一、概述
電能作為人們生產生活的主要能源，如何讓電能、經濟與穩定地運輸和使用可謂是十分的重要。 要想提升電力系統整體運行效率，為用戶提供的電能，需要對其中的設施設備進行技術，不斷滿足日漸嚴峻的供電需求。變電站作為整個電力系統中非常關鍵的部分，如何實現智能化發展是現如今較為重要的目標任務之一。
監控系統是針對電力行業用戶的使用特點，結合工業控制、安防管理以及數字視頻等技術設計的一套綜合安保管理系統。該系統通過利用電網現有的網絡資源，集成了遙視系統、門禁系統、消防系統、環境和動力監測系統等多個功能子系統，實現了對變電站的監控和管理。
二、系統架構
智能變電站自動化系統在設計過程中，可以使用三層兩網結構來進行設計，具體而言，其三層主要指的是站控層、間隔層、過程層等設備，而兩網則主要指的是MMS網、SV/GOOSE網。典型220kV變電站一體化監控系統結構圖如圖1所示。實際工程中可結合具體情況對監控系統進行優化設計，如將MMS網、SV網.GOOSE網以及IEEE1588對時網四網合一，在確保整個通信質量的基礎上，對網絡設備進行簡化處理。
2.1設備
智能變電站之中的監控系統站控層包含的設備較多，像是監控主機、操作員工作站、數據服務器、綜合應用服務器、數據通信網關機，站控層交換機等都屬于這一層的設備；間隔層設備主要包括智能繼電保護、智能測控、PMU、智能電度表、間隔層交換機等；過程層設備則包括合并單元、智能終端以及過程層交換機等網絡設備。在對智能變電站自動化系統進行設計的時候，可在不同電壓等級變電站設備配置原則的基礎上研究優化方案，例如，可以使用合并單元智能終端一體化裝置、智能保護測控一體化裝置等，同時再將PMU功能與測控功能有效地結合在一起，這樣就能真正讓交換機數量變少，同時還能有效減少智能變電站光纜數量，降低智能變電站自動化系統的設備投資。
3智能變電站監控系統功能與**技術
三、系統組成
變電站監控系統主要包括以下幾個部分：
信息系統：包括各種傳感器、監測設備和數據采集設備等，用于采集變電站中各種設備的運行數據和狀態信息，如電壓、電流、溫度、濕度、壓力等參數。
數據通信系統：用于將采集到的各種數據和信息傳輸到變電站監控，并與其他設備進行通信和交互，包括各種通信協議和網絡設備等。
監控系統：是變電站監控系統的部分，主要包括數據處理、控制和管理等模塊，用于實時監測變電站中各種設備的運行狀況，并對設備進行控制和調度。
控制系統：包括各種控制器、開關和執行機構等設備，用于實現對變電站中各種設備的自動控制和調度，以保證變電站的和穩定運行。
人機界面系統：包括各種顯示屏、操作面板和人機界面軟件等，用于向操作人員展示變電站的運行狀況和各種數據，以及實現操作人員對變電站的遠程控制和調度。
電源系統：包括UPS電源、備用發電機組等設備，用于保證變電站監控系統的穩定供電，以防止停電等突發事件對系統的影響。
四、主要功能
智能變電站一體化監控系統若能得以實現，其主要功能就體現在以下幾個方面：（1）全景數據采集功能。包括變電站穩態、暫態數據，一次、二次及輔助設備運行狀態數據。（2）運行監視功能。這一功能中主要包含了運行監視、設備狀態監視等。（3）控制與操作功能，包含操作控制性機制、順序控制、防誤閉鎖、智能操作票、無功優化控制等。（4）信息綜合分析與智能警示功能，包含智能告警，故障綜 合分析等。（5）運行管理功能。這一項功能主要就表現在源端維護、權限管理、設備管理等方面。（6）輔助應用功能，包含視頻、防護、環境監測、火災報警等，實現對重要設備操作前后的圖像確認。
五、安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統應用介紹5.1方案綜述
Acrel-1000變電站綜合自動化監控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網絡系統實現連接。站控層設備包括監控主機，提供站內運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監控，并與遠方監控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統組成，在站控層及站控層網絡失效的情況下，仍能立完成間隔層設備的就地監控功能。
針對工程具體情況，設計方案具有高性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比優越，監控系統由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網絡結構，站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。
5.2應用場所：
適用于公共建筑、工業建筑、居住建筑等各行業35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統運行監視和控制管理。
5.3系統結構
5.4系統功能
5.4.1 實時監測
Acrel-1000變電站綜合自動化系統，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。
5.4.2 報警處理
監控系統具有事故報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號；預告報警包括一般設備變位、狀態異常信息、模擬量或溫度量越限等。
1）事故報警。事故狀態方式時，事故報警立即發出音響報警（報警音量任意調節），操作員工作站的顯示畫面上用顏色改變并閃爍表示該設備變位，同時彈窗顯示紅色報警條文，報警分為實時報警和歷史報警，歷史報警條文具備選擇查詢并打印的功能。
事故報警通過手動，每次確認一次報警。報警一旦確認，聲音、閃光即停止。次事故報警發生階段，允許下一個報警信號進入，即次報警不覆蓋上一次的報警內容。報警處理具備在主計算機上予以定義或退出的功能。
2）對每一測量值（包括計算量值），由用戶序列設置四種規定的運行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分別定義作為預告報警和事故報警。
3）開關事故跳閘到次數或開關拉閘到次數，推出報警信息，提示用戶檢修。
4）報警方式。
報警方式具有多種表現形式，包括彈窗、畫面閃爍、聲光報警器、語音、短信、電話等但不限于以上幾種方式，用戶根據自己的需要添加或報警信息。
5.4.3 調節與控制
操作員對需要控制的電氣設備進行控制操作。監控系統具有操作監護功能，允許監護人員在操作員工作站上實施監護，避免誤操作。
操作控制分為四級：
一級控制，設備就地檢修控制。具有**級的控制權。當操作人員將就地設備的遠方/就地切換開關放在就地位置時，將閉鎖所有其他控制功能，只進行現場操作。
二級控制，間隔層后備控制。其與*三級控制的切換在間隔層完成。
三級控制，站控層控制。該級控制在操作員工作站上完成，具有遠方/站控層的切換。
四級控制，遠方控制，**級。
原則上間隔層控制和設備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執行，并在站級層設置操作員、監護員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。
納入控制的設備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開關及帶電動機構的接地開關；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退連接片。
3）定時控制。操作員對需要控制的電氣設備進行定時控制操作，設定啟動和關閉時間，完成定時控制。
4）監控系統的控制輸出。控制輸出的接點為無源接點，接點的容量對直流為110V（220V）、，對交流為220V、。
5.4.4 用戶權限管理
系統設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作系統可以定義不同操作權限的權限組（如管理員、維護員、值班員組等），在每個權限組里添加用戶名和密碼，為系統運行、維護、管理提供的**。
6 系統硬件配置
7 結語
綜上所述，智能變電站自動化系統具有全數字化、高智能化、高集成度、全景數據展示等顯著特點。伴隨智能變電站的技術發展，不斷深化其智能化特征，在發展過程中做到智能調節、自動化控制、在線分析決策以及協同互動等各種功效，這樣才能讓變電站運維管理水平和質量得以提升。
http://www.pw365.cc
