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【摘 要】为了实现对变电所电气设备远程、实时、在线的视频和温度监测，设计并安装了具有实时检测与图像监控功能的系统。针对变电站电气设备在线监测的特点，从理论出发构建了一种用于变电站的温度监测系统，该系统包括位于变电站中的构件附近的用于对所述构件进行温度监测的温度传感器，调度自动化监控系统，温度监测系统。该系统将变电所所有温升设备进行集中监测，集中管理，并将上传的温度值加以存储和分析，通过温度监测系统监测数据的颜色变化，声光报警来提醒调度人员注意异常情况的温升设备。
【关键词】测温 在线监测 电气设备
为了保障港口电网的运行安全，提高供电质量，人们致力于变电站监视、控制和保护系统的研究与开发，并辅以各种手段保障电气设备的运行安全。近几十年来，电力系统温度在线监测技术在国内外逐步发展起来，上世纪60年代始，在线监测 技术在我国应运而生。80 年代初，在线监测的研究 和试验工作条件趋于成熟。由于其能够对运行中的高压电气设备、直流屏、UPS、EPS的运行工况进行连续的在线监测，并随时监测设备在工作状态下的各种参数。因此，与传统试验方法相比，在线监测技术具有及时性、灵敏性、准确性的优点。
在电力系统中一般情况下变压器、直流屏等相关的设备都是因为设备的突然发热而引起的损坏和故障，而这也与设备本身所用的材料有密切的关系。如：油浸式变压器，它的主要材料是绝缘油、绝缘纸、绝缘板等是构建绝缘系统的必备条件，是变压器正常工作、运行的基本前提，但是这些材料中有些材料会根据环境而变化，如：绝缘油，它会在高温下发生物理和化学变化，从而降低绝缘系统的绝缘力度。基于上述目的，笔者以在线监测变电所温升设备为出发点，结合温度常用数据处理方法在这里选用PT100温度传感器与其他辅助设备温度监测装置相结合的前端数据收集方式，将测量的温度数据上传至公共测控装置，公共测控装置通过网络上传至本所通讯管理机，通讯管理机通过104规约上传至调度自动化系统，调度自动化系统通过温度监测系统来集中管理所有变电所温升设备。
一、系统构成
变电站温度监测系统的设计主要体现模块化。其整体结构主要包括：实时采集各种设备温度测量值前端温度采集模块，整合所有温升设备温度遥测值的公共测控装置，与主站进行实时数据上传的通信管理机。收集变电所五遥数据的调度自动化系统，实时显示所有温升设备数据的温度监测系统。
其中读取其他测量装置數据的温度测量值前端温度采集模块主要是通过485总线读取变电站所有温升设备的监测数据，整合所有温升设备温度遥测值的公共测控装置，与主站进行实时数据上传的通信管理机。收集变电所五遥数据的调度自动化系统，实时显示所有温升设备数据的温度监测系统。
实现的功能包括以下几个方面：
（一）测量功能。监测变电站相关设备的温度参数
（二）采集功能。采集其他测量装置的数据温度，湿度等信息。
（三）分析功能。对电缆超温、接头超温等现象及时的报警并产生事件，以供检修人员及时对相关设备进行检修。
（四）传输功能。采用IEC61850通信规约
（五）寿命管理。通过对变电站温升设备的监测和数据分析，为维护人员提供设备的寿命管理。
二、系统规划
变电站监测系统被分为三个层次：设备层、在线监测层和调度中心层。
（一）设备层是指被监测的电力系统一次设备，一般包括： 变压器、断路器、PT， CT， GIS， 直流屏、UPS、EPS等。
（二）在线监测层包括所有在现场运行的各类在线监测装置。这些装置通常是由不同厂家按不同的监测项目统一按照IEC61850通讯规约投运的。
