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摘 要：随着电网规模的发展，变电站数量迅速增加，变电运行人员资源紧张问题突显。而受到现行运行管理规章制度的约束及运行安全因素的考虑，电力技术的发展带来的便利也不能方便地利用于生产工作，因此有必要对运行操作模式进行研究和优化，引进智能巡视系统，实现远程监控，提高工作效率。
关键词：智能巡视系统；智能变电站；远程监控
0 引言
由于变电站自动化水平日益提高，变电站二次保护作为联系继电保护装置、自动装置和断路器操作回路的桥梁，其作用至关重要。目前，变电站继电保护装置和自动装置出口压板及功能压板主要由人工投退并进行确认，在日常巡视时也只能依靠人工逐个保护屏检查，此种方式费时费力，而且变电站运行方式多样及保护压板数量众多，存在误投退、漏投退现象，可能导致保护误动及拒动。因此，需要从技术上给予保障和监督，及时地纠正压板投退与保护运行情况，保障电网安全运行。
为此，为解决二次保护巡视问题；应该建立一个智能压板检测系统，解决当前变电站压板投退复杂、误投误退等问题。
1 智能压板检测系统设计目标
1.1压板状态自动检测
实时监测模块包括每个保护屏中的二次压板对应的红外对射管。红外对射管包括红外发射管与红外接收管，并联接在集成控制模块，并汇总到一个交换机后通过以太网与后台智能压板监控机连接。为避免影响到二次压板回路，二次压板与红外对射管相对独立，无电联系，每个保护屏放置一个集成控制模块。
1.2压板状态实时快速反馈
由集成控制模块传输到后台监控机，接收保护屏压板信息，并运行智能压板在线监测及操作系统软件，实现实时检测、提醒压板变位的反馈功能。
1.3二次压板操作票自动生成
智能压板监测系统软件可实时检测所有保护屏二次压板的投退状态，还可以编写操作票，为便于以后查询数据，本软件还提供了压板异常报警信息查询功能，并可直接输出到EXCEL。
2 智能压板检测系统原理
智能压板检测系统目的是在不改变现时压板状态及不接入压板电流回路的前提下，提供一种变电站智能压板监测系统，能够对变电站二次压板投退状态进行自动、可视化的直观显示，在后台可以进行模拟操作并可自动生成操作票，使运行人员能远程在线监测二次压板状态并实时记录压板错误投退信息，减少运行人员巡视的时间。上述目的由以下技术方案实现：
1、保护屏内二次压板：图中状态为退出位置，用于连接二次回路中的出口回路与功能回路等，第一排压板命名为1LP1、1LP2…；第二排压板命名为2LP1、2LP2…，以此类推。
2.、红外对射管：由红外发射管与红外接收管组成，用于检测二次压板是否在投入位置，图中可检测出压板在退出位置。
3、集成控制模块：用于收集每个红外对射管的检测数据，每个保护屏均设置一个集成控制模块，每个保护屏相对独立，互不干扰。
4、网络交换机：用于汇总每个保护屏二次压板位置信息并上传至后台智能压板监控机。
5、以太网：用于连接网络交换机与后台智能压板监控机，后台智能压板监控机获取压板数据的桥梁。
6、后台智能压板监控机：主要包括智能压板在线监测及操作系统软件（软件下面介绍）。
7、保护屏1P：虚线框内为保护屏1P的接线图，包括多行的二次压板。本系统可在线监测全站的保护屏（nP）压板投退情况。
3 智能压板检测系统构成
3.1实时监测模块
实时监测模块包括每个保护屏中的二次压板对应的红外对射管。红外对射管包括红外发射管与红外接收管，并联接在集成控制模块，并汇总到一个交换机后通过以太网与后台智能压板监控机连接。为避免影响到二次压板回路，二次压板与红外对射管相对独立，无电联系，每个保护屏放置一个集成控制模块。
3.2.2集成控制模块
集成控制模块主要分为数据收集部分、数据处理部分和协议传输部分。数据收集部分由CD4051BE芯片负责对每组8位、共6组的保护屏数据进行收集汇总，数据处理部分是由STC厂家生产的工业级控制芯片89C52实现对数据的处理与分析，本集成控制模块则采用MAX485芯片负责对后台监控机传输数据。
3.2.3监控机
后台智能压板监控机为日常使用的普通台式电脑，用于接收保护屏压板信息，并运行智能压板在线监测及操作系统软件。
3.2.4系统监测软件
智能压板监测系统软件可实时检测所有保护屏二次压板的投退状态，还可以编写操作票，为便于以后查询数据，本软件还提供了压板异常报警信息查询功能，并可直接输出到EXCEL。
