电力系统监控和数据采集系统研究论文_杨威,杨世超

电力系统监控和数据采集系统研究论文_杨威,杨世超

(国网信阳供电公司 464000)

摘要:计算机的广泛使用对监控系统产生了巨大的影响,它对于监测系统状态的远程控制能力较强,可以形成较为简单明了的图像。电力监控系统的研究基于计算机强大的数据采集和数据处理能力,可以广泛使用于各类电力企业,并成为计算机系统的基本功能。随着工业的发展,电力监控系统以其越来越强的可靠性达到了电力企业发展的需要,未来发展对其提出了更高的要求。

关键词:电力系统;监控;数据采集

1.电力监控系统解析

在变电站中应用监控系统,可以达到相关设备的实时监督和控制,从而更好地掌握设备运行情况,为工作人员更好对其进行远程管理奠定基础。而监控系统则是借助“四遥”功能得以顺利运行,即遥控、遥信、遥测和遥调,以便实时监控变电设备的具体运行状况,并为后台工作人员进行数据归档、统计分析提供依据。而在通信技术以及计算机技术不断取得进步的同时,监控系统出现了较大变化,其系统功能更是得到了显著优化和完善,例如电网监控、电量监测、事故记录等功能。智能变电站内监控系统的实践一方面能减少运营成本,促使变电站可以高效运行,降低事故造成的不利影响,另一方面能及时发现潜在风险以及隐患,为变电安全、稳定运行提供有力保障,例如,监控系统的应用主要是借助数据分析能力,及时掌握电能损耗情况,通过系统结构的优化,实现节约资金的目的。另外,如果检测过程中出现异常情况、设备故障现象,监控系统可以及时发出警报信号,通过应急预案的落实,更好地对故障予以控制、处理,进而降低故障带来的不利影响。

2.DSP技术在电力系统数据采集中的应用

2.1在电能质量监控中的应用

随着国家电力资源需求的提升,我国的电能质量监控工作也随之开展,并且在重点城市当中,监控的指标会更多一些。从主观的角度来分析,电能质量监控工作,想要在最终的成绩上达到预期目标,就必须在电力资源的数据上、信息上充分的收集,甚至是不能放过任何一个细节上的数据,然后还要对所有的数据进行归类、划分、处理、干预等等,所面对的工作量较为庞大,在工作的难度上也是比较高的。面对这样的需求,完全符合DSP技术的内涵和特点,将DSP技术的应用是非常可行的。①电能质量监控属于电力系统自动化的组成部分,DSP技术在应对电力系统的所有数据采集和处理后,均可以表现出积极作用,那么对于电能质量监控而言,也是不在话下的。②在应用DSP技术以后,完全可以达到监控的自动化目的,定期对监控的结果进行分析后,有助于下一个阶段的监控工作更好开展。

2.2在电网无功补偿和谐波抑制中的应用

对于电力系统而言,为使其能正常平稳地运行,改善电能质量,提高供电效率就必须对电网的无功功率进行及时调控。DSP技术在兼容性方面较强,所以可以将该项技术与电力电子技术充分结合,优化电网无功补偿和谐波抑制。由于电网的无功功率补偿装置需要具备及时、准确投入或退出的特点,所以对其动作触发的计算方法和时间上有一个快速性的要求,DSP技术在数据采集及处理上所体现出的高效、快速、精确、实时的特性在这里就能发挥其强大的优势,从而使电网的运行变得更加可靠和稳定。之前,国外已有采用了DSP芯片作为系统控制核心的静止无功补偿装置。它将DSP技术融合进了电力电子装置的控制部分,发挥其控制灵活、实时性强的特点,同时可以更好地改善谐波抑制、电压波动等问题。

2.3在继电保护中的应用

继电保护作为电力系统安全运行的最重要部分,其作用是当电力系统发生故障或出现危及系统安全运行的异常工况时,能及时得采取自动化措施,将故障迅速地从系统中切除,并将故障的影响尽可能控制在最小范围内,从而使电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)免于遭受损坏。继电保护的关键在于:①切除故障的时间要快,即速动性;②故障切除必须准确,即灵敏性。

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3.电力监控系统应用

3.1电力系统的监测

电力系统的监督操作可以采用远程方法包括选择发电厂或变电站的自动处理系统实现设备选型和实现打开开关的选择,要避免未选定设备的操作或不发送操作指令等错误,这是在数据采集系统中的一个重要的监控和设计步骤,实现高水平的安全性需求。

3.2信息存储和报告

电力系统的监控状态和数据记录操作过程中的一项重要任务的保护是电力系统的正常运行,通过精确的记录以满足未来的要求和统计的电动操作系统的预测和规划设计等。数据记录通常是实现电力系统运程操作的重要方法,但是要按一定的间隔周期预选的数据集,并将其存储在一个文件中,这个存储点通常是固定的,但在某些特殊情况下需要获取的储存信息更加频繁。历史监控文件和数据采集系统的各种信息源表综合一起,提供有效的数据状态报告。基于这些文件保存历史数据,以处理各种格式的电力系统报表,如具体的运行日期、月份和年度报告等。如果出现特殊情况,断路器打开状态会获得一个异常的记录事件,掌握数据的正确率和中心RTU查询的独立循环。当发生异常事件,主站发送报警信号开启RTU的活跃状态,因此时间精度的基础值对RTU基于事件的序列,还会涉及大量分散的RTU主站。

3.3数据计算

在电力变压器数值计算过程中,加热变压器和负荷测量之间的密切联系是最常见的变压器读数,一般来说计量单位都是兆瓦,没有电流(单位为安培)就不会的准确的监测数据,由下式(MVA)=(MW)+(2,2)定期计算实时数据,通过比较标称值解读布尔代数的离散点或集点。

3.4GOOSE和SV监测

OIS参考模型主要分为7个不同层次,例如物理层、网络层等,以数据链层为核心组播通信,GOOSE效果和SV值主要是通过接收方予以判断,然后根据通讯状态,通过网络传输的方式送至监控系统。而在电力监控系统中,利用二维表方式,实现以上两者的监测工作。

3.5智能告警

在原有变电站中,对于电力监控系统来讲,往往是在获取事件报文之后,根据先后顺序予以警告,一旦出现变电站相关事故,其事件数量会持续增加,最终无法掌握事故发生情况,造成较大的事故危害,促使事故处理工作效率不断下降。但智能变电站的监管系统则不同,因其告警功能具有智能化的特点,可以依据间隔数据及主设备参数,对信息予以检索,并以时间先后顺序对其排列,然后结合事件发生类型,对保护、测控信息进行划分,为工作人员更好查阅提供便利。而在此基础上,工作人员仅需利用简单操作,即可直观掌握实际发展情况,为更好地处理事故获取更多处理时间。

结论

电源监控和数据采集系统不仅适用于电力系统,也适用于供水、燃气、工厂能源的集中管理,可以分散控制基础数据采集和USB总线技术,能够满足较大功率的控制,随着计算机和电子技术的发展和存储容量的增加,功能更加全面的监控和数据采集系统必将逐渐完善。

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论文作者:杨威,杨世超

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/29

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