（三）调度中心层是指变电站监测主站，在线监测层的各个监测装置按IEC61850通信规约将设备监测数据和诊断结果发送给主站。主站将各类在线监测信息按设备进行统一的采集和管理。监测主站包括：图形升成工具、数据采集、数据管理、状态监视、异常报警、报表、等几个功能。监测主站引入了可视化技术，通过一次接线图显示设备状态，如果设备发生故障，会通过闪烁和变色、声音等可视化手段表达不同的异常状态。
三、主站设计
调度自动化系统采用功能分为分布式的系统设计以及全分布的网络体系结构。为了使数据完成共享，系统基于TCP/IP网络，使所有功能采用客户/服务器（Client/Server）模式分布于网络中，从而支持和管理网络中各自独立的处理节点。
调度自动化系统在逻辑上由客户（Client）和服务器（Server）两部分组成。
服务器主要是数据的处理和维护，并且客户的请求作出响应，传送格式化数据信息。
客户机主要是为用户提供相关的界面信息。每个系统客户机都没有自己独立的历史数据库，这样就避免用户因随时关闭、开启计算机而引起的数据丢失，所有有需要的数据都是来自于服务器，方便用户随时查询了解历史数据和信息查询。
调度自动化系统前置机和服务器之间，服务器和客户机之间的网络通信和数据传输应完全采用基于可靠连接的网络非透明通信方式（即点对点方式）。前置机接收变电站（所）RTU的数据通过点对点的方式写入到服务器中；客户机则是以一问一答的方式向服务器请求数据；控制命令也是由客户机以点对点的方式传递给服务器，服务器再以点对点的方式传递给前置机。
数据服务器是调度自动系统的核心，从系统可靠性要求考虑，配置双服务器。前置机是特殊类型的客户机，完成系统和现场数据的接口任务，配置双前置机。。
数据采集通信机负责与所辖变电站（所）和相关主站进行数据通信，该设备冗余配置，采用运行稳定可靠安全的高性能64位小型服务器。设备的容量和性能指标应能满足集控站自动化系统与所辖各个变电站自动化系统及与各级调度主站系统之间进行数据交换和预处理的要求。 终端服务器负责管理采用串口通信的所辖变电站（所）和相关主站的通道接口，应采用运行稳定的高性能设备，并具有足够数量的串行接口（≥16口），满足与所辖变电站（所）和相关主站进行串口通信的需要。
实时数据库专门用来提供高效的实时数据存取，实现电力系统的监视、控制和电网分析。系统采用C/S体系结构，实时数据库管理和服务系统软件只运行在数据服务器上，实时数据库则分布在各个节点上，实现分布式的实时数据库管理系统。
1.实时数据库采用C/S结构，由数据服务器上的服务进程负责各个节点实时库中数据的更新，保证各个节点实时数据的一致性；
2.面向电力系统设备（开关/刀闸，变压器，母线等）设计实时数据库，为SCADA和其它应用功能提供完整的电力系统模型；
3.实时数据库按应用设计和实现，能够实现对异机实时库数据的访问；
4.服务器上的数据库中的历史数据保证同步性和一致性，對值班数据服务器的数据修改必须同步在备用的系统服务器上；
5.数据库的访问必须要有严格的要求，具体按照三层结构，客户端的进程不能够直接的访问数据服务器上的商用数据库，必须依靠数据服务器上的服务进程来实现访问；
6.面向电力系统对象设计数据库，实现SCADA和其它应用功能数据库的一体化设计；
7.基于动态SQL语句实现对各种历史数据的查询；
8.各种历史数据报表具有易于导出到Excel表格的功能。
四、结论
变电站温度监控系统可实时对变电站二次测电力参数及主变、直流屏、UPS、EPS温度等数据进行监测，并通过相应的通信信道上传至调度主站，由调度主站进行数据的分析与存储，并为主站操作人员提供集中的数据显示、颜色变化及报警界面，有效地提高变电站监测的实时性及准确性，预防事故的发生，以提升其工作效率，满足运行需求。
