变电站综合监控系统运行维护问题探讨

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摘要 目前变电站自动化控制系统已成为变电站发展的必然趋势，但随着其应用的逐步推广，也反应出来许多问题。本文针对目前乡镇供电综合自动化系统的运行状况，运行过程中出现的各类故障和需要改善、解决的相关问题等，对变电站综合监控系统的维护问题进行探讨，提出利于系统稳定运行、安全运行、可靠运行的一些建议。

关键词 综合自动化；监控系统；故障分析；改进方案

中图分类号：TN830文献标识码： A

1 概述

变电站综合自动化系统主要由保护测量装置、通信网络、监控主机组成。是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息、数据共享，完成变电站运行监视和控制任务，大大的提高了变电站的运行水平及管理水平。随着供电部综合自动化系统应用范围的不断扩大，计算机监控系统的安全稳定运行已成为关系到整个变电系统安全稳定运行的关键。一旦计算机监控系统出现故障，将直接影响到运行人员和调度人员对供电系统的监控和调度。因此，如何做好监控系统的维护工作，已成为保证综合控制系统稳定运行的重要工作。

2乡镇供电综合监控系统的现状及特点

1）目前，乡镇供电综合监控系统由一个调度集控站及八个分站进行实时监控，其中包括：中心变电所、东帮变电所、南工变电所、输岩1#号站、输岩2#号站、扎矿变、扎岩变、西南区1#、2#箱变；

2）系统的结构形式采用分层分布式结构。分为间隔层、通信层及变电站层。这种结构具有可靠性高、可扩展性和开放性高、调试维护简单及节约投资的特点，可实现电力系统的遥测、遥信、遥控、遥调等功能；

3）后台监控操作系统主要有：南京磐能的SE-900系统、大连中电的ZD2003临控系统、许继电气的CBZ8000系统，各系统通过协议和规约实现与调度站的集成；

4）传输通道方式及组成：部分采用新架设光缆，坑下无法架设光缆部分采用无线传输，还有部分为节约投资是通过原有办公网络进行传输。中间传输设备主要由通信管理机、串口服务器、交换机、光纤收发器、无线收发装置、通道板等组成。通讯基本上采用双网结构：CAN网、485网或双以太网形式。

3 综合监控系统的运行情况分析

1）变电站的监控系统要每天24小时不间断的运行，又处在运行环境及条件恶劣的乡镇变电所及远乡变电站内，由于各种原因的影响，如气温、灰尘、外部干扰信号等，都可引发计算机系统软、硬件的故障，引起系统运行异常。如不能快速恢复系统的正常运行，将直接影响到供电的安全可靠运行。针对这种情况，监控主机就需要选择能够在强电磁环境中工作，抗干扰性能强，硬件设备工作稳定的高的工控主机。并制订相应的管理办法，定期对监控系统主机及各种通信设备进行检查、清理、吹扫等，以保证监控系统的安全稳定运行；

2）目前，综合监控系统的通道设置非常复杂，由架设光缆传输、无线传输及通过办公网络传输等方式共同进行。导致中间通道节点多，设备复杂，故障也就多，再加上通讯光缆故障，监控机本身的故障，所以经常发生监控系统通信中断故障，查找起来也比较复杂。特别是通过办公网络进行数据传输的部分，对于变电站监控系统来说，是一个重大的安全隐患；

