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摘要:电网不断增长的规模和日益复杂的结构,对电网的调度和管理提出了越来越高的要求。以计算机技术和信息技术为基础的电网监控系统能够实现电网的远程信息交换、远程监测、远程控制和调度等功能,是推进电网向着智能化和自动化发展的基本设施。
关键词:电力系统;监控;性能
引语
我国电网近年来得到了长足的发展,宏大的规模和繁复的结构对电网的监控和运行安全管理提出了更高的挑战。电网监控系统必要要实现对电力系统的设备运行状态进行严密的监控,实时收集、输送和处理各设备的运行参数信息,实现电网的自动化管理。我国电网的总装机容量大幅提升,需要收集的远程监控信息也与日俱增。电力监控系统能否及时准确地检测电力系统各种运行信息,并据此对电网的运行状态做出正确的判断,是电网监控系统性能的重要体现。本文根据针对电网监控系统的结构和设备结构展开研究,分析了电网监控系统的实时性和可靠性等重要性能。
1.电网监控系统的结构与功能
电网监控系统(SCADA)的主要功能包括对电网的运行监视控制,以及发电、电压、设备负载、运行频率等重要数据信息的收集和处理。电网监控系统的的核心结构是调控中心主站,各电厂和变电站内的多台远程数据终端(RTU)与调控中心相连。数据终端的主要功能是收集电力系统设备的运行数据收集和监测,并将这些数据信息输送至调控中心,然后执行调控中心发来的远程操作指令。
1.1数据收集与预处理
数据收集与预处理是电网监控系统的基础功能。数据终端通过各种信息检测设备,实时收集电网运行状态数据信息,与调控中心主站进行信息交换。为了尽可能地消除检测设备的测量误差,以及信息在传输时受到的扰动,一般需要对数据进行预处理。数据的预处理操作包括校验开关变位可靠性、检验数据的合理性以及数据的滤波等。其中,校验开关变位可靠性是保证远程通信可靠性的一项重要措施。数据终端收集变位开关信息后,为了确保信息传递的可靠性,将数据信息多次传送至调控中心主站,主站通过比较收到的多重数据信息进行校验和纠错,减少了信息传输的失误。数据信息的预处理提高了数据终端和调控中心信息交换的准确性和可靠性。
1.2电网运行监控
电网监控系统的主要内容主要包括三个方面:电网运行质量监控、电网运行安全监控和电网设备状态监控。电网运行的质量主要体现在电网电压和周波两个参数上;电网运行安全监视则主要监测电网是否超负荷运行、发电厂是否过载等;电网设备的监控则主要针对各种发电设备、输送电设备、刀闸以及其他自动化设备等。在电网出现不合理运行状态或设备出现故障时,电网监控系统可以及时发出警报信号,吸引调度员的注意力,以确保电网正常运行。电网监控系统能够以图、表等媒体形式将监控结果实时反应到屏幕显示器上,方便调度员进行阅读、查询和远程调控等操作,实现人机交互。
1.3电网监控系统通信
调控中心与数据终端的采取问答式进行数据通信。调控中心根据需要主动提取各数据终端收集的不同类型的数据和信息。这种通信方式使调度员可以根据不同信息的特点,采用灵活多变的方式进行电网的调度和控制。问答通信方式增进了调控中心和数据终端的信息交互,二者之间的问答联系是电网监控系统的通信质量更加可靠。另外,电网监控系统的全网同步时钟提高了信息收集和传递的实时性。由于电网监控系统的子系统一般都以自带时钟时间为准,如果没有同步时钟功能,一旦出现电网运行故障,由于各子系统传输的信息时基不同,给故障的分析和诊断带来了不小的困难。同时,同步时钟也为调度员进行远程调控操作提供了重要依据。
2.远程终端设备
数据终端是电网监控系统的基础设施,其核心元件是微型处理器。在电网监控系统中,数据终端主要负责数据的采集、预处理、输送和显示功能,并实时与调控中心进行通信,执行来自调控中心的指令。随着信息技术、自动控制技术和计算机技术的不断发展,数据终端设备向着智能化和多功能化快速发展。数据终端设备采集的信息包括体现电网运行状态的模拟量、状态量、脉冲量以及事件顺序记录信息。对于模拟量信息,利用RC濾波可以过滤不必要的噪声干扰;然后再利用A/D转换器将模拟量转换为数字量。而设备运行的状态量受到开关信号的干扰,一般需要进行光电隔离等预处理,然后再输送至数据总线。事件顺序记录信息(SOE)是一种包含时间信息的特殊信号。数据终端通过比较先后采集的状态量,确定发生变化的事件的时间,并按照开关的序号和开关变位的时间顺序记录信息,以备调用。数据终端与调控中心通过调制解调器实现信息的交换,而数据的显示功能则是通过CRT等外设为电网调度人员提供电网实时运行状态参数浏览和查询功能。人机交互的实现可以有效提高电网监控水平。
结语
电网监控系统是智能电网的重要组成部分,其性能对于智能电网的运行安全、调度管理和自动化控制有着重要的影响。
参考文献
[1]杨胜春,姚建国,高宗和,等.基于调度大二次系统的智能化电网调度辅助决策的研究[J].电网技术,2006, 30(s):25–36.
