摘要：换流站监控系统在换流站的生产运行和管理体系中占有重要地位，提前规划换流站监控系统的建设，以实时数据库为核心建设一个技术先进、经济实用、安全可靠、可扩展性强、用户友好的换流站监控系统，既是直流换流站高起点、高标准建设的要求，也是今后换流站运行维护方便、系统稳定安全运行的一个先决因素。本文针对目前直流换流站监控系统的发展状况，以及换流站的一些实际情况，阐述了对于直流换流站监控系统架构的建设的一些观点，希望能对直流换流站的监控系统的运行可靠性提供一些建议。
关键词：直流换流站；监控系统；架构建设；实时数据库
一、引言
随着信息技术的不断发展、设备的智能化趋势以及监控系统领域技术的更新，监控系统目前正朝着自动化、智能化、远程化的方向发展，直流换流站必须配套建设有坚强可靠的、先进的、经济实用的、符合未来发展要求的换流站监控信息系统。
二、换流站监控系统基本建设目标
1．换流站监控系统的建设，总体应遵循以生产和运行为核心的原则，避免面面俱到和低水平重复开发，立足于高水平、高起点进行系统开发和集成，考虑换流站严峻的电磁环境，建设一个安全先进的换流站监控系统，争取最大的经济效益。对于间隔层的数据保护除应在网络设计有一定考虑外，针对换流站的实际情况，其交换数据的传输路径上的所有设备、联络介质的对恶劣电磁环境的防护能力也应达到规定的标准要求。
2．通过综合管理系统收集和管理换流站管理过程信息系统的管理数据，加强对换流站运行参数和设备状态的监测，实现远程浏览换流站生产运行动态，提高换流站的安全生产水平，同时也为换流站信息化管理提供基础实时数据。
3．建立一个基于企业级网络、大型数据库系统、能充分支持上述功能的先进、稳定和安全的开放性较好的统一的计算机运行平台，为换流站监控系统构建良好的应用基础。
三、换流站监控系统的提升因素
1.技术先进性
换流站监控系统是一个结合了现代先进的网络技术和软件开发技术的计算机系统，实现对换流站二次设备进行重新组合、优化设计，对换流站全部设备运行情况执行监视、测量、控制和协调，以及换流站生产管理的应用。整个监控系统集成高速交换网络技术、大型数据库技术、超文本链接数据、C/S技术、B/S技术、面向对象编程技术、多媒体编程技术、浏览器技术、Internet/Intranet技术等先进技术。随着最新IEC61850规约的推广，着眼于数字化换流站的发展趋势，针对直流换流站的重要地位，定制一个硬、软件性能先进、架构合理的换流站监控系统是有必要的。
2.经济实用性
换流站监控系统的建设既要充分考虑系统的性能价格比，又要考虑对硬件设备及软件的充分利用，使监控信息系统具有合理的经济性，降低总体投资费用。从实用出发，根据应用系统特性选择最适合的技术和工具，选用经济实用的应用系统，同时应提前进行统一的系统架构规划，为适应未来换流站的输变电设备扩展作预留发展空间，避免重复低水平投资。
3.安全可靠性
换流站监控系统应充分考虑系统的保密性，不使网络上所传输的信息被窃取，同时对网内的所有用户必须有严格的口令限制、使用级别和使用权限。系统应充分考虑到防火墙、网管和防病毒的能力，设置可行的严格保密措施防止非法入侵和破坏，具有网络管理和防病毒能力。由于1000kV直流换流站电磁环境比较恶劣，在硬件选型以及网络的抗电磁干扰方面需要特别加强关注。在西北750系统的运行过程中曾经发生过网络通讯线路由于电磁环境恶劣，抗电磁干扰能力较弱，导致影响监控系统的情况发生，作为换流站的监控系统的设备电磁兼容能力需要具备一定的抗干扰要求，需要注意抑制干扰源产生的电磁干扰，切断干扰源传播的途径，提高敏感设备的抗干扰能力，以往忽视的网络通讯传输介质的抗干扰指标要求也应加强，加强网络线路的屏蔽和保安接地，尤其监控系统网络端口的连接处的耐干扰能力，综合布线系统必须采用屏蔽防护措施，以抑制外来的电磁干扰，各段的屏蔽层保持连通并良好接地。
