鄧先友，呂 濤，曹繼豐

（中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司安寧局，云南 昆明 650300）

500kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)升級改造

鄧先友，呂 濤，曹繼豐

（中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司安寧局，云南 昆明 650300）

針對500kV羅平變電站監(jiān)控系統(tǒng)運行中存在的問題，制定了監(jiān)控系統(tǒng)改造的目標和原則，分析了監(jiān)控系統(tǒng)改造的可行性及技術(shù)難點，并提出了相應(yīng)的解決方案，完成了升級改造實施工作。

變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；升級；改造

500kV羅平變電站地處云南省羅平縣，匯集了滇東電廠、雨旺電廠、魯布革電廠等西電東送主要電源，西部與云南500kV七甸變電站和曲靖變電站相連，東部通過500kV羅馬線與貴州天生橋換流站相連，通過500kV羅百I、II回線與廣西電網(wǎng)百色變電站相連，是云南電網(wǎng)與南方主網(wǎng)相連的中樞站，其安全穩(wěn)定直接關(guān)系到南方主網(wǎng)的安全穩(wěn)定。羅平變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)于2002年投運，在近年的運行中暴露出設(shè)備穩(wěn)定性差的問題。為提高羅平變電站監(jiān)控系統(tǒng)的運行可靠性和自動化水平，結(jié)合站內(nèi)設(shè)備的實際情況，2008年對原監(jiān)控系統(tǒng)部分測控裝置和監(jiān)控后臺進行了升級改造，大大提高了羅平變電站的安全穩(wěn)定水平。

1 改造前監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

升級改造前，羅平變電站采用北京四方繼保自動化股份有限公司生產(chǎn)的CSC2000計算機監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用分層分布式雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分為變電站層和間隔層2層。變電站層包括操作員工作站、遠動工作站、五防工作站和服務(wù)器等；間隔層主要由測控裝置組成，測控裝置按電氣間隔配置，安裝在現(xiàn)場繼電保護小室內(nèi)。

2 改造前的主要問題

改造前，羅平變電站CSC2000計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要存在以下問題：

(1) 由于羅平變電站經(jīng)過多期擴建，不同期采用的測控裝置雖為同一廠家生產(chǎn)，但型號不同。這樣就不便于站內(nèi)測控裝置備件的統(tǒng)一配備，也給運行維護帶來了不便。

(2) 變電站內(nèi)測控裝置共59臺，其中近年擴建新投運的28臺新型測控裝置CSI-200EA運行穩(wěn)定;其余31臺CSI-200C、CSD12A、CSI-202A等型號的測控裝置均為早期產(chǎn)品，它們的人機對話界面菜單采用拼音字母縮寫，運行維護不方便。經(jīng)過近6年的不間斷運行，裝置硬件老化，經(jīng)常出現(xiàn)電源插件損壞、人機對話面板插件損壞、通信插件損壞、不受理遙控命令、通信中斷等問題，增加了檢修人員的維護工作量，降低了系統(tǒng)的可靠性。

(3) CSC2000監(jiān)控后臺工作站硬件配置較低，內(nèi)存為128MB，硬盤為40GB，運行速度較慢；加之經(jīng)過近6年的長期運行，硬件老化現(xiàn)象嚴重，插件故障率增高。

(4) 基于WINDOWS操作系統(tǒng)的CSC2000監(jiān)控后臺工作站運行維護中易感染病毒，經(jīng)常出現(xiàn)中毒導致死機的現(xiàn)象。

(5) CSC2000監(jiān)控系統(tǒng)不支持在線維護功能。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和圖形界面修改后不能在線生效，也不能自動同步到監(jiān)控后臺的每臺工作站，維護工作效率低。

(6) CSC2000監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫工具、圖形編輯工具和報表編制工具性能較弱，使用很不方便，維護工作效率低。

3 改造的目標與原則

監(jiān)控系統(tǒng)改造是一項綜合性的大型工程，涉及到對變電站內(nèi)大量設(shè)備停電，若規(guī)劃不合理將造成浪費并使監(jiān)控系統(tǒng)的實用性難以達到目標要求。根據(jù)羅平變電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備實際情況和存在的問題，盡量利用原有設(shè)備，有效減少施工和調(diào)試工作量，制定了以下改造目標與原則。

