电力自动化设备管理系统论文

2022-04-27

摘要：随着高科技技术的不断推广和应用，电力安全生产变得越来越自动化、信息化和集成化，尤其是电力自动化设备的监控和管理变得越来越重要。文章就电力自动化系统的运行情况进行概述，对电力自动化设备综合监控系统的组成结构进行分析，提出电力自动化设备综合监控系统的应用，以促进电网自动化运维的安全运行水平不断提升。下面是小编精心推荐的《电力自动化设备管理系统论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

电力自动化设备管理系统论文篇1：

电力自动化设备综合监控管理系统研究

摘要：随着经济的发展，我国的能源消耗日益增加，其中最常用的能源应该是电能，这给电力企业的发展带来了挑战。如何更好地利用资源已成为电力企业的发展目标，电力自动化设备在电力事业的发展中发挥着关键作用。目前，我国许多电力企业应用了电力自动化设备综合监控系统，采用了更先进、更科学、更系统的管理方法对设备进行管理。本文主要分析探讨了电力自动化设备综合监控管理系统，以供参阅。

关键词：电力自动化；设备；综合监控；管理系统

随着计算业的广泛应用，电力自动化这几年也相应迅速发展起来，为了响应国网公司“三集五大”的改革大潮，“大运行”体系的形成，自动化机房汇聚的电力行业的业务不断增加，针对设备种类多、网络结构复杂的特点，为了提高电力自动化综合管理水平，提高电力自动化安全及可靠性，缩短故障处理时间，提高工作效率，进而更好的为电网及其他各部门提供服务，加强自动化设备和环境的综合监控管理势在必行。

1电力自动化设备综合监控管理系统应用的优势

（1）促进电力企业经济效益的有效提升。电力自动化设备综合监控管理系统的构建转变了电力企业的生产与管理方式，极大的提高了信息采集的时效性，可以及时获取电力自动化设备的运行状态，一旦发生故障能够及时作出相应的处理，有效缩短了故障处理的时间，提高了电力生产企业的生产效率，进而促进电力企业经济效益的有效提升。（2）增强市场竞争力。市场经济体制下的企业发展面临着严峻的挑战，必须积极采用先进的管理理念、方法和技术手段及生产力来提升自身的市场竞争力。电力自动化设备综合监控管理系统的应用增强了企业的管理能力和生产力，为企业带来了更好的发展空间，进而提高了电力生产企业的市场竞争力。（3）强化工作效率。电力企业的管理内容包括电力设备以及电力能源生产与输送的整个过程，是一项较为复杂、综合性较强的工作。新时期电力能源需求的日益加剧，对电力企业提出了更高的要求，电力自动化设备综合监控管理系统的应用正是新时期转变管理方法的必然要求，通过应用综合监控管理系统中自动监控和处理程序，极大的提高了电力企业的工作效率。

2电力自动化设备综合监控管理系统的应用

为保证电力自动化系统稳定安全的运行，就要注重电力自动化设备综合监控管理系统的合理应用，真正提高电力自动化设备综合监控管理系统的管理效用，减少电力安全事故发生，提高供电企业的整体效益。目前，电力自动化设备综合监控管理系统的应用主要有以下两个方面：

2.1监控方面的应用

在实际运行中，如果出现不正常的运行情况，电力自动化设备综合监控管理系统会自动进行报警，并将报警信息告知值班人员，可以确保各种不正常的运行情况得到及时处理和控制，以在最短的时间内让电网恢复正常运行状态。因此，在进行综合控制的过程中，电力自动化设备综合监控管理系统可以对机房各種设备的安全实行集中管理，并对机房的情况有比较全面的动态掌控，最终实现整个电网的综合监控。例如：在对各种设备进行实时监控的过程中，电力自动化设备综合监控管理系统可以对安全防护设备、交换设备等的运行数据进行实时采集和监测，并在IP网络上进行传输，同时在服务器的自动保存和处理功能下，将相关数据传送到综合监控系统中，以真正实现各种设备的综合管理和控制，为运维工作人员提供最新、最及时、最全面的信息。

