变电站监控系统的研究
变电站监控系统
变电站监控系统一、引言随着社会的进步和发展，电力供应的安全和稳定性变得越来越重要。
而变电站作为电力系统的关键环节，其安全和稳定性的保障显得尤为重要。
为了实现对变电站的有效监控和管理，变电站监控系统应运而生。
本文将对变电站监控系统进行详细的介绍与分析。
二、什么是变电站监控系统变电站监控系统是指集中对变电站进行监测、控制和管理的一套软硬件系统。
通过传感器、数据采集设备、通信设备以及监控终端等组成的系统，可以实时地对变电站内各种设备的运行状态和环境参数进行监测和获取，并能够对其进行远程控制和操作。
三、变电站监控系统的功能1. 实时监测变电站设备的运行状态：通过与变电站设备的连接，监控系统可以实时地获取变电站内各种设备的运行状态，包括电压、电流、温度、湿度等参数。
这使得运维人员能够及时发现设备运行异常情况，进行相应的处理和维护，最大限度地减少因设备故障而引发的停电事故。
2. 远程控制和操作：通过监控系统，运维人员可以随时随地对变电站内的设备进行远程控制和操作。
比如，当发生异常情况时，运维人员可以立即切断故障设备的电源，防止更大的事故发生。
此外，还可以进行设备的远程重启、参数调整等操作，提高了运维效率。
3. 数据采集和分析：变电站监控系统可以对变电站内的各类数据进行采集和分析。
通过对这些数据的分析，可以预测设备的寿命，提前进行维护和更换，降低维修成本。
此外，还可以通过数据分析，优化变电站的运行方案，提高运行效率，并节约能源。
4. 告警和报警功能：监控系统能够根据设定的阈值，对设备运行异常进行自动告警和报警。
这样一旦出现设备故障或运行异常，相关人员可以立即收到告警信息，并及时做出响应和处理，确保设备的安全和稳定运行。
四、变电站监控系统的优势1. 提高运维效率：变电站监控系统可以实现对设备的远程控制和操作，减少了运维人员的出发次数，提高了工作效率。
2. 提高设备的可靠性和稳定性：通过实时监测和数据分析，变电站监控系统可以提前发现设备的故障和异常情况，采取相应的措施进行处理，保证设备的可靠性和稳定性。
基于VC的水电站(变电站)监控系统探讨与研究
基于VC的水电站（变电站）监控系统探讨与研究摘要：现今，中小水电站的计算机监控系统已经开始普遍，但是由于现场信号单一、经济条件不允许等客观原因，计算机监控系统具有特殊性同时也具备互通性，在与电网变电站信号互换、相通流程等方面具有很大的参考价值。
本文虽然结合水电站的监控和生产模式对监控系统进行探讨和研究，同时也考虑到电网中变电站的监控系统的借鉴性，对变电站的监控系统的通用性也做出了充分考虑。
本文在程序设计上着重介绍了专为监控系统设计的基于vc的监控程序，该程序以window为开发环境，在功能与特点上基本实现了直观简洁的操作要求。
关键词：中小水电站；互通性；直观简洁水电站监控系统是利用计算机程序对站内电能生产过程进行全程监视与控制。
近些年世界各国在水电站监控方面都有着长足的发展，尤其是我国走上了水力发电规范化的道路，有很广阔的发展前景。
一、国内外水电站监控系统技术的现状20世纪60年代时期，美国首先在水电厂监控系统领域使用计算机，由于当时的计算机有体积大、性能差、缺乏高级软件支持等缺点，监控系统只能承担当时电厂运行的参数记录和信号报警等功能。
我国水电厂自动化应用计算机的时间起步较晚。
1995年7月，当时的电力部就正式发布了“水电厂计算机监控系统基本技术条件”的行业标准，标志着我国水电厂的计算机监控系统发展走上了标准化、规范化的道路。
水电厂综合自动化方面推广计算机监控技术的条件已经具备。