(1) 將站內(nèi)31臺CSI-200C 、CSD12A、CSI-202A 等型號的舊測控裝置逐步更換為CSI-200EA新型測控裝置，原有的28臺CSI-200EA測控裝置不更換。由于新、舊測控裝置都為同一廠家產(chǎn)品，設(shè)備尺寸、布線等都基本一致，更換測控裝置后，廠家配線人員只需重新完成屏內(nèi)二次配線，原測控屏及外部回路接線不需改動。

(2) 將監(jiān)控后臺工作站全部更換為高配置的UNIX操作系統(tǒng)工作站，提高硬件性能和抗病毒能力。

(3) 將CSC2000監(jiān)控后臺更換為基于UNIX操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和圖形界面易于維護的CSC2100。由于CSC2100和CSC2000監(jiān)控后臺均為北京四方繼保自動化股份有限公司產(chǎn)的品，CSC2000監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后可直接導入到CSC2100監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，大大縮短了CSC2100監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)生成的時間，同時降低了出錯的可能性。

(4) 羅平變電站在南方電網(wǎng)的重要性決定其不可能在全站停電的系統(tǒng)工況下進行監(jiān)控系統(tǒng)改造工作。羅平變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造必然是一個CSC2000監(jiān)控后臺逐步退出運行、CSC2100監(jiān)控后臺逐步投入運行的長期過程。改造時，更換的新測控裝置直接接入CSC2100監(jiān)控后臺，不更換的CSI-200EA測控裝置逐步利用停電檢修的機會再接入CSC2100監(jiān)控后臺。待全站測控裝置全部接入CSC2100監(jiān)控后臺后，CSC2000監(jiān)控后臺才可退出運行。

(5) CSC2000和CSC21002套監(jiān)控后臺并列運行期間，它們的控制及運行監(jiān)視是相互獨立的。CSC2100監(jiān)控后臺實現(xiàn)對已經(jīng)改造接入間隔設(shè)備的操作和監(jiān)視，CSC2000監(jiān)控后臺實現(xiàn)對未接入間隔設(shè)備的操作和監(jiān)視。對同一設(shè)備的監(jiān)視與控制只能由1套系統(tǒng)完成，從而實現(xiàn)單點控制的要求，確保設(shè)備操作的安全性。

(6) 由于遠動工作站直接通過以太網(wǎng)與測控裝置通信，所以，更換測控裝置時遠動工作站的調(diào)試工作比較簡單，只需修改遠動工作站上相應(yīng)測控裝置的設(shè)置，保證改造前后送往調(diào)度的信號點表不變，而調(diào)度端的數(shù)據(jù)庫不用修改。

4 改造的難點及解決辦法

(1) 改造前，羅平變電站監(jiān)控系統(tǒng)的“五防”工作站通過共享內(nèi)存方式與CSC2000監(jiān)控后臺通信來實現(xiàn)“五防”邏輯閉鎖功能。但在監(jiān)控系統(tǒng)改造期間，CSC2000和CSC21002套監(jiān)控后臺并列運行，由于CSC2000監(jiān)控后臺與CSC2100監(jiān)控后臺版本的差異，“五防”工作站無法滿足與CSC2000和CSC21002套監(jiān)控后臺同時通信的要求，不方便調(diào)試和運行。為此，將“五防”工作站與監(jiān)控后臺的通信方式由共享內(nèi)存方式改為UDP通信方式，再完成相應(yīng)的通信設(shè)置。這樣“五防”工作站便能與2套監(jiān)控后臺同時通信，確保2套系統(tǒng)的操作都經(jīng)過“五防”工作站的邏輯判斷。