2.2自动化综合监控系统的功效

当系统发现非正常运行状态时可及时报警通知值班人员，作相应处理，及时恢复设备安全运行状态该系统可解决自动化机房设备安全的集中管理问题，大大提高电力自动化管理水平，全面把握机房动态，实现综合监控，进行实时动态监控管理的系统，能够将设备如交换设备、安全防护设备等的运行情况进行实时采集监测，通过IP网络上传到综合监控系统，服务器自动保存并处理各种数据，并能够根据通过相应告警呈现手段即时提供相关信息给运维人员。

3电力自动化综合监控系统管控

（1）数据处理分析。综合监测管理系统可以定义自动电源和环境数据的门限值等数据，当某些数据超过门限值时，系统将自动发出警告。同时，该系统将利用IP网络向综合监测系统传输实时收集的监测数据，服务终端自动储存和处理各种数据，并根据处理数据的实际情况，以告警的方式向有关工作人员提供这些数据。例如，某变电站中的27个供电站监测蓄电池单体电压和输入交流电压，在监测23个变电所的蓄电池单体电压的同时，还监测电源设备，电源设备已连接到制造商电源网管的变电站，电源数据由中心站通过协议转换接入监控系统电源设备未接入厂家电源网管的变电所，连接到变电站一侧的电源设备监控终端，数据采集返回到监控系统进行处理和接入。（2）人机界面。在电力系统中，人机界面的设计与分析，是为了促使系统能够实现自动采集综合信息，并以网络组织图、机房平面图及设备面板图等视图的方式，给运维工作人员能够及时的得到设备的相关信息。通常情况下，网络组织图能够以电子地图为背景，显示整个传输范围内全部网站和线路的分布情况，使工作人员可以通过实时变化的图片，及时的发现设备运行中出现的各种状况。（3）故障管理及消缺分工。第一，故障管理。包括告警配置管理、告警的监视、告警信息处理等功能。由运维人员自定义告警级别、类别及告警的显示方式等。监视告警信息，并根据用户的定义进行过滤、呈现，对告警进行分析，进行故障定位。多样化的告警定义，并采取多种手段向有关人员告警。可即时分析告警，定位故障，准确地向工作人员呈现故障位置。减少了层层上报，层层下发的冗余时间，提高故障处理效率。自动化的维护工作变被动为主动。

4结束语

总之，随着我国电力行业的蓬勃发展，电力自动化设备综合管理系统将会得到不断完善与优化，在电力系统运行中充分发挥其实际效用，有效降低电力设备监控成本，提高电力设备故障检测效率，从而显著提升电力企业的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]叶健华.浅述电力自动化设备综合监控管理系统[J].建筑工程技术与设计.2018（21）.

[2]雷明.分析电力自动化设备综合监控管理系统[J].科技尚品.2017（06）.

[3]黎辉.浅述电力自动化设备综合监控管理系统[J].环球市场.2017（25）.

（作者单位：国网河北省电力有限公司保定供电分公司）

作者：戚亦可李静李晓溪

电力自动化设备管理系统论文篇2：

电力自动化设备综合监控管理的应用研究

关键词：电力自动化设备；综合监控管理；电力安全生产；电力系统；电网运维文献标识码：A

随着电力事业的不断发展，国家对电力安全生产的重视程度越来越高，以不断提高电力系统的运行安全性，最终降低安全事故发生率。因此，电力自动化设备综合监控管理的真正实施需要根据设备的相关性能、各种结构，制定合适的电力自动化安全管理策略，才能真正减少故障处理时间，从而促进电力自动化综合管理水平有效提高。

1 电力自动化系统的运行情况

在经过长时间发展和改进后，电力自动化系统的机械设备变得越来越多，网络信息技术也得到有效完善，在一定程度上增加了供电公司的业务量，是促进企业长远发展的重要保障。目前，在电力自动化系统的运行中，主要类型有交换类、采集类、电源类、安全防护类和其他类型，其中交换类的自动化系统主要是指调度交换设备、中兴行政交换设备；采集类的自动化系统主要是指一次SCADA数据采集装置器、二次电量数据采集装置器；电源类的自动化系统主要是指电源分配屏、逆变电源、各种设备的输入输出电源和蓄电池等；安全防护类的自动化系统主要是指一区与二区的网络安全防护采用的纵向加密装置、网络防火墙以及一区和二区向三区传输数据时采用的网络隔离装置UPS；其他类型的自动化系统主要是指门禁系统、电力机房动环系统、负荷预测系统、主站五防系统和一体化计算平台等。

