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变电站辅助设备监控集成系统的应用措施

  2021-07-27    98  上传者:管理员

摘要:通过采用文献研究法与实践法相结合的方式,探究变电站辅助设备监控集成技术与系统应用。在阐明变电站具体辅助设备类型,理清其监控集成思路的基础上,尝试设计一种专门的变电站辅助设备监控集成系统,并从系统重要参数、应用功能及应用成效三个方面着眼,旨在明确变电站辅助设备监控集成各项技术要点的同时,证明该系统具有较高的应用性和有效性,可有效帮助相关工作人员及时发现变电站辅助设备运行问题并对其进行迅速处理。

  • 关键词:
  • 变电站
  • 电网安全
  • 监控集成技术
  • 系统应用
  • 辅助设备
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1、引言


变电站中涉及大量不同类型的辅助设备,保障各项辅助设备的安稳运行,也是保障变电站各项日常工作以及实现电网长时间安全稳定运行的根本前提。因此有必要加强对变电站辅助设备的实时监控,而将集成技术灵活运用其中,可以有效解决变电站辅助设备之间难以兼容的问题,对各设备通信接口进行统一规范,从而更好地发挥变电站辅助设备监控系统的应有效用。


2、变电站辅助设备类型及监控集成思路


变电站中因辅助设备众多,且类型多种多样,使得系统集成中的数据资源也呈现出明显的多样化特征。但也正因为各类数据资源之间存在明显差异性,故而如何实现不同数字资源的集成统一,也成为变电站辅助设备实时监控的关键所在。在当前的变电站当中,其需要在线监控的辅助设备主要可以分为普通设备、公用设备、电能质量与环境安防等几类。如普通设备包括消弧线圈与容性设备等,公用设备则主要包括蓄电池、直流和交流系统等。

为了能够将不同类型的辅助设备数据资源进行集中整合,通过参考其他相关研究资料,本文选择利用OGSA网络技术,即依托分层与分级存储应用的方式,实现各类型变电站辅助设备的数字资源分类与汇总,工作人员可根据自身实际需要灵活运用系统中的各项应用功能。实现对变电站辅助设备的运行监控,及时掌握各设备运行状态及存在问题,进而有针对性地对其进行有效解决。


3、变电站辅助设备监控集成系统的设计


3.1 系统结构设计

在设计变电站辅助设备监控集成系统中,通过运用分层与分级存储应用的方式,借助WebService将原本对应各个辅助设备的接口以及不同的数据交换格式进行集中统一,由此构成一个完整的、可以覆盖整个变电站所有辅助设备的在线监控集成系统。该系统采用此种分布式结构,能够持续完成辅助设备各项信息数据的采集、分析、处理等服务,防止出现辅助设备监控中断或是不稳定等情况。而即便存在系统网络故障或是运行异常等问题,各智能终端可以相互协调,有选择性地由某一智能终端,自动充当系统主站,负责对各站发送的警报信息进行准确接收。

3.2 智能终端设计

作为变电站辅助设备监控集成系统的重要组成部分,智能终端设计直接影响着系统整体应用成效的发挥。而为了防止不同系统智能终端在实际运行过程中,出现彼此相互干扰的情况,本文在对其进行设计时,选择使用面向对象的设计方法,分层设计各功能模块,由专门的内部接口负责完成各层之间的数据交互。该系统智能终端主要由设备ADP与对外接口服务共同组合而成。通过该智能终端可以有效完成变电站辅助设备运行情况的各项信息数据的自动采集、分析处理以及存储等操作。即便在不联网的状态下,智能终端将专门生成与历史数据相对应的备份文件,并将其存储在本地当中,由此大大提高数据传输速率及稳定性。

3.3 数据采集存储

考虑到变电站辅助设备监控集成系统需要采集的信息数据量巨大,信息数据源众多且类型多样,因此本文在系统的数据采集设计中,选择使用多线程任务调度框架,将若干二次设备动态接入至系统当中,从而有效拓宽变电站辅助设备信息数据采集渠道,系统将会根据具体数据采集任务需求,对数据采集顺序、处理流程等有针对性地进行配置。而为了进一步提高数据的完整性及其传输安全性,设计由该系统智能终端负责完成数据冗余存储工作。根据数据具体类型对其进行分类采集、压缩与同步处理,如系统将会自动将辅助设备信息分为警报信息、状态信息等不同类型,并以此为基础有针对性地制定相应的采集策略,随后对采集得到的各类信息数据进行分类汇总与存储。