二、水电站计算机监控的组成概述电力系统中，水电站除了承担发电任务外，同时担负着系统的调峰、调频以及系统的事故备用容量的任务。
监控系统的组成包括机组当地控制单元lcu、主变、线路及公用设备控制单元lcu、水工当地控制单元lcu。
三、监控系统程序实现的系统背景（一）windowsnt系统的程序特点。
windows操作系统是世界计算机方面应用最广泛最广为人知也是操作最简易的操作系统之一，由于windows操作系统具有用户界面图形化，相比较其他系统更加友好易懂，支持单窗口多后台任务完成以及多线程任务处理等特点、已经成为计算机首选的计算机用户使用操作系统平台。
110kVA变电站电力监测监控系统的研究
４ ． ２ 通 信部 分
通 信 部 分 主 要 是 实现 设 备 和 管 理 系统 ，设 备 与设 备 或 者
管 理 系统 内部 之 间 的 信 息 交 流 ，主要 包括 通信 管理 机 和 通信 媒介等部分。 通信 管理 机 是 一 种 高度 集 成 的 通 信 装 置 ， 能 够将
间隔 层 的 信 息进 行 分 类 整 理 ． 然 后 集 中 送往 后 台或 者数 据 库 ．
用双 向智 能 电度 表 。 在 小 功 率反 馈 线 采 用 单 向 智 能 电度 表 ， 实
现 数 据 的 传送 。 并 且进 行 数 据 处 理 现 实。 能 够 实现 数 据 的 现 场 显示 。 同 时采 用 数 码 计 量 方 式 能 够 保 证数 据传 送 准 确性 ， 提高 传送效率 。
主要 的 通 信 流程 ： 首先 。 管理 系统 通过 信 号 寻址 方 式 找 到
唯 一的终端设备 ， 然后 ， 终 端设 备 向 主 机 发 送 应 答 信 号 ， 主 机
能 够提 高 整 个 系统 的 安 全 可 靠 性 ，提 高分 析检 测 系统 故 障 的 能 力 曲线 数 据 比 纯数 据 更 能 显 示 系统 运 行 工 作 状 况 ， 通 常 情
多命 令 控 制 主 要 指 的是 被 控 对像 需要 两 个或 者 多个 命 令 才能
５ ． １ 采用后台微机管理模式， 实现数码计量
本 工程 中 采 用 两种 通 信 方式 ，可 以采 用 两 主 变 低 压侧 采
实现命 令 控 制 ， 比如 分 合 闸 命令 。 终 端执 行 予 系统 一 定要 保 证 系统执 行 命 令 的 准 确性 ， 不 会 出现 误 动 作 或 者 不 动作 的情 况 。
变电站智能监控系统
变电站智能监控系统在现代电力系统中，变电站是电力传输和分配的关键节点。
随着技术的发展，变电站的监控系统也在逐渐智能化，以提高电力系统的可靠性、安全性和效率。
变电站智能监控系统主要通过集成先进的传感器、通信技术、数据处理和分析工具，实现对变电站运行状态的实时监控和智能管理。
首先，智能监控系统的核心是传感器技术。
这些传感器能够实时监测变电站内的各种物理量，如电压、电流、温度、湿度等。
通过高精度的传感器，系统可以精确地捕捉到变电站的运行状态，为后续的数据分析和决策提供基础。
其次，通信技术在智能监控系统中扮演着至关重要的角色。
通过高速、稳定的通信网络，传感器收集的数据能够实时传输到中央监控平台。
这样，监控人员可以远程查看变电站的运行状态，及时发现并处理异常情况。
数据处理和分析是智能监控系统的另一个关键组成部分。
系统通过先进的算法对收集到的数据进行处理和分析，从而实现故障预测、状态评估和性能优化等功能。
例如，通过机器学习算法，系统可以识别出潜在的故障模式，提前预警，减少停电事件的发生。
此外，智能监控系统还具备自我学习和优化的能力。
随着时间的推移，系统会根据历史数据和新的运行情况不断调整和优化其监控策略和参数，以适应不断变化的电力系统需求。