2 电力自动化设备综合监控系统的组成结构

在实际运行中，电力自动化设备综合监控系统的监控内容主要是指电能量、机房动环系统、自动化SCADA、门禁系统、OMS系统和录音系统服务器等各种设备，在进行数据采集时，主要是通过监控的自动化设备来完成。目前，采用较多的是统一数据采集方法，以充分利用对各接口都具有兼容的功能，使被监控设备的数据和自动化综合系统之间的数据得到相互交换，从而真正实现各种设备的集中监控。与此同时，在交换数据的过程中，系统还会对数据进行相关处理，以满足系统运行的各种需求。在部分设备中，数据的采集还可以采用远程传感器来完成，而在没有监测单元的配电设备、交流电源和蓄电池等设备中，可以采用配置电流感应器、电压感应器等方式，以实现自动化电源运行数据的有效采集。另外，在进行设备的警告信息采集时，可以采用告警接点接入的方式，以对烟雾告警、高温湿度采集、门禁、水浸告警和蓄电池与UPS电源等安装遥测采集模块，从而达到提高自动化设备、生产情况等相关数据准确性、可靠性的目的。

3 电力自动化设备综合监控系统的功能

通过对电力自动化设备综合监控系统进行全面分析可知，它的主要功能有以下三个方面：

3.1 数据的有效处理

根据系统的实际运行情况，对所采集的各自动化电源数据、环境数据等设置门限值，以对数据进行有效处理，从而在相关数据超过门限值情况下，及时地发出告警，以真正实现对各种自动化设备、环境设备、电源系统的实时监控。

3.2 提供人机操作界面

根据各设备的实际运行状态，电力自动化设备综合监控系统可以自动采集各种综合信息，以在机房平面图、网络组织图、设备面板图等多个视图组成的网络拓扑机构中，为工作人员提供一个直观、便捷的操纵平台，从而在电力自动化设备综合监控系统提供的人机操纵界面中，对整个网络所管理的各种设备的运行情况进行实时分析和管控。例如：拓扑结构中的网络组织图是以电子地图为整个屏幕的背景，在对各个传输范围进行整体显示的情况下，相关工作人员可以对全部线路、局站的分布情况有非常清晰的了解，在提高工作人员工作效率方面发挥着重要作用。

3.3 故障问题的及时处理

在进行故障问题的及时处理这个过程中，电力自动化设备综合监控系统的功能主要包括两个部分：一部分是对故障进行有效管理；另一部分是及时消除故障。在对故障进行有效管理时，必须对告警、告警配置和告警信息采取合适的管理措施，以通过运维人员对告警类别、级别和显示方式等进行正确定义，减少安全事故发生。在实际运行过程中，首先要对告警信息进行有效监视，然后对用户的信息进行有效的过滤和分析，最后对故障进行定位，以选择合适的告警方式，将相关信息传递到工作人员手中。由此可见，对故障进行有效管理可以实现故障信息的自动化分析和管理，并为工作人员指出故障问题的具体位置，是提高故障发现率的有效途径。在进行故障的及时消除时，系统会对故障的性质进行正确判定，以将其进行正确分类，从而减少故障问题的处理时间，提高故障处理效率。

4 电力自动化设备综合监控管理系统的应用

为了提高电力自动化系统的运行稳定性和安全性，必须注重电力自动化设备综合监控管理系统的合理应用，才能真正提高电力自动化设备综合监控管理系统的管理效用，减少电力安全事故发生，最终提高供电企业的整体效益。

