變電站計算及監(jiān)控系統(tǒng)安裝調試淺談
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摘要：變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)變電站的智能化、自動化控制，有效地提高了變電站的工作效率，為了提高變電站監(jiān)控系統(tǒng)的精準度，變電站還需要從安裝、調試等方面加強管理。本文對變電站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構簡單介紹，再從變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和調試兩個方面分析其工作要點。
關鍵詞：變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；安裝調試要點
改革開放后，人民的生活質量不斷提高，在日常生活中，對電力的需求不斷加大，而工業(yè)發(fā)展的速度也越來越快，生產(chǎn)過程中對電力的需求也與日俱增。電力需求的增大直接帶動了配電網(wǎng)的發(fā)展，而變電站則是配電工作中的重要組成部分，計算機監(jiān)控系統(tǒng)極大地提高了變電站的工作效率。
1變電站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構
變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構由站控層、間隔層和網(wǎng)絡設備層三個部分組成，該系統(tǒng)使用開放式分層分布系統(tǒng)，站控層和間隔層的網(wǎng)絡應該采用單網(wǎng)的形式直接連接。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的操作人員主要在站控層操控整個系統(tǒng)，站控層還包括監(jiān)控系統(tǒng)的主機、遠動裝置、打印機、開放式接口以及其他網(wǎng)絡計算機設備，遠東裝置的配置方式有單機和雙機兩種。間隔層主要連接站控層與網(wǎng)絡設備層，間隔層包括網(wǎng)絡、通信等裝置的接口以及其他測控單元。網(wǎng)絡設備層顧名思義是防止網(wǎng)絡設備系統(tǒng)層，變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)需要使用網(wǎng)絡電纜、光纜、連接線等安全設備，還需要使用交換機、轉換機等接口設備。如果變電站設備之間的連接使用雙絞線，為保證各設備之間順利聯(lián)通，應該使用網(wǎng)絡光纜。變電站的電量計算系統(tǒng)需要使用獨立的網(wǎng)絡，電量測量表應當直接與通信設備進行連接，由通信設備之間將電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶冸娬颈O(jiān)控系統(tǒng)中。
2變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安裝要點
變電站監(jiān)控系統(tǒng)需要使用屏柜、設備以及電纜三種類型的設備，而測量控制設備、遠動裝置設備以及電量測量設備都需要使用組屏安裝，而屏柜類設備安裝后都需要使用其他裝置進行固定，屏柜類設備安裝時需要與接地線與接地銅排相互連接，而且要保證屏柜的位置符合變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的安裝要求。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的安裝要點有以下注意事項。（1）屏柜是安裝各網(wǎng)絡設備的裝置，所以在安裝網(wǎng)絡設備時需要注意散熱問題，安裝人員需要將各個設備分開，保留足夠的散熱空間。（2）變電站監(jiān)控系統(tǒng)中分為多個不同的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)對應的網(wǎng)絡監(jiān)控設備都不同，所以為了方便監(jiān)控設備的后期維護，安裝人員應該有意識地將各系統(tǒng)的設備進行區(qū)分，然后，安裝到同一屏柜中。（3）屏柜安裝時，需要按照空間合理排布，同時，預留一部分空間方便開放式監(jiān)控系統(tǒng)后續(xù)增加新的功能。屏柜內部同樣如此，屏柜內部各設備之間在保證散熱良好的前提下也要預留出一部分設備空間，方便各系統(tǒng)后續(xù)增加功能后還有安裝新設備的空間。（4）變電站監(jiān)控系統(tǒng)各設備的供電應該選擇站內的電源，由變電站獨立為監(jiān)控系統(tǒng)設備供電，降低監(jiān)控系統(tǒng)的供電壓力，保證變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以穩(wěn)定工作。（5）變電站監(jiān)控系統(tǒng)中，電纜的鋪設需要注意不能交叉重疊，在鋪設完每根電纜后都要保證其排列整齊，方便后續(xù)維修或者更新?lián)Q代，而且電纜的鋪設需要遵循先長后短的原則。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的每條電纜都應該標記號碼，與監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡設備相互對應。除此之外，還要保證電纜與其他裝置或者設備的接口封堵嚴密。
3變電站監(jiān)控系統(tǒng)的調試要點
變電站監(jiān)控系統(tǒng)的設備、屏柜、電纜安裝完成后還需要對設備進行調試，保證監(jiān)控系統(tǒng)正常、穩(wěn)定地工作，監(jiān)控系統(tǒng)的調試要點注意事項如下。（1）測量控制設備的調試。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的測量控制設備主要調試板卡配置和五防閉鎖邏輯。板卡配置是設備調試人員在安裝完測量控制設備后，根據(jù)遙信、遙測和遙控等功能配置其控制軟件，設備在出廠前廠家會對設備進行初始板卡配置，然后，調試人員在安裝后對初始板卡配置的位置和功能進行二次調試，保證其符合實際需求。五防閉鎖邏輯是變電站監(jiān)控系統(tǒng)防止錯誤操作的邏輯，當監(jiān)控系統(tǒng)的設備工作異常時，監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)異常信息進行操作的操作，導致變電站出現(xiàn)操作風險。而五防閉鎖邏輯則可以在設備異常時將設備鎖死，防止其錯誤操作為變電站帶來巨大風險。