摘要：随着我国智能变电站的快速发展，变电站电力监测系统也越发成熟，文章主要对当前变电站智能监测系统构成进行分析，并探讨电力质量监测系统的设计内容和提升策略。
关键词：变电站；电力质量；电力监测；监测系统
引言
现阶段，我国电力领域所应用较多的变电站已经实现智能化运维模式，其主要作用是对电力系统进行有效的保护与控制，以防大规模停电事件为人们带来较大的社会影响。基于我国电力系统的高速发展新时期，人们对于电力方面的需求也日益提升，在电力综合自动化与无人值班变电站模式大力推崇的新时期，质量监测系统发挥了重要作用。
1变电站智能状态监测系统的构成
变电站设备智能状态监测系统主要由两大部分组成。第一部分是数据采集模块，它主要是对各种智能设备的总称，这些设备依托内部的传感器，可准确地将每一环节相关的数据进行提取与保存，主要包括温湿度、变压器的色谱分析数据、数字电压检测表数据、绝缘检测数据等，方便人工读取。第二部分主要是以通信技术为主的数据传输渠道，其中以数据信息控制板为核心，通过无线，将各传感器采集到的数据传输回控制板中进行分析，并检测其是否符合安全要求，当出现不安全故障时，监测系统就会发出警报，或通过红色警示灯警示，也可发出警报。变电站中变压器是起主导作用的部件，传感器集中在变电站的不同设备上进行检测，将检测回来的数据通过以太网，成功接入光纤网（大部分变电站以光纤网为主，也有使用其他传输网络GPRS等）中，通过光纤网的无线通信协议传输到变电站的主控制器与计算机显示屏中，使工作人员不必亲身前往各设备附近去读取数据。目前，我国大多数变电站中，主要的监测重点便是电压和电流的实时情况，光纤传递的也是以这两者为主的数字信息。通过互感器，数字信号便可以随时进入保护装置中，避免了下一时刻电压电流对原本数据产生的干扰，保证了其准确性。另外，保护装置可以对数据采集工作进行监控，一旦出现信息丢失等情况，便会立刻报警，工作人员根据报警信息，可迅速恢复系统，以保证工作效率。
2变电站电力质量监测系统的设计
2.1事件触发和记录机制
该监控系统还包括不同的事件触发机制和故障数据记录功能。这两个功能可以帮助系统操作员检查系统操作条件并记录故障事件信息以供分析。触发阈值可以根据分布式电源的功率大小的不同来决定。在本研究中，基于目标系统选择触发阈值。由于电能质量的检测是实时性，因此所有的检测功能都通过FPGA的编程实现，以提高检测的精度，避免由于CPU不稳定导致的报警时效问题。检测结果将通过直接存储器访问（DMA）和先进先出（FIFO）策略传输到DAQ控制器。一旦触发事件检测，DAQ控制器将使用特定的记录周期缓冲区开始记录故障数据，以确保没有遗漏任何事件数据。
2.2高压开关柜故障实时监测系统
整个系统使用控制器局域网络CAN总线，将一系列故障检测模块连接到系统的机器单元，形成现场控制网络。故障检测单元模块从开关柜收集信号数据，通过现场总线传输到系统的机器单元，建立变电站高压开关柜数据库。连接设备数据采集模块通过修改参数的各种信号对控制器局域网络CAN总线系统进行控制，建立一个数据库完全变电站高压开关设备，控制器局域网络CAN总线系统管理监控系统的参数传输速率（例如，时间设置、地址等）发送节点，数据接收、机器、节点以及中断状态等。高压开关柜实时监测单元采用与CAN总线通信相连，它接收模块、数据采集的数据通过电脑计算相应待遇高压开关设备的连接参数值根据各种参数及其波形等相关具体分析的性质以及高压开关设备连接。控制器局域网络CAN总线的硬件电路主要包括：CAN总线通讯接口电路、键盘电路、微处理器电路以及实时时钟电路等。主要软件包括：通讯软件、故障诊断与报警软件、信号采集软件以及系统自检软件等。
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2.3设备发热监测系统