目前，电力自动化设备综合监控管理系统的应用主要有以下两个方面：

4.1 综合控制

在实际运行中，如果出现不正常的运行情况，电力自动化设备综合监控管理系统会自动进行报警，并将报警信息告知值班人员，可以确保各种不正常的运行情况得到及时处理和控制，以在最短的时间内让电网恢复正常运行状态。因此，在进行综合控制的过程中，电力自动化设备综合监控管理系统可以对机房各种设备的安全实行集中管理，并对机房的情况有比较全面的动态掌控，最终实现整个电网的综合监控。例如：在对各种设备进行实时监控的过程中，电力自动化设备综合监控管理系统可以对安全防护设备、交换设备等的运行数据进行实时采集和监测，并在IP网络上进行传输，同时在服务器的自动保存和处理功能下，将相关数据传送到综合监控系统中，以真正实现各种设备的综合管理和控制，为运维工作人员提供最新、最及时、最全面的

信息。

4.2 监控方面的应用

在对各种信息进行及时采集和整理的同时，相关工作人员可以将机房图纸和告警信息充分结合在一起，并将警示信息及时显示在操作界面上，如各种声音和颜色等，以便于电力监控人员对各种设备的运行情况、工作状态进行实时监控。在对获得的告警越限数据进行分析后，可以对相关设备进行有效监视，如数据交换设备、机房环境设备和调度数据网等，以真正提高电力自动化系统运行的安全性和稳定性，降低故障发生率。

5 结语

综上所述，随着我国电力事业的快速发展，电力自动化设备综合监控管理系统的合理应用，是社会不断发展的必然趋势。通过对电力自动化设备的工作状态、运行情况进行综合监测，可以有效降低电力自动化设备的监控成本，减少各设备的故障问题，最终提高电力自动化系统的整体性能。

参考文献

[1] 张洪林.刍议电力自动化系统技术在配电网运行管理中的应用[J].科技与创新，2014，（13）.

[2] 易婵鸣.简析电力自动化技术在电力系统的应用策略[J].科技与企业，2015，（4）.

作者简介：赵艳（1973-），女，内蒙古乌兰察布人，内蒙古乌兰察布电业局调度处工程师，研究方向：电力系统及其自动化。

（责任编辑：陈倩）

作者：赵艳　樊志明

电力自动化设备管理系统论文篇3：

地区电网备自投在线投退控制策略的研究综述

摘要：地区电网中，其连接一般为闭环结构，开环运行，正常运行时呈辐射状结构，为弥补因电网开环运行后造成的供电可靠性的降低，往往在地区电网中装设备用电源自动投入装置BATS（Busbar Automatic Transfer Switch）。当电网发生故障导致母线停电时，满足动作条件的BATS动作，合上备用电源给停电母线供电，从而提高供电可靠性。目前地区电网110 kV变电站基本上都配置了备用电源自动投入装置，从整个电网安全性角度出发，基于全网的实时运行数据，分析预想事故下备自投的动作后果，制定备自投装置的在线投退控制策略具有重要的意义。

关键词：地区电网备自投投退策略在线

工业经济和居民用电的快速增长，是得主变容量的扩展升级不能满足负荷增长的需要，越来愈多的变电站正常运行时负荷超出单台主变的容量，如变电站一路工作电源发生故障，备用电源自动投切，就可能出现单线路或单台主变压器承担全站所有工作负荷的情况，易导致主变压器过负荷运行，当监控不及时发现会一直长期运行，甚至可能引起主变严重过热进而引起主变设备损坏，严重影响变电站供电的可靠性和主设备的安全。随着国家电网智能电网建设的要求，对变电站二次设备的功能提出了更高的要求，制定备自投在线投退策略对解决变电站单台主变容量达不到负荷功率、以及设备长期过负荷运行或电流闭锁导致重要负荷失电等问题起到重要作用。

传统的备自投装置可以有效地提高供电的可靠性，实现原理相对较简单，所以在发电厂、变电站和配电网络中得到了广泛的应用[1-8]。现有的常规备用电源自动投入装置存在以下一些局限性。

（1）常规备自投装置只考虑其所处厂站内的相关信息，对整个电网信息的利用有限，对备自投动作条件、闭锁条件等的考虑不够全面。

（2）常规备自投装置的备自投策略仅考虑了本地变电站母线电压或线路电流，而没考虑备用电源侧主变容载比、线路的热稳定极限等，如果负荷转移之后备用电源侧过载，则有可能引发连锁跳闸事故，进一步导致故障扩大。

