电视塔高压变配电设备综保监控系统改造的技术研究

刘宝民 孙涛 廖海钧 方壮

摘要：青岛电视塔，高压变配电综保监控系统老化陈旧，已经不能满足目前安全播出的工作需求，近期我部门对高压变配电设备的综保监控系统进行了升级改造，项目完成后，实现了多项远程监控功能，极大的节约了劳动力，提高了生产效率。笔者有幸全程参与了此项目，本文将结合笔者实际工作，探讨电视塔高压变电设备综保监控系统改造项目中的几点经验。

关键词：高压变配电设备，综保监控系统省级改造

引言：

青岛电视塔，始建于1993年，1995年竣工并投入使用，历经接近30年的运行，目前仍承担着无线电视信号传输，调频广播传输等重要功能。其供电系统采用双路高压电源入户，经变压器转换电压投入低压使用，高压变配电综保监控系统老化陈旧，已经不能满足目前安全播出的工作需求，因此近期我部门实施了高压变配电设备综保监控系统升级改造项目，笔者有幸全程参与了此项目，本文将结合笔者实际工作，探讨电视塔高压变配电设备综保监控系统改造中的几点经验。

一、项目实施背景

青岛电视塔建于山顶，地基以下就是坚固的花岗岩层，由于其特殊的物理结构，相对于其他建筑物存在很多改造施工上的天然难点，塔内变配电室空间位置封闭固定，设备难以水平或者垂直方向进行扩展，在进行高压变配电设备综保监控系统改造前，依然采用人工定时巡查的方式来进行数据采集和故障监控。这种方式明显已经不适用于目前全新的广播电视工作要求，其缺点主要体现在如下几个方面：

断电恢复时间长：电视塔的配电系统，主要为广播电视的信号传输提供动力，近几年国家对于广播电视的安全播出要求日益提高，对于信号中断的时间要求越来越短，对广播电视信号传输提供的供电同样要求中断时间越来越短，虽然由于外部不可抗力导致的供电中断是不可避免的，但是我们内部的备用线路供电恢复时间，是可以尽可能缩短的。而完全依靠人工在断电后进行故障判断再恢复供电，无疑会增加备用电源的启动时长。

故障沟通时间过长：采用人工方式进行故障监控，在各类故障出现后，都要采用电话沟通的方式与相关使用部门、监管部门进行沟通，有时会反复沟通多次，不仅浪费大量时间，还有可能在沟通过程中产生歧义，对故障判断出现误解，导致采取不恰当的措施以及错误的工作流程。

不利于判断故障点：采用人工方式进行故障监控，线路上的故障保护器只有在短路、断路、缺相等重大故障出现后才会动作，对于轻微的指标缺陷不会动作，这就不利于在故障出现后迅速判断故障点;更不利于提前判断可能出现的故障点，预先排除隐患，避免故障的发生。

不利于数据的统计和分析：采用人工定时数据采集，无法形成长期的线性的数据趋势图，无法对偶发性数据变动进行监控，同时对与部分指针式仪表，人工读数并不精准。这样就不利于对线路指标进行分析，无法对线路质量进行评价，不能更好的指导下一步的安全供电工作。