五防閉鎖邏輯需要先采集各測量控制的位置信號，然后，將測量控制設備聯(lián)網(wǎng)，將各階段的設備進行聯(lián)合，一旦一個階段的設備出現(xiàn)問題，則立即進行五防閉鎖邏輯防止其他階段的設備同時出現(xiàn)故障。（2）監(jiān)控系統(tǒng)后臺調試。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的主機一般使用微軟的Windows操作系統(tǒng)，一臺主機配置一個顯示器，監(jiān)控系統(tǒng)主機的后臺調試主要調整監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)、數(shù)據(jù)庫、圖形、報表以及信號五個方面。①監(jiān)控系統(tǒng)的參數(shù)配置需要調試人員根據(jù)變電站的實際情況具體配置，監(jiān)控系統(tǒng)需要實際檢測變電站的溫濕度、電流、電壓等信息。②監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設置需要先自定義設備的屬性，然后，在圖形界面上將各設備相互關聯(lián)，即可完成各設備的數(shù)據(jù)庫設置。除此之外，還可以先在圖形界面上將監(jiān)控系統(tǒng)所有的設備全部繪制出來，然后，再分別定義每個設備的屬性參數(shù)，數(shù)據(jù)庫會將各設備對應的數(shù)據(jù)自動同步到數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫設置還要對其傳輸?shù)木_度進行調試，一般數(shù)據(jù)庫以遙測的形式傳輸數(shù)據(jù)。遙測形式的數(shù)據(jù)傳輸有碼值傳輸和二次值傳輸兩種方式，遙測數(shù)據(jù)傳輸系數(shù)可以通過公式（一次值）/（一次額定值）=（二次值）/（二次額定值）=（碼值）/（滿碼值）來計算。雖然數(shù)據(jù)庫的傳輸量小，但是，監(jiān)控系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的傳輸精度要求高，所以調試人員必須保證數(shù)據(jù)庫各設備配置準確。一旦數(shù)據(jù)庫收到的數(shù)據(jù)不精準，會對整個監(jiān)控系統(tǒng)造成巨大影響，嚴重降低變電站工作效率。③圖形配置在監(jiān)控系統(tǒng)的后臺中非常重要，操作人員需要根據(jù)系統(tǒng)后臺的設備圖形準確進入控制畫面，從畫面中收集到變電站各設備的工作參數(shù)。所以變電站的后臺監(jiān)控系統(tǒng)中，需要將各設備以流程圖的形式呈現(xiàn)在一個圖形界面中，操作人員可以根據(jù)設備的信息主動選擇進入哪個設備的運行監(jiān)控頁面，方便操作人員進行遠程監(jiān)控。調試人員的工作就是確保后臺監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面匯總各設備對應的畫面準確，否則，監(jiān)視系統(tǒng)將不能準確監(jiān)測設備的工作狀態(tài)和參數(shù)。④報表配置與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的聯(lián)系非常緊密，調試人員應該先將數(shù)據(jù)庫的各設備數(shù)據(jù)按照報表需要的信息進行分類，如功率、電能等，然后，以不同的時間周期分別提取不同的數(shù)據(jù)到報表中，最后，可以得到年、季度、月、周、日等不同時間周期的設備運行參數(shù)數(shù)據(jù)報表。調試人員需要保證報表系統(tǒng)可以按照不同的需求導出不同時間周期的數(shù)據(jù)。⑤信號調試工作主要是將遙信、遙測、遙控的信號進行聯(lián)調，調試人員需要保證信號聯(lián)調過程中各設備、回路以及配置均準確無誤。遙測信號聯(lián)調是其中非常重要的一點，調試人員可以分別從30%、50%、70%、100%、120%的遙測信號值測試其精度是否符合要求。而遙控信號聯(lián)調則是為了測試五防封閉邏輯是否正確。（3）遠動裝置調試。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的遠動裝置調試需要測試其設備通訊規(guī)約與智能設備的數(shù)據(jù)采集信息是否一致。而智能設備又包括間隔層設備、調度主站設備以及變電站設備三種，間隔層設備遠動裝置調試需要使用點號和數(shù)據(jù)值相結合的方式，數(shù)據(jù)值可以從數(shù)據(jù)庫直接導出；調度主站設備遠動裝置調試需要使其網(wǎng)絡配置參數(shù)保持一致，一般調試人員需要配置合適的IP、網(wǎng)關等信息，保證通信參數(shù)與數(shù)據(jù)庫信息保持一致；變電站設備的遠動裝置調試可以采用聯(lián)調的方式，保證遙信、遙測、遙控的信號調理與變電站保持一致。（4）電能計量裝置調試。電能計量裝置調試有很多計量設備接口，這些接口分為上下兩個通道，部分接口為信號提供上行通道，部分接口為信號提供下行通道。而調試人員的工作就是為了保證各接口是上下行通道是否符合要求，一般來說，地質通訊規(guī)約等參數(shù)走上行通道，而電表通信規(guī)約等參數(shù)走下行通道。（5）監(jiān)控設備調試。變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的調試人員使用筆記本控制網(wǎng)絡交換機調試測量控制裝置、配置測量控制設備的數(shù)據(jù)、調整遠動裝置的數(shù)據(jù)修改。重啟遠動裝置。調試測量控制設備是為了保證測量的數(shù)據(jù)準確，在調試之前，應該先對測量控制裝置的數(shù)據(jù)進行備份，防止數(shù)據(jù)丟失后無法還原。遠動裝置調試配置之前，同樣要做好備份工作，防止遙信、遙測、遙控數(shù)據(jù)跳變導致調試不準確。而重啟遠動裝置后，應該先封鎖數(shù)據(jù)，而遠動裝置的配置設備只有在重啟后才會生效，所以調試的最后一步是重啟遠動裝置。
4結語
綜上所述，變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)需要注意屏柜、設備及電纜三個方面的安裝要點，還要注意測量控制設備、監(jiān)控系統(tǒng)后臺、遠動設備調試、電能計量裝置調試以及監(jiān)控設備調試五個方面的調試要點，才能保證變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
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作者:霍然 陳俊璞 余磊 單位:中國水利電力對外有限公司