实时针对变电站设备的运行状况进行监测可有效对发热现象加以预防，我国电力变电站单位通常都以远红外定期测温技术和示温蜡片技术作为其主要温度监测方法，其中远红外定期测温技术主要是接住远红外成像原理，借助远红外线对设备在运行过程中产生的温度色相进行分辨与监测，这种方法检测率较高，但具有成本高的缺点;示温蜡片技术可及时对各个设备连接位置的温度进行测试，该方法主要用于设备中大电流回路情况。
2.4监测系统的数据分析
数据分析并非靠人脑完成，而是靠嵌入式控制器完成的。智能化监测系统之间也不断进行着数据的交互，目前我国所使用的大多数监测系统与数据交互系统是互相分离的，但在功能上是彼此统一的。监测系统与数据采集部分都处在高压、高电流或是高温等艰苦的环境中，因此监控系统做过特殊处理，可适应恶劣环境，并在极端环境中保证数据的可靠性与真实性。但基于通信协议的数据传输设备却不适应。传输至电脑中的数据是经过与监控系统相配套的软件进行分析的，因此需要专业的互联网职工对电脑软件或手机APP进行分析。这一点也是变电站向智能变电站跨越的最典型表现。
2.5断路器状态检测
该监控系统将记录变电站内任何断路器操作历史状态的时间和位置。利用该功能，可以访问站内的断路器的所有操作信息以进行进一步分析。
3提高变电站电气在线监测水平相关对策
3.1优化安装技术
在外部自然因素的影响下设备容易出现氧化的情况，因此需要提高设备的抗氧化的性能。在安装过程中，使用复合脂可以有效地提高设备的抗氧化，还有优化安装技术，并制定一套安装规范，要求工作人员严格按照安装规范进行工作，这样可以避免设备发热。
3.2建立动态监测机制
企业电力系统在安全运行管理的过程中，使用现代新科技与技术，利用其便捷性和高效性，提升对变电站运行的管理。例如，在变电站中建立动态监测机制，通过智能监控，增强管理质量，常见的动态监测机制可包括：智能传感、计算机客户端、仿真技术和自动计数等等，具体的构建需要结合变电站实际运行情况，构建科学的监控体系，当发现隐患征兆的时候，就能第一时间发现问题并报警。这样的形式比人为检测管理效率更高，减少设备故障出现概率，延长设备使用周期。为电网安全稳定运行，提供良好保证。
3.3监测系统的主要服务方向
监测系统主要有以下服务方向。第一，分析各部分的运行数据，确保工作在正常状态。第二，进行数据的分析，对任意设备可进行计算机的智能控制，通过分析数据计算该状态下变电站最大的工作效率，可智能控制各设备的工作状态。第三，对未来设备的运行模式进行预测，若前期出现可能会导致设备出现过电压、过电流情况的现象时，便会提前做出分析，及时纠正该设备的运行状态，或在造成事故之前停止运行。第四，提供数据查询，由于最后的数据分析是由计算机分析完成，因此当想查询一天中设备每时每刻的数据时，只需要调出历史纪录即可。计算机可将它们完整的保存下来，而且通过一定的统计分析方法，对未来设备的运行状态绘制成为图形。
结语
综上所述，在国民经济与电力行业齐头并进、共同发展的今天，变电站实时监测系统凭借其自身的优势，在电力系统中发挥的作用愈来愈大。由于大规模停电问题给社会、市民以及工厂的生产与正常运作所带来的负面影响是不可比拟的，因此，我们应该重视变电站在线监测系统的作用，解决现阶段变电站电气运行问题，提升电力服务水平。
参考文献
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论文作者:刘浩强
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签：变电站论文; 监测系统论文; 设备论文; 数据论文; 质量论文; 系统论文; 电力论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;