鉴于上述几点原因展现出的必要性和迫切性，我部门计划实施高压变电设备综保监控系统改造项目。

二、项目软件技术方案：

此次系统改造，监控软件采用OVE2000系统。

1、监控系统设计原则：

1）监控系统采用开放式、分层分布式的变电站计算机监控系统，不设置常规控制设备，按“无人值班、少人值守”进行总体设计，本着安全可靠、经济实用和技术先进的基本原则。

2）系统采用的硬件设备必须高度可靠和技术先进，充分利用计算机领域的先进技术、网络技术、控制技术等。

3）后台监控系统采用开放式的以太网结构、TCP/IP协议。

4）系统应有自检、自诊断功能，局部的故障不应造成系统误动;对系统主机等关键设备应采用冗余配置;有关重要的控制和操作应采取多重的软硬件安全闭锁措施。

5）系统应具有很强的可扩性，满足可能的功能扩展和硬件扩充要求。

6）人机界面采用中文、功能强、操作方便，便于二次开发。

2、设计依据的规范和标准

监控软件除能满足我方提出的个性化要求外，都应遵照适用的最新版IEC标准和中国国家标准（GB）及电力行业（DL）标准，以及国际单位制（SI）。

3、设计网络拓补图：

三、项目最终实现功能。

在此次项目施工、试运行并通过验收后，实现了如下功能：

1、各类数据即时读取：对于母线三相电的电压电流、负载的功率以及功率因数，电度表读数，变压器的温度状态等指标，都可以即时读取，更新速度在1秒以内，数据稳定可靠，有专用数据库进行存储，存储时间>10年;数据采集可与实时监控主机分离运行，监控主机故障不影响数据采集程序运行;系统通信中断恢复时，能通过读取智能装置的定时记录、SOE、波形文件等，恢复通信中断期间的重要数据和信息。

2、事故报警与记录功能：监控软件具有事件顺序记录功能，分辨率小于1ms;保护事件、SOE、系统状态等告警发生时，系统会自动弹出实时告警画面，显示告警类型、回路名、告警信息、日期和时间等，同时会有相应语音提示。所有告警信息均可记录到历史数据库中，永不丢失;历史事件查询涵盖了几乎所有的系统运行事件的查询，包括保护事件记录、事件顺序记录、RTU状态信息、节点登录信息等;能根据事件等级区分事件显示颜色、显示事件故障特征值、事件发生时间以及部位，事件发生时及时推送相关画面并语音报警提示，事故发生部位变色或者动画提示;监控软件记录的事件应存储在专用数据库中，自带事件查询程序，能自定义查询任意时段的事件，支持事件的分类检索和快速查询、事件列表支持输出到excel。

3、报表统计、分析、打印：系统具有报表统计功能，具有独立的报表查询程序，并能提供按日、周、月、季、年等固定时间间隔统计的报表;能统计各设备的电压、电流、有功、无功、功率因数、频率等重要参数的运行报表;报表支持跨日查询、指定日期查询功能;报表自带统计计算工具，支持分类和对比统计功能;报表支持自动或手动输出为excel格式，并具有输出到Excel的功能接口，能利用Excel本身的功能进行数据的二次处理。

4、监控软件预留扩展功能接口，以满足后续软件应用功能升级的需求，同时不影响原有系统的运行。

四、施工难点总结。

在施工过程中，我们也遇到了一些施工难点，现总结如下，以便各位同行可以在同类工作中能够提前做好准备工作。

1、停电施工时间紧张：由于广播电视行业的不间断性，供电停断时间是个难点，我们采取的是提前将所有不需要停电施工部分准备完毕，利用停机检修的时间进行需停电部分的施工，但是由于停机检修时间较短，所以整个施工分了几次进行，增加了施工的时间成本。

2、项目存在额外的风险：由于综保监控系统项目的承建方与设备的供应商并非同一家企业，两家企业在对接口协议上并不兼容，这就需要大量的三方沟通以及软件协议等方面的修改，增加了很多时间成本及投资成本，我们在项目之前进行了合理的风险规避，将这一部分作为项目内容要求写进了合同，将风险转移到了第三方，减少了我单位的投资成本。

3、后期试运行时间较长：由于供电单位为我方提供的双路高压电源指标较为稳定，且我方供配电设备日常维护较好，所以在短期试运行内，并没有较大的数据指标的变化，经过了较长时间后，我方试运行工作人员才陆续发现了产品系统中的一些问题，并依次要求供应商进行了后续的修补和改正。

结语

此次项目改造以后，我单位高压变配电工作在供电质量监控，故障响应速度，数据累计统计等方面都有了相当程度的质量提升，参与项目的相关人员也相应的提升了工作技能，积累计了工作經验。以上，就是笔者及同事在此次项目工作中的一些经验和教训，特此总结以供同行参考，不足之处还请各位同行不吝斧正。