3.4 监控模块设计

在变电站辅助设备监控集成系统中,监控服务将依照具体指令对各辅助设备的实际运行状态进行实时、精准监控,并通过将采集得到的相关数据信息与规定标准值进行逐一比较分析,由此生成各设备警报信息。本文所设计的系统监控服务模块主要由四个单元共同构成,分别为指令发送与接收控制单元、用于监视端口和翻译协议的单元。在控制指令发送与接收的单元中,其重点负责完成控制发送指令排序和对翻译协议后的结果进行准确接收,工作人员通过运用这两个系统单元,可以随时创建查询与控制指令队列,并根据具体队列顺序向协议翻译单元,传输指令查询或控制指令。同时利用接收控制单元,相关工作人员不仅能够对信息报源地址及最终解析结果进行有效明确,确定归属于设备即时状态值范畴的具体信息包类型等,当判断信息包类型确实为设备即时状态值或是警报信息后,需要对解析结果进行重新组织,同时缓存处理在数据应用服务中被写入的各项系统数据。

具体来说,该单元首先需要围绕相应查询指令,而后将其快速反馈至查询目标地址当中,对接收的数据包进行解析。在将最终的解析结果传输至接收控制单元后,由该单元对数据发动包的时效性进行准确判断,一旦判断数据发送包存在超时情况,系统将立即自动生成异常报告并直接将其反馈给接收控制单元。最后,在该变电站辅助设备监控集成系统的监控单元,主要负责接收端口,筛选其接收的各个数据包,将其中指定目的端口的数据包,发送至翻译单元即可。

3.5 系统集成接入

在变电站当中,因电能质量数据格式存在一定的特殊性,基于此本文系统集成接入的电能质量数据接入设计中,选择采用独立性较强的C/S结构设计该类数据采集子系统。采集程序负责对一次调用数据量进行实时控制,而采集得到的数据将统一按照队列形式被存储在本地中,等待后续解析入库。数据在实际解析入库过程中,将结合入库数据实际情况,由各表超标触发器完成各个超标数据的自动过滤,并存储至数据超标表。立足数据库任务具体形式,系统将定期调用统计分析功能,并将最终得到的统计结果直接存储至数据统计表当中。数据库在对其进行定期调用下,可以统计分析出各项监测数据的均值、最值等,从而全面了解变电站辅助设备的实际运行情况。


4、变电站辅助设备监控集成系统的应用


4.1 应用系统概况

本文以某变电站当前正在投入使用的辅助设备监控集成系统为例,该系统中最为主要的两大组成部分,分别为辅助监控系统与智能终端,各项信息数据均可以在平台间实现高效共享传输。且各平台均具有较高的独立性,在消息总线的作用下,即便平台不同,数据信息也能够实现同步共享。平台被依次分成表示层、服务层和数据层,各自负责显示监控画面、分析处理采集得到的数据与业务逻辑以及将采集获得数据存储至数据库当中。该变电站辅助设备监控集成系统的客户端采用兼容性高、应用范围较广的Windows操作环境和最新版本的IE浏览器。在画面层中则使用UIMVC模型搭配其他相配套的专业插件,数据库层中则直接使用MySQL数据库,并采用ibatis+jdbco-r映射框架实现数据库层与服务层间的数据交互。

4.2 系统应用功能

该系统在分模块设计和集成设计理念下,划分出众多不同的应用服务模块,而所有应用服务模块被统一集成在同一个辅助设备监控系统中。如系统提供的任务及其执行管理功能,主要负责提供任务定制功能,根据实际需要科学编排任务并准确进行任务发送与任务结果的获取与存储。自动执行具体任务指令,并对整个任务执行过程进行实时控制,立足实际情况随时进行补采、重采控制。系统中的日志与权限等管理功能,支持相关工作人员结合自身需要随时对工作日志、管理权限等进行新增、删改、同步导入操作。系统中智能终端设备则专门负责完成各辅助设备间的高效通信传输,及时将设备通信格式报文转换成服务间接口格式。如智能终端在完成装置报文的准确接收后,将会立即对接收的装置报文进行解析、过滤等一系列处理,再将处理后的报文传输至对应数据库进行存储,此时系统数据库可根据实际情况对上报服务进行灵活调取使用。