（3）常规备自投装置只能根据所在厂站的运行参数、设备状态参数确定其动作行为，动作逻辑固定，且只能适应特定的运行方式，当本站或电网运行方式变化时需要及时更改配置才能继续发挥作用，因此其维护工作量较大。

因此，目前的常规备自投装置已经无法满足日益复杂的电网全局安全性的要求。从整个电网安全性角度出发，基于全网的实时运行数据，分析预想事故下备自投的动作后果，制定备自投装置的在线投退控制策略具有重要的意义。

1 研究现状

地区电网在负荷高峰时，BATS的动作可能带来备用电源侧的过负荷[9]，因此，BATS投退控制应充分考虑远方备用电源侧主变的容载比、线路的热稳定极限等约束条件。文献[10]提出的“检和流”过负荷闭锁方案是利用备用电源自投装置无电流判别的电流采集，在备自投装置原理上做一个允许条件，即采集两台主变电流和，其值需小于某一设定值（可由保护整定人员整定）备用电源自投装置才允许动作，即在备自投装置中设置“检合流闭锁”功能，防止备自投动作后带来的过载问题，这种方法虽然可以解决BATS动作导致主变的过负荷问题，但它并不能从电网全局角度考虑备用电源侧过载问题。文献[12]为了解决这一问题，提出基于N-1准则的BATS投退控制策略，根据预想故障集中的一个N-1故障的相关备自投动作组合，进行潮流计算，找出无过载情况的动作组合，并求出最优备自投动作组合，从而确定备自投的投退状态，即闭锁或投入。该方法不能实时监测备用电源侧的供电裕度。文献[14]应用重复潮流法，实时在线评估备用电源侧的可用供电能力，将所得结果作为备自投装置动作与否的决策依据。但是在计算备用电源侧最大供电能力时，假设负荷增长模式为按相同功率因数等比例增长，这种假设与实际情况不符合。电网中某一停电事故可能导致多个备自投动作，制定备自投的投退控制策略时要充分考虑多个备自投之间的组合以及上下级配合问题，文献[13]提出了两个全新矩阵模型，通过分析各备自投装置在电网中的位置建立了备自投实时分级矩阵模型，区分其上下级关系；通过分析故障元件位置与备自投装置动作特性建立了备自投实时关联矩阵模型，给出预想故障与应动作备自投装置之间的初步对应关系。在这两个矩阵基础上通过矩阵乘法设计了一种新的用以在线分析备自投投退组合的实时算法。常规的备自投装置只利用本地信息来制定相应的动作策略，动作逻辑固定，只能适应特定的运行方式，为此文献[15，16]提出基于能量管理系统（EMS）的广域备自投控制系统，在控制中心建立广域备自投模型，实现实时的恢复控制，该系统在信息获取、控制策略形成和控制措施执行的整个过程中，综合利用全网信息，实现备自投与安全稳定装置的协调动作。另外，系统自动对控制策略和电网的安全性进行校核或调整，提高了备自投动作策略的安全性。这种将常规的分散备自投装置的功能集中到控制中心，速度可能会受到影响。

总之，目前在电网中运行的常规备自投装置尽管在提高供电可靠性方面起到了很大作用，但也存在动作后造成主变、线路过载，引发连锁故障的风险，需要结合全网运行数据，对备自投动作后果进行分析，从而制定备自投装置投退控制策略，这方面的研究，虽然已取得了一些成果，但还不够成熟，还没有被广泛采用，绝大多数电网还仍然在使用常规的备自投装置。

2 备自投投退策略的研究

针对备自投总体投退策略主要从两方面出发：一是多个备自投之间的组合以及上下级配合，针对该问题，通过建立连接关系的矩阵模型，通过备自投的实时关联矩阵模型，确定在不同故障条件下备自投的动作组合；二是在投入备自投进行电力系统分析时，应充分考虑备用电源侧的母线电压以及元件热稳定极限的影响，避免由于备自投的投入导致故障的进一步扩大，针对以上两方面考虑，进而确定总体备自投投退策略。