[2]郭文鑫, 廖志伟, 文福拴,等.计及警报信息时序特性的电网故障诊断解析模型[J].电力系统自动化,2008,32(22):26–31.
关键词:电力系统;监控;性能
引语
我国电网近年来得到了长足的发展,宏大的规模和繁复的结构对电网的监控和运行安全管理提出了更高的挑战。电网监控系统必要要实现对电力系统的设备运行状态进行严密的监控,实时收集、输送和处理各设备的运行参数信息,实现电网的自动化管理。我国电网的总装机容量大幅提升,需要收集的远程监控信息也与日俱增。电力监控系统能否及时准确地检测电力系统各种运行信息,并据此对电网的运行状态做出正确的判断,是电网监控系统性能的重要体现。本文根据针对电网监控系统的结构和设备结构展开研究,分析了电网监控系统的实时性和可靠性等重要性能。
1.电网监控系统的结构与功能
电网监控系统(SCADA)的主要功能包括对电网的运行监视控制,以及发电、电压、设备负载、运行频率等重要数据信息的收集和处理。电网监控系统的的核心结构是调控中心主站,各电厂和变电站内的多台远程数据终端(RTU)与调控中心相连。数据终端的主要功能是收集电力系统设备的运行数据收集和监测,并将这些数据信息输送至调控中心,然后执行调控中心发来的远程操作指令。
1.1数据收集与预处理
数据收集与预处理是电网监控系统的基础功能。数据终端通过各种信息检测设备,实时收集电网运行状态数据信息,与调控中心主站进行信息交换。为了尽可能地消除检测设备的测量误差,以及信息在传输时受到的扰动,一般需要对数据进行预处理。数据的预处理操作包括校验开关变位可靠性、检验数据的合理性以及数据的滤波等。其中,校验开关变位可靠性是保证远程通信可靠性的一项重要措施。数据终端收集变位开关信息后,为了确保信息传递的可靠性,将数据信息多次传送至调控中心主站,主站通过比较收到的多重数据信息进行校验和纠错,减少了信息传输的失误。数据信息的预处理提高了数据终端和调控中心信息交换的准确性和可靠性。
1.2电网运行监控
电网监控系统的主要内容主要包括三个方面:电网运行质量监控、电网运行安全监控和电网设备状态监控。电网运行的质量主要体现在电网电压和周波两个参数上;电网运行安全监视则主要监测电网是否超负荷运行、发电厂是否过载等;电网设备的监控则主要针对各种发电设备、输送电设备、刀闸以及其他自动化设备等。在电网出现不合理运行状态或设备出现故障时,电网监控系统可以及时发出警报信号,吸引调度员的注意力,以确保电网正常运行。电网监控系统能够以图、表等媒体形式将监控结果实时反应到屏幕显示器上,方便调度员进行阅读、查询和远程调控等操作,实现人机交互。
1.3电网监控系统通信
调控中心与数据终端的采取问答式进行数据通信。调控中心根据需要主动提取各数据终端收集的不同类型的数据和信息。这种通信方式使调度员可以根据不同信息的特点,采用灵活多变的方式进行电网的调度和控制。问答通信方式增进了调控中心和数据终端的信息交互,二者之间的问答联系是电网监控系统的通信质量更加可靠。另外,电网监控系统的全网同步时钟提高了信息收集和传递的实时性。由于电网监控系统的子系统一般都以自带时钟时间为准,如果没有同步时钟功能,一旦出现电网运行故障,由于各子系统传输的信息时基不同,给故障的分析和诊断带来了不小的困难。同时,同步时钟也为调度员进行远程调控操作提供了重要依据。
2.远程终端设备
数据终端是电网监控系统的基础设施,其核心元件是微型处理器。在电网监控系统中,数据终端主要负责数据的采集、预处理、输送和显示功能,并实时与调控中心进行通信,执行来自调控中心的指令。随着信息技术、自动控制技术和计算机技术的不断发展,数据终端设备向着智能化和多功能化快速发展。数据终端设备采集的信息包括体现电网运行状态的模拟量、状态量、脉冲量以及事件顺序记录信息。对于模拟量信息,利用RC濾波可以过滤不必要的噪声干扰;然后再利用A/D转换器将模拟量转换为数字量。而设备运行的状态量受到开关信号的干扰,一般需要进行光电隔离等预处理,然后再输送至数据总线。事件顺序记录信息(SOE)是一种包含时间信息的特殊信号。数据终端通过比较先后采集的状态量,确定发生变化的事件的时间,并按照开关的序号和开关变位的时间顺序记录信息,以备调用。数据终端与调控中心通过调制解调器实现信息的交换,而数据的显示功能则是通过CRT等外设为电网调度人员提供电网实时运行状态参数浏览和查询功能。人机交互的实现可以有效提高电网监控水平。
结语
电网监控系统是智能电网的重要组成部分,其性能对于智能电网的运行安全、调度管理和自动化控制有着重要的影响。
参考文献
[1]杨胜春,姚建国,高宗和,等.基于调度大二次系统的智能化电网调度辅助决策的研究[J].电网技术,2006, 30(s):25–36.
[2]郭文鑫, 廖志伟, 文福拴,等.计及警报信息时序特性的电网故障诊断解析模型[J].电力系统自动化,2008,32(22):26–31.