摘要：近年来，500kV变电站监控自动化系统运行存在问题分析与建议得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了目前500kV变电站“无人值班”存在的问题。在探讨500kV变电站自动化监控软件开发及监控软件构成的同时结合相关实践经验，就500kV变电站自动化监控系统软件结构设计展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识。
关键词：500kV变电站；监控自动化系统；问题；建议
1前言
随着500kV变电站监控自动化系统运行条件的不断变化，对其相关内容提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展，并取得理想效果。基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2概述
变电站自动化监控系统是对区域内各间隔层设备所采集的数据进行显示、分析、处理、控制等功能为一体的综合性控制系统，通过该系统可以彻底实现对变电站的正常运行进行实时监控，可有效降低运行过程中的人力和物力消耗，提高电网调控的安全性。本文将以实际经验为基础，对该系统的结构和各部分的功能进行介绍，论述变电站日常运行过程中出现的常见问题及其解决措施，以此希望给予同行业人员以有意义的借鉴。随着变电站自动化监控系统的不断推广和应用，在变电站监控中心，即可通过电力通信网，对变电站内的设备运行情况进行实时远程监控，及时发现并处理设备的运行故障，可大幅降低变电站的运行与维护成本，提高电网调控的整体安全性和可靠性。
3目前500kV变电站“无人值班”存在的问题
3.1现阶段变电站设备的可靠性不高
目前变电站的设备虽然能够支持电网运行，不会对电网的安全性构成严重影响，但是其设备还是存在一定缺陷，想要满足“无人化”的要求是不太可能的。比如设备出现绝缘故障、设备机构失灵、漏油、漏气等严重问题，出现这些问题的时候会影响设备的安全运行，还有一些设备开关不支持远程遥控隔离，需要人员到现场才能处理，也不能检测设备的全部运行过程。
3.2变电站设备信息难共存
传统变电站的设备有一个十分大的问题就是信息难共存，想要自动化就得信息共存，但是传统的设备不支持这样的操作，设备与设备之间也不能互相操作，造成系统的可扩展性十分差。
3.3一些设备依旧依赖人工服务
目前变电站的设备中投退和定值区改变的操作由于使用的是硬压板、保护插把的方式，所以无法实现远程遥控，这样集控中心就需要现场专职人员来实施这个操作，想要改变现状与问题，主要还是需要在设备上优化，这样才能实现真正的无人化。
4 500kV变电站自动化监控软件开发
现阶段，程序设计方法多种多样，但以模块化程序设计与面向对象的程序设计为主，将两者有效地结合起来，形成一套完整的变电站自动化监控系统开发模式。变电站自动化监控系统一般使用后台软件，结合模块化和面向对象的程序设计方式，基本上确定了后台软件应有的功能，由这些基本功能构成系统的主要特征。采用模块化程序设计的方式，将后台软件分为若干个子系统，包括数据库管理系统、报表系统、通讯系统、主控程序等等，每一个子系统由简单的数据关系构成，容易建立模型。因此，在具体的软件开发设计中，一般采用分层分析设计以及线程技术方法。
4.1分层分析设计方法
根据变电站业务处理、控制流图以及数据流图等，明确后台监控软件的主要层次，即数据处理层、通信层、应用层、数据存储层等，利用分层分析设计方法，逐层进行分析与设计，对层与层之间的接口进行明确规定，降低开发的难度，提高数据接口的兼容性以及移植性。
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4.2线程技术方法
以线程技术为主的变电站监控主站，能够利用不同的线程完成不同的任务，合理区分线程的优先级别，就能够完成实时性不同的任务，提高了变电站监控系统中数据处理效率，保证各项紧急任务发生后系统的响应速度。
5 500kV变电站自动化监控软件的构成
变电站自动化监控软件的构成分为三个部分，即底层数据服务器、中间层数据库以及高层应用程序。
5.1底层数据服务器
该层具有数据处理以及通讯两种功能，能够接收到RTU采集的实时数据信息，包括变电站运行的状态量、模拟量以及时间顺序等等，同时还能够向高层程序层的RTU发送控制命令，并显示源码数据。对原始的数据进行有效的处理，形成实时数据，并及时传输到中间层数据库中，提供给应用软件使用，确保信息的实时性。
5.2中间层数据库
中间层数据库主要是面向应用程序，具有系统功能分析，是整个数据信息结构的核心，能够为高层应用功能模块提供各种有用的数据信息。根据系统性能的不同，将数据库分为实时数据库、参数数据库、历史数据库以及辅助数据库几类。
5.3高层应用程序
高层应用程序具有多个功能，包括监视功能、遥控遥调功能、数据采样计算处理功能、打印功能、接线图编辑显示功能、报表功能、参数管理功能、人机接口功能以及系统安全维护功能。该层的应用程序，能够将变电站运行的实时数据信息进行处理，并对数据库信息进行监测，发现异常情况就会发出警报，并做好备份工作。对相关的数据信息、报表等还能够进行打印，为系统设置、维护等提供配套的参数管理，根据用户操作内容的不同，设置有效的权限管理。
6 500kV变电站自动化监控系统软件结构设计
在变电站自动化监控系统后台软件设计过程中，考虑到数据功能的组合与分散，系统通讯以及数据处理功能都是为高层应用程序提供有效的数据，如果将两者分开，必会影响数据处理的时间，也会增多数据传递时间，将处理过程复杂化。所以，一般需要将通讯与数据处理功能进行组合，形成一个独立的功能模块，我们称之为数据服务器，两者的组合能够节约数据处理时间，提高系统整体的效率。同时，数据库管理、报表功能、数据存储功能、远动功能等功能之间数据联系较少，独立性较强，可以实行分散，尽可能使其与应用数据发生联系，形成以数据为中心的功能结构，便于系统操作和维护。
值得注意的是，在变电站巡检操作人员操作设备过程中，在主控室操作后，又必须到现场查看并验证一次设备的实际位置，如果操作项目多的话，过程反复又浪费时间，自动化的程度还有待提高。假如操作人员在主控室或调度室就能查看一次设备的运行工况，则会大大减少操作人员的劳动量和时间。所以，未来的趋向将是在一次设备附近装设视频和声控系统，通过远动和通信系统进行数据采样和传输，运行操作人员在远方就能对设备的运行工况及状态变化情况了如指掌，同时又减少与高压设备危险接触的不定因素。但就目前而言，大部分人员计算机技术能力有待提高，只能进行简单分合闸操作以及线路改命名等简单的数据库编译工作等，遇到复杂问题仍需向厂家求助，这一问题需要后续解决。
7结语
通过对500kV变电站监控自动化系统运行问题的研究，我们可以发现，该项共走良好实践效果的取得，有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控，有关人员应该从500kV变电站的客观实际情况出发，研究制定最为符合实际的监控自动化系统运行实施方案。
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论文作者:罗靖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
标签：变电站论文; 设备论文; 功能论文; 数据论文; 监控系统论文; 操作论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第23期论文;