(2) 遙控試驗的安全風險較大，若安全措施不周全，可能誤控其他設(shè)備。以往監(jiān)控系統(tǒng)改造做遙控試驗時，安全措施一般是將變電站內(nèi)除了要做遙控試驗的測控裝置以外的其他測控裝置的控制功能軟壓板或出口硬壓板全部退出。這樣，一方面做安全措施的工作量較大，另一方面對非遙控試驗的測控裝置的控制功能也有限制。此次監(jiān)控改造摒棄了以往的做法，先在一臺調(diào)試筆記本電腦上安裝CSC2100監(jiān)控后臺軟件，并將CSC2100監(jiān)控后臺的相關(guān)數(shù)據(jù)導入調(diào)試筆記本電腦， 再將調(diào)試筆記本電腦通過一根網(wǎng)線直接連到要做遙控試驗的測控裝置的網(wǎng)口上，然后在調(diào)試筆記本電腦上模擬CSC2100監(jiān)控后臺進行解鎖遙控試驗，遙控正確后再在CSC2100監(jiān)控后臺進行正常遙控操作。由于調(diào)試筆記本電腦一對一直接連到要做遙控試驗的測控裝置的網(wǎng)口上，即使誤發(fā)遙控命令，其他運行的測控裝置也無法接收到，所以，這種試驗方式不存在誤控其他設(shè)備的可能性。

(3) 測控裝置更換改造時，改造屏柜內(nèi)可能會有運行的設(shè)備和回路，加之羅平變電站經(jīng)過多期擴建，圖紙與現(xiàn)場實際接線可能不符，所以改造施工時存在施工人員觸電、誤碰、誤拆接線等安全隱患。為此，采取改造前先查清實際接線情況，將改造屏內(nèi)非改造的運行設(shè)備及端子用絕緣膠布封好隔離，并對要更換改造的測控裝置的全部端子進行驗電，確保施工人員在一個有效隔離、停電的環(huán)境下進行更換改造工作。

5 結(jié)束語

羅平變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造后，設(shè)備可靠性明顯提高，運行性能達到了預期的效果?，F(xiàn)總結(jié)這次改造的經(jīng)驗。

(1) 更換測控裝置時摒棄了以往將測控裝置連同測控屏一起更換的做法，減少了改造的工作量和費用。

(2) 更換測控裝置時外部回路接線基本不改動，大大降低了外部回路改接線出錯的可能性。

(3) 了解當前國內(nèi)外監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展水平，統(tǒng)計和分析站內(nèi)監(jiān)控設(shè)備的運行情況，只更換性能較差、運行不穩(wěn)定的監(jiān)控設(shè)備，充分利用原有設(shè)備，降低改造成本。

(4) 改造期間CSC2000和CSC21002套監(jiān)控后臺并列運行，但遙控功能都經(jīng)過“五防”工作站的五防邏輯判斷，保證了遙控操作的安全性。

(5) 由于UNIX操作系統(tǒng)下的病毒很少，更換監(jiān)控后臺時采用基于UNIX操作系統(tǒng)的監(jiān)控后臺，降低了監(jiān)控后臺工作站感染病毒的可能性。

1 朱子坤．500kV茂名變電站綜合自動化系統(tǒng)改造．西北水電，2006，(5）：60～61.

2 旭 東． 變電站自動化改造的若干問題． 河北電力技術(shù)，2004，(2）：43～45.

3 宮貴朝． 白水峪電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)改造． 水電自動化與大壩監(jiān)測，2005，(5）：14～16.

4 陳 萍，黃 冰，周曉陽． 超高壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)． 電力自動化設(shè)備，2007，(7）：116～118.

5 戚宏偉，莊黎明，袁樹林． 南橋變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)改造方法及過程． 華東電力，2006，(7）：77～78.

6 賀俊杰，趙淑珍，鄭寶慶，等．500kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造問題探析． 中國電力，2009，(5）：57～59.

7 段日新．500kV羅洞站監(jiān)控系統(tǒng)改造． 湖北電力，2004，(1）：59～60.

8 陳 哲，楊海鄉(xiāng)． 計算機監(jiān)控系統(tǒng)改造綜述． 電力安全技術(shù)，2002，(7）：31～33.

2009-10-14)