4 智能压板检测系统特点
1、合理的利用现有的平台资源，并在不影响现有系统的运行情况下开展项目。
2、独立巡视系统，在不影响现在设备的情况下开展系统检测
3、安装简易方便，无需更改现有二次设备配置情况
4、系统能准确地与后台监控机传输，能快速、及时、准确地放映二次压板状态变化情况。
5、对继电保护屏巡视能实现路线记录规划，提高效率，有效地防止重复巡视。
6、有助于推动定二次设备巡视的规范化管理。
5 智能压板检测系统试验成果
5.1、系统理论检测时间
采用测试保护屏核对，由于该系统采用STC工业控制芯片处理压板状态数据，数据传输波特率采用9600比特/秒，检测每一个压板的状态用时≤10毫秒，一般保护屏压板数量为48到60块，检测1个保护屏二次压板用时≤1秒；以东莞站测试保护屏压板为例计算，能在5秒内完成两个测试保护屏检测。
通过以上实例可清楚看到，完成1个测试保护屏智能压板监测在5秒以内。到目前为止项目小组成员已多次在测试保护屏实验成功，智能压板监测系统可准确快速地反映压板真实结果。智能压板监测项目的推广应用，将结束以往由运行人员人工检测的历史。
5.2系统投入使用前后对比
假定二次设备巡视工作在2人3分钟内可完成一套二次设备压板的核查工作，迎峰度夏时一个变电站需要核对150套装置，某地区共有155座变电站，以下得出智能压板检测系统投入使用前后对比数据对比：
成果推广后，二次设备可视化管理系统提高检查的精确度，并用智能压板监测系统替代值班员到现场检查，按东莞地区所有变电站核对定值计算，进行二次设备检查，共可节省1130小时/人，在极大的提高核查效率的同时，也减少了核查中人为失误的因素。
6 结论
二次保护屏检测项目的推广应用，由智能压板监测系统替代值班员到现场检查，将结束以往由运行人员人工检查的历史。尤其是随着监测系统进一步研究和推行，将改变变电人员的巡视方式，大大减少二次压板检测的时间，节省了变电站人员宝贵的时间。
為解决二次保护巡视独立研究了智能压板检测系统，解决当前变电站压板投退复杂、误投误退等问题，试验有效。系统能有效运行，提高了变电站二次设备的可靠性，值得继续深入研究推广。
参考文献
[1] 中国南方电网 变电运行管理标准 2004-06-01.
[2] 500kV东莞变电站运行规程，2014-09-01.
作者简介：林玉凤，1988-，女，工学学士，助理工程师，研究方向为自动化。
关键词：智能巡视系统；智能变电站；远程监控
0 引言
由于变电站自动化水平日益提高，变电站二次保护作为联系继电保护装置、自动装置和断路器操作回路的桥梁，其作用至关重要。目前，变电站继电保护装置和自动装置出口压板及功能压板主要由人工投退并进行确认，在日常巡视时也只能依靠人工逐个保护屏检查，此种方式费时费力，而且变电站运行方式多样及保护压板数量众多，存在误投退、漏投退现象，可能导致保护误动及拒动。因此，需要从技术上给予保障和监督，及时地纠正压板投退与保护运行情况，保障电网安全运行。
为此，为解决二次保护巡视问题；应该建立一个智能压板检测系统，解决当前变电站压板投退复杂、误投误退等问题。
1 智能压板检测系统设计目标
1.1压板状态自动检测
实时监测模块包括每个保护屏中的二次压板对应的红外对射管。红外对射管包括红外发射管与红外接收管，并联接在集成控制模块，并汇总到一个交换机后通过以太网与后台智能压板监控机连接。为避免影响到二次压板回路，二次压板与红外对射管相对独立，无电联系，每个保护屏放置一个集成控制模块。
1.2压板状态实时快速反馈
由集成控制模块传输到后台监控机，接收保护屏压板信息，并运行智能压板在线监测及操作系统软件，实现实时检测、提醒压板变位的反馈功能。
1.3二次压板操作票自动生成
智能压板监测系统软件可实时检测所有保护屏二次压板的投退状态，还可以编写操作票，为便于以后查询数据，本软件还提供了压板异常报警信息查询功能，并可直接输出到EXCEL。
2 智能压板检测系统原理
智能压板检测系统目的是在不改变现时压板状态及不接入压板电流回路的前提下，提供一种变电站智能压板监测系统，能够对变电站二次压板投退状态进行自动、可视化的直观显示，在后台可以进行模拟操作并可自动生成操作票，使运行人员能远程在线监测二次压板状态并实时记录压板错误投退信息，减少运行人员巡视的时间。上述目的由以下技术方案实现：