智能监控系统的应用不仅限于变电站内部的监控，还可以扩展到整个电力网络的监控和管理。
通过与其他变电站和电力设施的智能监控系统互联，可以实现整个电力网络的协同监控和优化管理。
总之，变电站智能监控系统是电力系统现代化的重要组成部分。
它通过集成先进的技术，提高了变电站的运行效率和安全性，为电力系统的稳定运行提供了有力保障。
随着技术的不断进步，未来的变电站智能监控系统将更加智能化、自动化，为电力系统的可持续发展做出更大的贡献。
新时期变电站视频监控系统的建设研究
生 产 提 供 “ 视 ” 段 ， 时 也 成 遥 手 同 为 电 网安 全 运 行 不 可 或 缺 的 技 术 保 障 。 随 着 视 频 和 网 络 技 术 的 发
展 ．变 电 站 视 频 监 控 经 历 了模 拟 监 控 、 数 字 监 控 及 网 络 监 控 ３个
高 清 即 高 分 辨 率 这 里 所 指
的是 视 频 图 像 的 高 清 格 式 。 高 清
视 频 格 式 目 前 主 要 有 ３种 ： ０ ７２ Ｐ、
ＤＶｌＨＤＭＩ ＨＤ— ＤＩ等 数 字 视 频 、 、 Ｓ
的 各 个 部 门 。近 年 来 ， 网 中 广 域 电
ｌ 存 在 的 问题
电 网 的 各 级 变 电 站 都 已 经 建
设 或 筹 划 建 设 各 自 的 视 频 监 控 系 统 ． 于 受 不 同工 程 投 资 、 术 水 由 技
视 频 资 源 无 法 共 享 ，不 利 于 监 控 业 务 的 扩 展 ；监 控 终 端 接 入 方 式 单 一 ．不 能 同时 支 持 多 种 接 入 方
摘 要： 文章 深 入分 析 了省 级变 电站视 频监 控 系统存 在 的突 出问题 ， 通 并
过 对 “ 清 ” 视 频 编 码 、 ＯＮ、 交 换 等 相 关 技 术 的 研 究 ， 出基 于 以 上 几 高 、 Ｐ 软 提 种 技 术 的 变 电 站 视 频 监 控 系统 结 构 构 想 ， 旨在 为 新 时 期 变 电站 视 频 监 控 系统 的建设贡 献思路 。
式 ． 彻 底 排 斥 了 用 户 在 监 控 中 心
以外 利 用 其 他 设 备 开 展 监 控 的需 求 ． 制 了监 控 活 动 的 开 展 区 域 ， 限 这 与 监 控 系统 的 远 程 化 、分 布 化 的发展趋 势不符 。
变电站综合监控系统
变电站（室）综合监控系统项目概况本项目为变电站（室）搭建智能监控环境，替代传统的人工巡检方式，达到快速、高效自动巡视。
近年来国家大力发展智能电网，但由于输变电使用环境限制和结构的复杂性使得智能化信息化水平较低，也正因环境恶劣结构复杂，输变电的故障率居高不下，随着智能电网工作的进一步深入，输变电智能化信息化已成为下一步的主要工作之一，但是由于存在信息采集种类繁多，缺少传输通道，缺少综合的监控软件等原因，国内尚无很系统的解决方案。
我公司根据国网技术导则要求开发的变电站（室）综合监控系统填补了这一空白，能够完成输变电的电能参数采集和图像、环境参数等非电量采集，利用轨道机器人或轮式机器人搭载各种传感器代替人工巡检，将所有数据收集汇总后经由IED模块将数据转化并上传至后台，使值班人员能够及时了解各设备运行参数以及环境参数，极大的降低设备故障率和供电事故率，替代复杂的人工巡检。
系统概述本系统可对变电站（室）内有害气体、空气含氧量、噪声、温度、湿度等环境参量、以及高频脉冲局放，超声波地电波局放，变压器铁芯接地电流、夹件电流等电力参数进行监测，对变电站（室）进行视频监控、红外成像。
