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摘要：现如今，随着电力系统的飞速发展，电网中变电站运行的效率及安全性直接关系到整个电网的运行情况。目前中国现有的变电站绝大部分都是按照无人值守的标准来建设的。要求提出能有效地对变电站的关键设备及次要设备进行管理和控制的方案，能实时监测到各个设备的运行状况，从而实现变电站管理的集中化、具体化、有效化等，提高无人值守变电站的管理运营效率。针对目前中国的无人值守变电站没有一套能对设备做出精细化管理，并将其定为主要任务的综合性管理系统，设计了一套能实现对每一台设备的精细化监控及应用互联网技术将各种信息集中化管理的综合管理系统。其能很好地实现电力公司对变电站的各项技术要求，实现了变电站真正的无人值守。
关键词：无人值守；变电站；设备管理系统；设计；实现
引言
无人值守综合监控系统，是指能够实现复杂环境的无人值守监测，实现对远程设备的分布式监控和集中式管理。其具备自动化、无人化、信息化的发展趋势，这种趋势已经成为当前电力行业中变电站的主流趋势。进入二十一世纪以来，伴随着软件技术和通信技术的飞速发展使得电力部门在各个系统上有了新的发展。目前已完成将无人值守变电站中主要电力设备运行数据以及各种参数指标和实时状态传送到电力公司监控平台，同时电力公司监控平台也可对远程的现场设备进行控制和调节
1无人值守系统概述
既然要满足无人化值守，那就要求在工作现场不能存在视觉死角，即可以通过调度中心的监控系统看到工作现场的每一个地方。因为工作人员不可能随时监控每个地方，这就要求系统能自我鉴定和判断工作现场的异常情况，并能实时提醒工作人员。通过图1所示的结构能看出：整个系统分为多个监控子站和一个中心站。其中监控子站负责将底层传感器收集到的信息汇总上报给中心站，通信方式采用的是GPRS（通用分组无线服务技术）数据通信。这样就能保证实现无线数据传输。中心站的主要任务是将数据实时显示到人机界面上，并将数据存储到专用存储器。
图1系统整体架构示意图
2无人值守变电站系统构成与功能分析
2.1无人值守变电站电力设备运行监控系统
多样化的变压设备以及安全系统在电能输送环节和配送环节中都起着非常重要的作用。无人值守变电站在进行远程监控的过程中，把变压器、开关和线路等电力设备设施作为了监控的重点内容。我公司无人值守变电站的监控功能主要有三个方面：一是变电站设备设施在线监测功能。通过对变电站设备运行参数的采集，实现在线监测，实时反映电力设备设施的运行状况；二是变电站设备设施现场环境监测功能。通过数字化摄像机对变电站现场环境信息进行采集，一般情况下，数字化摄像机都会被安装在变电站高低压室、主控室等关键位置上；三是变电站设备设施专项监测功能。无人值守变电站电力设备运行监控系统还安装有很多感应设备，例如，红外线温度探测仪、温湿度检测仪、输电线路检测仪等。另一方面，报警和预警功能也是监控系统特有的两大功能，当电力由于种种原因而出现了故障或者运行状态异常，它们都会对数据信息进行自动分析与判断，然后自动下达报警指令，执行报警机制，从而使得电力企业能够有效地对故障和事故进行有效控制，提高工作效率。
2.2无人值守变电站网络信息传输系统
无人值守变电站的信息检测工作，以及指令的控制和传达工作都是通过网络信息系统来完成的。工作人员可以通过网络数据信息传送设备，把收集到的变电站现场运行数据信息传送到集控端，在集控端对信息数据进行科学的分析之后再发出调控指令，当相关设备接收到调控指令就开始运作。无人值守变电站网络传输系统主要由三个比较大的部分组成，第一就是宽带网络，第二就是无线网络，第三就是用户专网，这三个部分的主要作用就是辅助变电站完成遥控、遥测以及遥信等信息功能。随着网络技术的发展，变电器的有载调压和并列、解列调整等相关工作在网络信息系统的有力支撑下，都可以通过操作集控端来完成，从而在一定程度上减少了工作人员的工作量，有利于提高工作人员的工作效率，减少工作人员的操作失误。
2.3无人值守变电站管理中心软件系统
随着人们生活水平的提高，人们对于电力的需求和供电质量的要求越来越高，这就使得变电站设备运行情况变得更为繁杂，并在变电站运行的过程中形成了大量的信息数据，这就给处理信息数据的系统增加了相当大的工作难度。因此，只有庞大的数据信息处理系统才能够更好地分析数据信息。目前，无人值守变电站的管理中心软件系统已经被广泛应用。管理中心软件系统相当于变电站的大脑，它可以及时、全面、有效地对各种电力设备的运行数据进行分析，并且还可以对这些数据进行高效的智能化判断，同时下达相应的控制指令。管理中心软件的系统由多个部分组成，其中最重要的是服务器、监控终端和网络终端。这三个部分的有效结合可以更好地对变电站的运行情况进行实时监测、数据传送以及信息处理，从而提高电力企业无人值守变电站的自动化和智能化水平。
3中心站设计
3.1总功能模块结构
如图2所示，中心站综合管理系统的设计主要包括四个模块，分别是：人员管理、子站设备监测、子站数据统计、系统维护。其中每个模块下面还包括具体的细化功能。
图2中心站功能结构示意图
3.2子功能模块开发
3.2.1人员管理模块设计
人员管理模块设计主要是针对整个无人值守变电站综合管理系统来开发的，具体功能包括：添加或删除管理用户、更改用户名称或密码、更新用户名称数量等；此外还有用户权限的分配，用户分为超级管理员和普通管理员，通过权限的分配能更加具体地将功能和职责划分。同时在出现事故时也能方便事故原因的排查。
3.2.2子站设备监测管理模块
这个模块主要是负责管理整个变电站系统中的各个子系统及其子设备。主要功能分为以下几种：中心站可以对下面各个子系统发送查询命令，下面的各个子系统收到命令后将中心站所需数据上传；中继站可以实时显示子系统正在执行的操作；向中心站控制的各个分站发送广播，得到各个子站的运行情况。
3.2.3系统管理模块
这个模块的主要功能就是对整个系统进行维护和提供系统帮助。其中维护就是确保系统的安全稳定运行，通过设计一定的权限可以保护整个系统数据及操作的正常运行，以防出现不当操作。当有不规范或不合规定的操作时做出及时提醒，保证整个系统的安全稳定。
3.3无人值守功能的最终实现
通过文中对监控子站和中心站的硬件及软件的设计，在实际运行时采用如下方案具体实施：当检查到无人值守变电站中环境参数异常巨大或相关设备发生故障时，需要立即上报中心站，通知相关工作人员对其做出相应处理，同时需将各种传感器收集到的各项参数实时显示到子系统的人机界面。
结语
总而言之，无人值守变电站在电力系统运行过程中有十分重要的作用，它不仅能够降低变电站系统的运行成本，提升变电站系统的运行效率，还能够有效推动我国电力行业的进一步发展。目前，电力企业在应用无人值守变电站的过程中依旧存在一些问题需要解决，因此，就要求电力企业通过各种有效途径来提升无人值守变电站的整体水平。
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