1、保护屏内二次压板：图中状态为退出位置，用于连接二次回路中的出口回路与功能回路等，第一排压板命名为1LP1、1LP2…；第二排压板命名为2LP1、2LP2…，以此类推。
2.、红外对射管：由红外发射管与红外接收管组成，用于检测二次压板是否在投入位置，图中可检测出压板在退出位置。
3、集成控制模块：用于收集每个红外对射管的检测数据，每个保护屏均设置一个集成控制模块，每个保护屏相对独立，互不干扰。
4、网络交换机：用于汇总每个保护屏二次压板位置信息并上传至后台智能压板监控机。
5、以太网：用于连接网络交换机与后台智能压板监控机，后台智能压板监控机获取压板数据的桥梁。
6、后台智能压板监控机：主要包括智能压板在线监测及操作系统软件（软件下面介绍）。
7、保护屏1P：虚线框内为保护屏1P的接线图，包括多行的二次压板。本系统可在线监测全站的保护屏（nP）压板投退情况。
3 智能压板检测系统构成
3.1实时监测模块
实时监测模块包括每个保护屏中的二次压板对应的红外对射管。红外对射管包括红外发射管与红外接收管，并联接在集成控制模块，并汇总到一个交换机后通过以太网与后台智能压板监控机连接。为避免影响到二次压板回路，二次压板与红外对射管相对独立，无电联系，每个保护屏放置一个集成控制模块。
3.2.2集成控制模块
集成控制模块主要分为数据收集部分、数据处理部分和协议传输部分。数据收集部分由CD4051BE芯片负责对每组8位、共6组的保护屏数据进行收集汇总，数据处理部分是由STC厂家生产的工业级控制芯片89C52实现对数据的处理与分析，本集成控制模块则采用MAX485芯片负责对后台监控机传输数据。
3.2.3监控机
后台智能压板监控机为日常使用的普通台式电脑，用于接收保护屏压板信息，并运行智能压板在线监测及操作系统软件。
3.2.4系统监测软件
智能压板监测系统软件可实时检测所有保护屏二次压板的投退状态，还可以编写操作票，为便于以后查询数据，本软件还提供了压板异常报警信息查询功能，并可直接输出到EXCEL。
4 智能压板检测系统特点
1、合理的利用现有的平台资源，并在不影响现有系统的运行情况下开展项目。
2、独立巡视系统，在不影响现在设备的情况下开展系统检测
3、安装简易方便，无需更改现有二次设备配置情况
4、系统能准确地与后台监控机传输，能快速、及时、准确地放映二次压板状态变化情况。
5、对继电保护屏巡视能实现路线记录规划，提高效率，有效地防止重复巡视。
6、有助于推动定二次设备巡视的规范化管理。
5 智能压板检测系统试验成果
5.1、系统理论检测时间
采用测试保护屏核对，由于该系统采用STC工业控制芯片处理压板状态数据，数据传输波特率采用9600比特/秒，检测每一个压板的状态用时≤10毫秒，一般保护屏压板数量为48到60块，检测1个保护屏二次压板用时≤1秒；以东莞站测试保护屏压板为例计算，能在5秒内完成两个测试保护屏检测。
通过以上实例可清楚看到，完成1个测试保护屏智能压板监测在5秒以内。到目前为止项目小组成员已多次在测试保护屏实验成功，智能压板监测系统可准确快速地反映压板真实结果。智能压板监测项目的推广应用，将结束以往由运行人员人工检测的历史。
5.2系统投入使用前后对比
假定二次设备巡视工作在2人3分钟内可完成一套二次设备压板的核查工作，迎峰度夏时一个变电站需要核对150套装置，某地区共有155座变电站，以下得出智能压板检测系统投入使用前后对比数据对比：
成果推广后，二次设备可视化管理系统提高检查的精确度，并用智能压板监测系统替代值班员到现场检查，按东莞地区所有变电站核对定值计算，进行二次设备检查，共可节省1130小时/人，在极大的提高核查效率的同时，也减少了核查中人为失误的因素。
6 结论
二次保护屏检测项目的推广应用，由智能压板监测系统替代值班员到现场检查，将结束以往由运行人员人工检查的历史。尤其是随着监测系统进一步研究和推行，将改变变电人员的巡视方式，大大减少二次压板检测的时间，节省了变电站人员宝贵的时间。
為解决二次保护巡视独立研究了智能压板检测系统，解决当前变电站压板投退复杂、误投误退等问题，试验有效。系统能有效运行，提高了变电站二次设备的可靠性，值得继续深入研究推广。
参考文献
[1] 中国南方电网 变电运行管理标准 2004-06-01.
[2] 500kV东莞变电站运行规程，2014-09-01.
作者简介：林玉凤，1988-，女，工学学士，助理工程师，研究方向为自动化。