参考文献：
[1] 李卫国，屠志健，电气设备绝缘试验与检测[M]。北京：中国电力.2011（08）
[2] 张挺，王章启，魏天魁。基于CAN 总线的DSP 变压器绝缘在线.2009（04）
[3] 吕春生，郭文元，温度在线监测中数据处理技术的研究[J].高电压.2012（13）
【关键词】测温 在线监测 电气设备
为了保障港口电网的运行安全，提高供电质量，人们致力于变电站监视、控制和保护系统的研究与开发，并辅以各种手段保障电气设备的运行安全。近几十年来，电力系统温度在线监测技术在国内外逐步发展起来，上世纪60年代始，在线监测 技术在我国应运而生。80 年代初，在线监测的研究 和试验工作条件趋于成熟。由于其能够对运行中的高压电气设备、直流屏、UPS、EPS的运行工况进行连续的在线监测，并随时监测设备在工作状态下的各种参数。因此，与传统试验方法相比，在线监测技术具有及时性、灵敏性、准确性的优点。
在电力系统中一般情况下变压器、直流屏等相关的设备都是因为设备的突然发热而引起的损坏和故障，而这也与设备本身所用的材料有密切的关系。如：油浸式变压器，它的主要材料是绝缘油、绝缘纸、绝缘板等是构建绝缘系统的必备条件，是变压器正常工作、运行的基本前提，但是这些材料中有些材料会根据环境而变化，如：绝缘油，它会在高温下发生物理和化学变化，从而降低绝缘系统的绝缘力度。基于上述目的，笔者以在线监测变电所温升设备为出发点，结合温度常用数据处理方法在这里选用PT100温度传感器与其他辅助设备温度监测装置相结合的前端数据收集方式，将测量的温度数据上传至公共测控装置，公共测控装置通过网络上传至本所通讯管理机，通讯管理机通过104规约上传至调度自动化系统，调度自动化系统通过温度监测系统来集中管理所有变电所温升设备。
一、系统构成
变电站温度监测系统的设计主要体现模块化。其整体结构主要包括：实时采集各种设备温度测量值前端温度采集模块，整合所有温升设备温度遥测值的公共测控装置，与主站进行实时数据上传的通信管理机。收集变电所五遥数据的调度自动化系统，实时显示所有温升设备数据的温度监测系统。
其中读取其他测量装置數据的温度测量值前端温度采集模块主要是通过485总线读取变电站所有温升设备的监测数据，整合所有温升设备温度遥测值的公共测控装置，与主站进行实时数据上传的通信管理机。收集变电所五遥数据的调度自动化系统，实时显示所有温升设备数据的温度监测系统。
实现的功能包括以下几个方面：
（一）测量功能。监测变电站相关设备的温度参数
（二）采集功能。采集其他测量装置的数据温度，湿度等信息。
（三）分析功能。对电缆超温、接头超温等现象及时的报警并产生事件，以供检修人员及时对相关设备进行检修。
（四）传输功能。采用IEC61850通信规约
（五）寿命管理。通过对变电站温升设备的监测和数据分析，为维护人员提供设备的寿命管理。
二、系统规划
变电站监测系统被分为三个层次：设备层、在线监测层和调度中心层。
（一）设备层是指被监测的电力系统一次设备，一般包括： 变压器、断路器、PT， CT， GIS， 直流屏、UPS、EPS等。
（二）在线监测层包括所有在现场运行的各类在线监测装置。这些装置通常是由不同厂家按不同的监测项目统一按照IEC61850通讯规约投运的。
（三）调度中心层是指变电站监测主站，在线监测层的各个监测装置按IEC61850通信规约将设备监测数据和诊断结果发送给主站。主站将各类在线监测信息按设备进行统一的采集和管理。监测主站包括：图形升成工具、数据采集、数据管理、状态监视、异常报警、报表、等几个功能。监测主站引入了可视化技术，通过一次接线图显示设备状态，如果设备发生故障，会通过闪烁和变色、声音等可视化手段表达不同的异常状态。