系统可通过巡检机器人以及站点固定采集设备有效监测到变电站（室）内环境参数及电气电力参数的异常，根据设备的运行状态判断事态发展趋势进行预警，由原来只有在事故后告警变为事故前预警，提醒运维人员进行及时检修和维护，并上报和记录原始数据，系统软件处理上，设置多个告警等级，针对不同的现象，提示不同的告警内容，可有效地防止误报、漏报，为状态检修提供可靠的数据依据，大幅度降低事故的发生。
系统特点本变电站（室）综合监控系统具备以下特点：1. 高度集成：系统将环境监测、电力参数采集、视频监控、红外成像等多种功能集于一身，实现对变电站（室）全方位的实时监控。
2. 智能预警：通过先进的数据分析和模式识别技术，系统能够对潜在的故障和异常情况进行智能预警，提前发现并处理问题，避免事故发生。
变电站智能监控系统的设计
变电站智能监控系统的设计随着电力系统的不断发展和壮大，变电站作为电力传输和分配的重要枢纽，其安全稳定运行对于保障电力供应的可靠性至关重要。
为了实现对变电站的高效、实时、准确监控，设计一套先进的智能监控系统成为了必然趋势。
一、变电站智能监控系统的需求分析在设计变电站智能监控系统之前，首先需要对其需求进行全面的分析。
变电站监控的主要目标是确保设备的正常运行、及时发现并处理故障、保障人员安全以及提高运维效率。
具体需求包括以下几个方面：1、设备状态监测对变电站内的各种设备，如变压器、断路器、隔离开关等进行实时监测，获取其运行参数，如电压、电流、温度、湿度等，以判断设备是否处于正常工作状态。
2、环境监测监测变电站内的环境参数，如温度、湿度、风速、烟雾等，为设备的正常运行提供适宜的环境条件。
3、图像监控通过安装摄像头，实现对变电站内设备和场景的实时图像监控，以便及时发现异常情况。
4、数据采集与传输能够准确、快速地采集各种监测数据，并将其可靠地传输到监控中心。
5、故障诊断与预警能够对采集到的数据进行分析处理，及时诊断出设备故障，并发出预警信号，以便采取相应的措施。
6、远程控制支持远程控制设备的操作，如开关的分合、设备的启停等。
7、安全防范具备入侵检测、火灾报警等安全防范功能，保障变电站的安全。
8、数据分析与报表生成对监测数据进行分析处理，生成各种报表，为运维决策提供数据支持。
二、系统总体架构设计基于上述需求分析，变电站智能监控系统的总体架构可以分为感知层、传输层和应用层三个部分。
1、感知层感知层主要由各种传感器、摄像头等监测设备组成，负责采集变电站内的设备状态、环境参数和图像等信息。
传感器可以采用智能传感器，具备数据采集、处理和传输功能，能够将采集到的数据以数字信号的形式传输给上层系统。
2、传输层传输层负责将感知层采集到的数据传输到应用层。
传输方式可以采用有线通信（如以太网、光纤等）和无线通信（如 4G、5G 等）相结合的方式，以满足不同场景下的数据传输需求。
关于智能变电站监控系统的几点研究
旦和 自动化控制装置直接联接起来 ，肯定会造成强的 １０ ２ ０Ｖ之间 ； ８ ～ ６ 其额定 的通流容量应不大于 ４ Ａ； ０ｋ 最
高 的通 流容量 应不 大于 ８ Ａ；响应 的时 间应 不 大 于 ０ｋ
５ ｓ ｎ 。
电磁干扰 。 所以要利用光耦 合或者继 电器进行 隔离 ， 能够 获得 良好的效果。 开关量在输入强 电回路之前 以及信号转换 的部分应 当选择滤波 ， 而开关量在输入信号到中央处理器以前 ， 务 必采取物理隔离措施 ， 可以选择光 电隔离 的措施 ， 并且采 取两级光电隔离措施 的效果不错 ，也就是在输入板的出 Ｖ位置以及中央处理器板的入 １位置分别采取一级光 电 Ｉ ５
措施 ，所 安装 的单 项 浪 涌保 护 器 的要 求 是其 泻 放 雷 电 的 在强 电回路之 中， 无法直接输 向自动化装置 ， 务必通过隔 能力必须满足 ： 定电压控制在 １０～ ７ 额 ８ ２０Ｖ之 间 ； 额定