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4.良好的开放性
换流站监控系统随着系统应用的深入，将面临管理模式调整、信息量增加、系统功能深化等目前难以预料的变化，主体架构系统需要具有统一的规划设计和较强的扩展能力，以适应特高压直流换流站不断发展的需要，五防系统、工业电视、保护信息子站、通讯通信、音频管理、故障录波、培训仿真站、设备的在线监测、调度自动化系统、VQC系统、相关“四遥”系统、图像监控系统、远方远动系统以及其他生产子系统系统必须能在监控信息系统中得到良好的兼容和整合，所以监控系统的选型应采用开放的系统、使用开放的技术，保证监控系统具有较长的生命周期，系统应用规模以远期一次主设备规模为参照，获得较佳的性能价格比。
四、换流站监控系统性能提升措施
1．数据采集与处理
采集换流站内各个测量单元模拟量、开关量、电度量、保护动作等信息，以及其他一些附属的电子多功能仪表的信息，并保证不断地得到快速更新，使系统对各种事件进行快速响应，对数据信息进行一些必要的预处理，比如对通信协议的解析、数据信息分类、更新数据库等。
2．主设备系统运行的在线监视
系统运行状态下的在线监视主要是对站内各种电气设备的运行状态进行实时的监视，系统一次主接线图上实时显示各电气设备的电流、电压、频率和开关状态等状态数据，即将采集的数据信息以友好的界面提供给运行人员。当换流站发生事故、故障和越限等事件时，监控系统将自动完成一系列的处理动作，如启动声音报警、推出相应画面、发生动作的相应装置闪烁告警等。
在换流站的监控系统中纳入对换流站一次设备的监测，是现在换流站生产管理应用的一个比较新的领域，由监控系统实现对主设备运行状态的实时监测，依此制定相应的维修计划，可达到延长设备运行寿命，降低运行维护成本的目的，要实现这些功能，还需要与一次设备厂商紧密配合，以此完善监控系统的应用性能。
3．系统的运行控制
提供友好的控制界面，使运行人员可以安全可靠对站内各保护及测量单元进行校时、下发保护定制、分合断路器及隔离开关和接地刀闸、调节变压器分接头等操作以及系统自动完成的相关操作过程。
4．数据管理
对采集到的各个测量单元的模拟量、开关量、电度量、保护动作等信息，以及其他一些附属的电子多功能仪表的信息定期保存到历史数据库中，并对其分类索引，提供查询工具。查阅系统的各种记录信息，如保护动作事件纪录、运行人员的操作纪录，站内保护装置模拟数据的趋势图、曲线图、饼图或棒图等。
5．接口通信
将站内各种装置提供的数据信息归纳整理成调度规约的通信格式，在上级调度需要时上传，也可对上级调度下发的命令接受、解析。同时配备通用的接口功能，满足与设备的通用连接功能，具备通用的接口扩展能力，以满足特高压直流换流站监控系统的开放性要求。
6．围绕核心基础数据的其他附加高级功能
依托于监控系统的计算机平台的其他高级应用可以为换流站的生产运营提供了更灵活强大的手段，应用当前换流站监控管理领域应用成熟。
结束语
作为未来换流站生产运营执行主体的换流站监控系统，对于保证换流站内主设备及系统安全稳定运行有着重要的作用。根据特高压试验示范工程的建设工期制定清晰的监控系统建设进度流程，选用实用可靠、性价比较好的硬件和软件设备，进行统一的规划，最终建设一个可靠的、具有可持续发展能力的、符合未来换流站需求的换流站监控系统，为保证直流特高压试验示范工程的稳定运行打下良好基础。
参考文献：
[1]高翔等，数字化换流站的主要特征和关键技术[J]，电网技术，2006，第23期
[2]吴在军等，IEC61850标准下合并单元的信息模型与映射实现[J].电网技术，2006，第30期
论文作者:秦有苏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：监控系统论文; 系统论文; 设备论文; 数据论文; 站内论文; 能力论文; 信息论文; 《电力设备》2017年第10期论文;