信息管理等功能。 #p#分页标题#e#
机场35kV中心电力针计算机监控管理系统采用分层分布式结构，包括调度层本地监控层和本地设备层三层，采用三级控制模式：调度层-机场电力调度中心；控制层——变电站本地监控系统；现场设备层——现场监控设备的各种动力仪表系统组成图如图1所示
(一)现场设备层
变电站监控系统的监测范围包括主变压器、35kV高压柜、10kV高压柜、不间断电源变、DC电源及电容器柜。每个控制和保护单元位于每个开关柜上，所有控制、保护、测量和报警信号在本地单元中处理成数据信号，然后传输到预处理器的每个本地单元。即使出现故障，开关柜的监控和保护功能也可以先立完成，监控信息可以反映在开关柜的面板上。
(2)控制层
变电站就地监控系统集保护、测量、控制和远程传输功能于一体，采用计算机化产品。并充分利用微机数字通信的优势，将二次设备(包括测量、信号、控制、保护、自动装置和远动装置等)的功能结合起来。)的变电站，形成标准化、模块化、网络化、功能化的计算机监控系统。PLC控制站的主要控制设备选用GEFanuc公司的PACSystems系列控制器，PLC的CPU和I/O模块通过GeniusBUS连接，PLC和微机继电保护装置通过Modbus通信协议连接。为了提高系统控制的可靠性和及时性，各开关柜上断路器的分合闸控制和分合闸状态信号故障信号通过电缆直接与PLC开关量输入输出模块相连。
该系统可实时监测电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等模拟信号，以及断路器分合闸、手车工作位置、高温报警信号、超高温跳闸信号、断路器故障信号、事故跳闸信号、综合保护器故障等开关信号。在屏幕设计上，考虑到采集数据量大、内容多的特点，设计了以主接线图为主，各子功能图为辅的人机界面。因此，画面内容丰富，包括开关状态、小车位置、电压数字表和条形图等多种显示组件，以显示当前趋势图和历史图。当转换和分配系统
的各开关出现过载跳闸、短路故障跳闸等事故跳闸时，计算机能够通过多媒体音箱发出声音报警并自动记录时间、站号、回路开关名称、事故类别，以方便电力管理更快更有效地去安排任务，及时的去解决发生的报警故障，在较短的时间内排除故障，以保证系统的安全运行。（三）调度层
机场电力调度中心采用星型的工业以太网架构通过光纤以太网与航飞站和航翔站高压变电所就地计算机监控系统通讯。系统配置历吏数据库管理系统，将所监测并统计的各种电量参数各断路器或开关的状态变化时间报警故障类别操作人员代码和时间等数据储存于系统硬盘，以便对整个变配电系统的运行情况进行分析．系统可以对采集的数据进行分类保存．归档统计及调用等数据操作。#p#分页标题#e#
中心报表系统可以根据实际输入信号，编制出日月年报表。系统可以根据用户要求按照对象性质、时间等项止进行检索，以便进行查询和故障分析系统可以根据一天用电负荷情况自动生成负荷列表、用电量曲线以及电能棒图等，电力管理可以根据列表曲线或是棒图来均衡每一个小时用电量，以达到负载利用较高系统可以统计和打印所监控的所有电流值、电压值、功率值、功率因数值以及这些参数一天24小时变化曲线；统计和打印各断路器运行状态变化时间及故障报警时间和类别；统计和打印各断路器的操作时间及操作人员代码；统计和打印有功电度、无功电度的一天24小时内单位小时用电量及电量棒图。
四、结语
变配电站计算机监控系统，促进了无人值班变电站的实现，可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析．合理调度远控合分闸、躲峰填谷，把握安全控制事故处理的主动性减少和避免误操作、误判断，缩短事故停电时间，实现对变配电系统的现代化运行管理。
总之，变配电站计算机监控系统具有可靠性高、抗干扰能力强实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展：变配电站的计算机化进程越来越决，变配电站计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势。