三、主站设计
调度自动化系统采用功能分为分布式的系统设计以及全分布的网络体系结构。为了使数据完成共享，系统基于TCP/IP网络，使所有功能采用客户/服务器（Client/Server）模式分布于网络中，从而支持和管理网络中各自独立的处理节点。
调度自动化系统在逻辑上由客户（Client）和服务器（Server）两部分组成。
服务器主要是数据的处理和维护，并且客户的请求作出响应，传送格式化数据信息。
客户机主要是为用户提供相关的界面信息。每个系统客户机都没有自己独立的历史数据库，这样就避免用户因随时关闭、开启计算机而引起的数据丢失，所有有需要的数据都是来自于服务器，方便用户随时查询了解历史数据和信息查询。
调度自动化系统前置机和服务器之间，服务器和客户机之间的网络通信和数据传输应完全采用基于可靠连接的网络非透明通信方式（即点对点方式）。前置机接收变电站（所）RTU的数据通过点对点的方式写入到服务器中；客户机则是以一问一答的方式向服务器请求数据；控制命令也是由客户机以点对点的方式传递给服务器，服务器再以点对点的方式传递给前置机。
数据服务器是调度自动系统的核心，从系统可靠性要求考虑，配置双服务器。前置机是特殊类型的客户机，完成系统和现场数据的接口任务，配置双前置机。。
数据采集通信机负责与所辖变电站（所）和相关主站进行数据通信，该设备冗余配置，采用运行稳定可靠安全的高性能64位小型服务器。设备的容量和性能指标应能满足集控站自动化系统与所辖各个变电站自动化系统及与各级调度主站系统之间进行数据交换和预处理的要求。 终端服务器负责管理采用串口通信的所辖变电站（所）和相关主站的通道接口，应采用运行稳定的高性能设备，并具有足够数量的串行接口（≥16口），满足与所辖变电站（所）和相关主站进行串口通信的需要。
实时数据库专门用来提供高效的实时数据存取，实现电力系统的监视、控制和电网分析。系统采用C/S体系结构，实时数据库管理和服务系统软件只运行在数据服务器上，实时数据库则分布在各个节点上，实现分布式的实时数据库管理系统。
1.实时数据库采用C/S结构，由数据服务器上的服务进程负责各个节点实时库中数据的更新，保证各个节点实时数据的一致性；
2.面向电力系统设备（开关/刀闸，变压器，母线等）设计实时数据库，为SCADA和其它应用功能提供完整的电力系统模型；
3.实时数据库按应用设计和实现，能够实现对异机实时库数据的访问；
4.服务器上的数据库中的历史数据保证同步性和一致性，對值班数据服务器的数据修改必须同步在备用的系统服务器上；
5.数据库的访问必须要有严格的要求，具体按照三层结构，客户端的进程不能够直接的访问数据服务器上的商用数据库，必须依靠数据服务器上的服务进程来实现访问；
6.面向电力系统对象设计数据库，实现SCADA和其它应用功能数据库的一体化设计；
7.基于动态SQL语句实现对各种历史数据的查询；
8.各种历史数据报表具有易于导出到Excel表格的功能。
四、结论
变电站温度监控系统可实时对变电站二次测电力参数及主变、直流屏、UPS、EPS温度等数据进行监测，并通过相应的通信信道上传至调度主站，由调度主站进行数据的分析与存储，并为主站操作人员提供集中的数据显示、颜色变化及报警界面，有效地提高变电站监测的实时性及准确性，预防事故的发生，以提升其工作效率，满足运行需求。
参考文献：
[1] 李卫国，屠志健，电气设备绝缘试验与检测[M]。北京：中国电力.2011（08）
[2] 张挺，王章启，魏天魁。基于CAN 总线的DSP 变压器绝缘在线.2009（04）
[3] 吕春生，郭文元，温度在线监测中数据处理技术的研究[J].高电压.2012（13）