3）对2012年上半年的故障进行统计，分析主要故障原因总结如下：

（1）突然断电、来电的冲击，导致设备、系统文件及硬件的故障；

（2）设备的长时间运行，硬件老化；

（3）监控机病毒感染，系统文件、重要文件缺失，或重要文件的误删除、修改等；

（4）外部回路的强电磁干扰，可造成通讯管理机通讯口或主板故障；

（5）环境的影响、坑下车辆的刮碰等，造成通讯光缆故障；

（6）数据传输网络中的光纤收发器、串口服务器、网络交换机等故障。

4 对监控系统中存在问题的改进方案

1）监控系统是一个实时运行的控制系统，如果系统受到攻击，其后果严重，为此，建议建立独立的综合自动化通信网络，并在监控系统与其他网络联接处，装加防火墙；

2）由于乡镇工业分布范围大，且移动性强，受地理环境的限制，对于乡镇工业内分布的不适于布线传输的移动站，建议全部采用微波无线来解决数据传输的问题。使数据传输主要通过无线网桥集中汇集传送到中继点，再由中继点传送到总监控中心。通过近几年对部分移动站使用无线传输控制网络的运行情况来看，其优势十分明显，主要表现在安装方便、灵活性强，综合成本低，性能稳定，扩展性好，维护费用低等优点，特别是对于受地形限制的煤矿系统内，无线传输有着更加明显的优势；

3）系统在实际运行中，多次出现过由于人为和监控机本身的原因导致的系统的瘫痪，严重影响了系统的正常运行，为防止这种情况，就要制定好相应的管理制度，做好技术培训，规范系统操作人员行为，杜绝利用监控主机玩小游戏、使用U盘拷贝文件等行为，对监控系统的操作人员要设置好管理权限，禁止随意进入系统进行设置或修改，防止后台监控机的软、硬件资源遭到破坏。还可以使用具有封装功能的软件进行控制；

4）随着系统运行的时间越来越长，故障率也就会越来越高，系统对其备件的规格、型号、性能、软件版本号等要求有一致性，而电子技术发展迅速，产品更新换代快，易造成备品、备件缺乏，所以对原系统的备品备件要提前进行考虑；

5）由于监控系统厂家众多，不同厂家的产品接入系统后都要经过数据格式和通信规约转换，这不仅会造成工作人员需要用很大的精力去调试，还会使系统运行不可靠，影响很多功能的实现，如使用同一厂家产品，就无须增加转换环节，在售后服务上也少了推委的现象； 6）为防止突然断电、来电的冲击，就要做好保安电源的工作，确保用电故障时监控系统的正常工作，特别是在发生事故后可以保证各种信息不至于丢失。现在现场大部分使用的是UPS电源，但UPS电源寿命有限，可持续供电时间短、价格贵、损耗大。针对此情况，建议可考虑配置能将直流逆变成交流的逆变器，以站内直流蓄电池为逆变的直流电源，逆变成交流后供给后台监控机使用。配置这种逆变器，不用另外购置直流蓄电池，节省投资，而且变电站蓄电也具有容量大、寿命长、输出稳定等优点；

7）由于变电站计算机监控系统都为低电平的弱电系统，防雷抗干扰能力较差，而平时从设计、施工中对计算机监控系统的防雷抗电磁干扰等问题大都未采取有效措施。 2011年输岩2号变及扎岩变就曾发生过雷雨天气导致的交换机、通信管理机、无线收发器等通信设备、通信口的损坏，造成系统的暂时瘫痪，给变电站安全、稳定运行带来严重后果。所以提高变电站的防雷抗电磁干扰能力，有着非常重要的意义；

8）为了保证网络层的完好，应该注意对网络层的监视，这可以从后台和前置两个层次来实现，在硬件条件比较好的地方，可以采取两个独立通讯网络工作，或同时工作，或者互为备用；

9）变电站综合自动化系统的信息处理功能强大，但也有脆弱的一面，就是完全依赖计算机及网络的稳定运行，如果计算机出现故障导致整个系统破坏，要恢复系统就很困难，因此必须做好数据库的备份工作，已保证系统破坏后能快速恢复原系统。系统的备份工作应由专人专责进行；

5 结论

上述有关综合监控系统的问题及解决的方案，是笔者在近6年的网络维护工作中总结出的一点经验，监控系统故障类型复杂，可能产生问题的原因很多，所以在实际中，除了要不断的学习更新理论上的知识，更要注重在实际中经验教训的总结，做好监控系统数据库的维护，做好综合监控系统中各网络设备的维护，保证监控系统安全稳定运行，保证整个供电系统的安全、稳定、可靠运行。

参考文献

[1]张瑞.浅析变电站综合自动化系统问题[J].中国科技博览，2012，5.

[2]郝小彬.变电站综合自动化运行管理要点探讨[J].数字技术与应用，2011，3.