（1）备自投投退静态安全的研究。

安全分析通常又被称为“事故预想”，配电网中安全分析基于N-1准则，即进行N-1扫描式的故障模拟和分析，按照N-1的原则对事先排定好的线路故障逐一排查，开断系统的每一个网络元件，对其进行潮流计算。电网的静态安全分析主要基于N-1原则，备自投已成为地区电网静态安全分析中必须考虑的因素。地区电网静态安全分析的目的是对地区电网的安全性进行评估，备自投只是其中的一个重要考虑因素。而备自投的控制策略中，目标是通过一种合理的分析方法得到备自投的投退状态。需要对这两种分析加以区分，通过针对备自投投入情况，制定出基于N-1的备自投投退控制策略。

（2）建立备用电源自动投入装置的数学模型。

在高压配电网中，备自投动作以后，网络拓扑结构将发生变化，系统将过渡到一新的接线方式运行，负荷会发生转移。系统中各动态元件如发电机、调节系统、无功补偿等对系统的稳定性起着重要的作用，数学模型必须能够正确反映各个元件的动态特性，才能提高系统稳定分析的精确性。在分析备自投对电网运行状态影响时，必须要考虑备自投的动作逻辑与备用电源在投入状态下，是否满足相应支路的功率和电压约束极限，否则，分析的结果往往是直接甩负荷，这与电网实际情况不符。因此，建立有效的备用电源自动投入装置的数学模型是进行投退策略分析的基础。

（3）计及备自投动作逻辑的潮流计算。

在备自投投退控制策略研究中，涉及大量的线路开断、备自投动作等不同形式的电网拓扑结构的变化，在此基础上进行大量的潮流计算就需要一种快速反应拓扑变化的拓扑处理方法。实际电网中存在多种扰动情况，在各种情况下，备用电源投入时电网的动态过程需进行不同的潮流仿真分析，备用电源的投入、备用电源的投入时间以及投入容量等因素在潮流计算中均需要考虑。另外，地区电网规模较大，不停的循环计算全网潮流会严重影响计算速度，因此如何根据拓扑关系的变化简单快速的计算出拓扑改变后的潮流十分必要。

（4）备自投动作组合问题的研究。

在地区电网中，往往会遇到一个N-1故障引起多个备自投动作的情况。若允许这些满足条件的备自投都动作，可能会造成电网中有些元件过载，但若对满足条件的备自投，合理的闭锁一些，而投入另一些的话，则可能就会消除过载现象。因此，如何确定满足条件的备自投动作的组合状态，并筛选出最优备自投组合，是该课题的主要研究内容之一。

（5）上下级备自投动作配合问题的研究。

在辐射状的配电网中，备自投存在上下级的关系，反映了备用元件（母线）之间一种上下关联的拓扑关系。对于某个故障，可能有多个备自投由于母线失电都满足动作条件，但在实际系统中，如果上一级的备自投动作能够恢复所有失电母线的供电，则下级的备自投就不必要动作。因此，在制定备自投的投退控制策略时要充分考虑多个备自投的上下级配合问题。

（6）开发在线的备自投投退决策系统。

根据研究的地区电网备自投投退控制策略，在EMS或SCADA数据的基础上，开发在线的备自投投退决策系统。系统可以根据实时运行数据确定各N-1故障情况下备自投的闭锁与投入状态，从而制定电网备自投的投退方案。

3 结语

首先研究地区电网备自投在线投退控制的数学模型与算法，开发基于能量管理系

统（Energy Management System，EMS）

或数据采集与监视控制系统（Supervisory

Control And Data Acquisition，SCADA）的备自投在线投退控制决策系统，然后将此系统应用于地区电网，在线制定备自投装置的投退控制策略，使得已安装的备自投装置在继续发挥提高供电可靠性作用的同时，避免出现动作后造成主变、线路过载，引发连锁故障的风险。

参考文献

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[4] 张国平，陈晖，吕庭钦，等.倒送电运行方式中备自投动作分析及技术措施[J].电力系统保护与控制，2009，37（8）：93-95.