离变压器。 并且在一二次之 间一定要有屏蔽与隔离层 ， 同 的通流容量应 当不大于 ２ 最高 的通流容量应 当不火 ０ｋ Ａ； 时屏蔽层一定要安全接地 ， 以发挥电场屏蔽 的效果 ， 预防 于 ４ Ａ 其 响应 的时间应当不大于 ５ｎ ； 丁 作频率应 ０ｋ ； ｓ而＿ 高频信号利用分布电容人侵 自动化设备的部件。 当 控制 在 ４ ５～６ ｚ之 间 。 ０Ｈ 变 电站监控 系统 （ 计算机 ） 开关量 的输人设备 ， 括 包 为 了确保 直流设备以及和它们相连的其余设备避免 断路器 以及隔离开关 的一些辅助触点等 。而该 系统开关 被入侵波造成的危害 ， 必须在合 闸母线 、 直流屏控制 以及 量的输 出工作 ，即对断路器 以及隔离开关采取一定的控 直流输 出的端 口分别采取安装浪涌器 （ 直流电源 ）的措 制措施 。 断路器以及隔离开关也全部都在强 电回路之 中， 施 。其泻 放雷 电的能力必 须满足 ：其额定 电压控 制在
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论文研究内容
本课题主要针对35KV变电站的供电系统情况及有关要求，研 究微机监控系统的建立与实现，重点设计实现基于PLC的变电 站一次侧数据采集、安全监控、电压无功综合控制及网络通 信系统，课题内容包括：变电站综合自动化系统结构、数据 采集工作、安全控制工作、防误闭锁与电压无功综合控制、 建立监控数据通信系统等等，重点研究变电站监控系统的电 压无功综合控制。本文主要从以下几方面进行了研究： 1.自动监控系统硬件配置 2.信息的采集与处理 3.综合控制防误闭锁 4.电压无功综合控制 5.建立监控数据通信系统
现代化的电力管理模式对整个运行系统做到实时监视、自 动测量，保护和控制，随时将数据传送到调度监控的系统 中，对远方的工作场景随时进行监控、调整和保护，真正 达到了对远方的定值保护，实现了少人或无人值班的目的， 并且提高了供电质量和电压合格率、设备运行的可靠性和 安全性以及提高管理水平和减少资金投入提高经济效益。
课题相关国内外研究现状
在20世纪80年代，我国才开始变电站自动化技术进行研制与 开发的，起步相对较晚，我国是在微机保护能与监控系统成 功交换数据之后才开始使用的，系统采用的是集中RTU模式。
到了90年代，微机保护装置的单元式被广泛应用，按功能设 计的测控系统也得到了推广。
在90年代中期，变电站的自动控制系统能有效地保护测控单 元，是因为采用了分层分布式的结构，按间隔来划分的，这 时分层分布式自动化才可以正常使用。
当前，国外的产品均简化了，他们是将保护、计量等功能在间隔层终端集 于一体，这样就能全面分散和下放信号采集。通信网要求的介质必需具有 很高的通信速率和抗干扰能力，在所有的介质中，光纤就具备这样的特质。 现场总线的抗干扰的性能也很高、传速适中，因此，在一些变电站自动化 系统将现场总线在通信网广泛推广和应用，成本相对较低，施工起来也方 便
关键技术
一、断路器控制
控制断路器的稳定性与安全性在电力系统中尤为重要。本文 中，主要用PLC来对断路器的触点进行控制，此方法可以简化 接线电路，提高系统稳定性，同时利用PLC编程来控制断路器 动作，增强了控制精度以及可靠性。
1.1断路器控制回路设计
断路器的控制回路设计必须完整，可靠，且满足以下要求， 首先在一起，断路器跳闸设计遵循短通电时，操作完成后， 要迅速切断在一起行程循环，解除命令脉冲，以防止烫伤在 一起，跳闸线圈。在结束访问该断路器辅助触点，无论是切 环跳闸回路可以进行下一步的准备。第二，断路器只能进行 通过远程控制开关中的手动闭合和跳闸还可以自动闭合和跳 闸中的自动装置和保护的作用。第三，控制电路断路器必须 反映该位置信号的状态，并自动切换对不同的显示信号。