系统在实际存储数据时,主要根据实时表和历史表等进行存储,各站点在依次完成对应采集数据的存储之后,会将辅助设备的状态和警报信息数据,在监控集成系统中进行及时汇总整理,随后再直接同步至信息数据分析处理等其他子系统中。工作人员可以根据自身需要随时查看、调用系统采集得到的各类变电站辅助设备信息数据,而由于各变电站智能终端,与辅助监控系统各自保持良好的独立性,故而即便其中一端出现故障或运行异常问题,其他节点也能够正常使用。

而该系统中的状态管理与警报管理,则通过依托变电站各智能终端与在线监测系统,对各项辅助设备信息数据进行采集、汇总和分析整理,由此生成相应的设备状态信息。工作人员可根据需要随时对其进行查阅和调用,与此同时系统也将通过根据获得的设备状态信息与正常设备运行信息的对比结果,决定是否生成设备的警报信息。另外,由于系统中各服务间保持良好的独立性,在分层部署下可以各自依照自身实际需要完成子系统的更新与运维,避免对其他功能正常应用造成不必要的干扰影响。在注册服务中,则主要运用服务管理功能,即直接调用相应流程完成服务业务逻辑的精准、实时配置,由此形成多样化的系统应用。

4.3 系统应用成效

结合该变电站运用辅助设备监控集成系统的整体运行情况,可知系统当中的智能终端、在线监测系统等之间能够实现默契配合,在引入集成化技术统一规范接口与数据格式下,应用层、数据层等之间的数据交互传输变得更加高效、便捷,彻底解决以往不同层、不同系统之间难以相互兼容,数据传输效率低下的问题。

而在发挥主站功能的同时,该智能终端还可以同步完成正常的变电站辅助设备监控工作。系统能够实时采集各项关于辅助设备的信息数据,并借助专业的软件与数据应用服务功能模块,对采集得到的各项信息数据进行分类汇总和精准分析处理,由此帮助工作人员全面了解变电站辅助设备运行情况,及时发现其中存在的安全隐患与故障问题,以便可以第一时间对其进行有效处理。即监控系统平台可根据工作人员的实际需求,直接调用视频监控系统当中的相应控件,实现对所有可查询的变电站与用户认证信息的交互传输,进而使得工作人员能够结合工作需要对所在变电站视频监控画面进行实时查看。当视频监控系统中的控件自动更新升级时,整个平台视频监控功能也将随之更新升级,无须其他工作人员额外对平台进行调整操作。


5、结束语


通过本文的分析研究可知,变电站辅助设备监控集成技术,能够将原本系统分散的功能模块进行集中整合,运用集成运行的方式,快速、精准地完成变电站辅助设备各项运行参数的采集存储、分析处理,进而帮助工作人员准确掌握辅助设备运行状态,及时发现设备问题并对其进行有效处理。因此在实际进行系统设计中,设计人员需要充分结合变电站实际情况与具体设计需求,在严格参照相关设计规定下,合理选择系统架构,并灵活运用各种专业配置工具,不断优化变电站辅助设备监控集成系统,使系统应有效用得以在变电站中得到最大限度地发挥。


参考文献:

[1]杜明亮.变电站辅助设备智能监控系统的研究[J].通信电源技术,2019(6):70~71.

[2]黄平放,陈小强,田铭兴,祁永超.—种变电站辅助设备远程监控系统设计[J].兰州交通大学学报,2019(3):41~45.


文章来源:樊亚龙.变电站辅助设备监控集成技术与系统应用探究[J].绿色环保建材,2021(07):185-186.

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期刊名称:电力电子技术

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主管单位:西安电力电子技术研究所

主办单位:西安电力电子技术研究所

出版地方:陕西

专业分类:电力

国际刊号:1000-100X

国内刊号:61-1124/TM

邮发代号:52-44

创刊时间:1967年

发行周期:月刊

期刊开本:大16开

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