关键技术
二、变电站电压无功综合控制 电力系统中，由于电压和无功功率的调整对于电网输电的
能力、安全稳定运行水平以及降低电能损耗有很大的影响。 因此电压无功综合控制是本设计最关键的一个环节。为确保 电力系统的正常运行,供电电压和频率必须稳定在一定的范围 内。频率的控制与有功功率的控制密切相关,而电压控制的重 要方法之一是对电力系统的无功功率进行控制。 2.1 改进九区图法-模糊无功边界的九区图控制策略
到了21世纪后，我国变电站综合自动化技术是因为数字保护 技术的发展才进入了实质性发展阶段，在技术上有了一个飞 跃的发展。分散分布式交流采集系统成为当前比较主流系统。
课题相关国内外研究现状
国外是从20世纪70年代中后期采用了变电站自动化技术的。到了70年代末， 微机型远动装置在法、英、澳、意、西等国均已使用，16位小型计算机在 个别国家也已经使用了。
考虑到模糊逻辑的优越性，本文以九区划分控制思想为基础， 综合考虑运行点在区内的实际位置，电容器组与变压器的可 调性比较，峰谷期和历史参考数据等因素，提出了计及多因 素的电压无功综合模糊逻辑控制策略，并给出了实现该策略 的软件结构。变电站综合自动化系统必需具有保证安全、可 靠供电和提高电能质量的自动控制功能。
特别是现代工业的快速发展，大功率电量的需求，要求必 需运行大发电机组，还要有远距离的超高压网线，对于这 样复杂的情况原有的人工操作就很难进行安全控制了，如 果不对原有的设备和技术进行改造的话，就会超负荷运转， 给企业带来非常大的危险或事故。
Hale Waihona Puke 选题意义及依据现代化的电力管理模式是为了适应现代化工业发展的需要， 自动监控系统能保证变电所内部及输出高压网线的安全、 稳定，在社会经济和企业经济的运转中起着重要作用，也 是变电站综合自动化的核心
关键技术
断路器控制回路部分的接线图：
关键技术
1.2 PLC控制断路器设计 断路器是电力系统中极其重要的控制部件之一，但是传统的
断路器存在很多缺点，所以本文使用了PLC控制断路器。 PLC断路器的I/O接线如图：
关键技术
1.3 防误闭锁控制
变电站的防误闭锁的对象共有两大类，一种是带着电动机可 进行遥控操作的设备，典型代表如断路器和有载调压分接头 开关等；另一种是不带电动机的手动操作的设备，典型的代 表是地刀。
变电站监控系统的研究
答辩人： 指导老师： 所在学院：
目录
选题意义及依据 课题相关国内外研究现状 论文研究内容 关键技术 总结
选题意义及依据
变电站是电力系统的枢纽，电能转换和电能重新分配都要 在这里完成，电在生产和生活中是必不可少的元素，因此， 电网的安全和正常运行对当地的经济和人民群众的生活起 着重要的作用。
在20世纪90年代，日本运行支援系统是在计算机监控系统的基础上研制而 成的，并且在其日后新建和扩建的高压变电站上得到了广泛的应用。在开 关现场安装继电保护装置，终端自动控制，在主控制室后台，通过光缆传 输到计算机系统就能得到需要的测量值以及开关接点信息，最终通过光缆 把信息传到主控制室，主控制室系统采用以太网运行。
网络型防误操作系统具有实时监控、实时数据采集、网络化 操作、匹配性能强、系统实用性强的特点，由此形成的网络 化防误管理平台大大提高了变电站的防误操作功能和安全性 能，很大程度上解决了对变电站五防装置的实时监控职能。 因此本变电站的安全控制装置主要采用的是网络型防误操作 系统。
关键技术
按照变电站电气设备的控制方式，网络型防误系统主要采取 下面两种闭锁方法：