閆澤民，吉榮軍

（新疆中泰化學(xué)股份公司，新疆 烏魯木齊 830009）

變電站數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改造

閆澤民，吉榮軍

（新疆中泰化學(xué)股份公司，新疆 烏魯木齊 830009）

介紹了以SIEMENS S7-300 PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)改造35 kV模擬屏系統(tǒng)的內(nèi)容及主要功能。通過改造，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史趨勢(shì)顯示正?？煽?。

變電站；SIEMENS S7-300 PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)；改造

隨著電子技術(shù)的大力發(fā)展，PLC實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)日益成熟，在電力控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。新疆中泰化學(xué)股份公司西山事業(yè)部對(duì)變電站工序的原數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，用SIEMENS S7-300 PLC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)取代了原來的35 kV模擬屏系統(tǒng)，運(yùn)行證明，完全能滿足變電工序的控制需要，性能、穩(wěn)定性等各方面比原系統(tǒng)有很大的提高。

1 原系統(tǒng)中存在的問題

變電站目前使用的35 kV、10 kV監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的電流、電壓監(jiān)測(cè)儀表只是實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的各個(gè)高壓控制室的運(yùn)行設(shè)備的電流、電壓狀況，不帶數(shù)據(jù)記錄功能和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)警功能。在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)儀表指針卡澀及直觀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的現(xiàn)象。在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，易出現(xiàn)誤判斷。在外線電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，因使用的監(jiān)測(cè)儀表本身存在阻尼現(xiàn)象，不能反映出電壓的瞬間波動(dòng)，不能及時(shí)記錄波動(dòng)數(shù)據(jù)。電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)，極易干擾目前使用的變頻器和軟啟動(dòng)器設(shè)備的運(yùn)行情況，嚴(yán)重時(shí)，可造成停車。因目前的監(jiān)測(cè)儀表存在這一缺陷，使變電站值班員和低壓電工對(duì)事故無法進(jìn)行判斷。當(dāng)前的變電站監(jiān)視設(shè)備還存在比較分散不集中的問題，導(dǎo)致總控制室的值班員不能及時(shí)監(jiān)視故障設(shè)備的運(yùn)行情況，無法及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急操作。對(duì)設(shè)備的操作無記錄，不能為事故調(diào)查提供直接依據(jù)。

2 改造方案

SIEMENS S7-300 PLC系統(tǒng)是在“4S”技術(shù)（計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)、圖形顯示技術(shù)）相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。它克服了常規(guī)儀表和單片機(jī)控制器的缺點(diǎn)，吸收兩者的優(yōu)點(diǎn)，是以微處理機(jī)為核心，把數(shù)據(jù)通信、顯示操作、過程控制、邏輯控制和模擬儀表等有機(jī)結(jié)合起來的當(dāng)代較先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)包括：（1）所有卡件采用信號(hào)智能化調(diào)理技術(shù)，通過軟件組態(tài)就可實(shí)現(xiàn)不同類型的信號(hào)調(diào)節(jié)，并且具有自動(dòng)校正功能，無需人工調(diào)整。（2）系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，底層網(wǎng)為控制站內(nèi)部網(wǎng)，中層現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)采用PROFIBUS/MPI協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線模式，連接操作站與控制站，最上層管理網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)連接操作站、工程師站、調(diào)度中心管理計(jì)算機(jī)等，是全廠綜合管理的信息通道。（3）大容量、功能強(qiáng)大的控制站。每個(gè)控制站可以同時(shí)處理16 386個(gè)數(shù)字量和1 024個(gè)模擬量，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)批量處理和順序邏輯控制，所有的運(yùn)算功能、控制功能在50~150 ms內(nèi)完成。（4）系統(tǒng)監(jiān)控軟件基于中文WINDOWS 2000／NT，用戶界面友好，組態(tài)輕松方便。

將變電站的主要數(shù)據(jù)信號(hào)，通過電量變送器上傳到PLC監(jiān)控系統(tǒng)。將手動(dòng)開關(guān)的開關(guān)信號(hào)和報(bào)警信號(hào)通過繼電器端子經(jīng)過隔離后，上傳到PLC監(jiān)控系統(tǒng)。將循環(huán)水高壓室和氯乙烯高壓室通過光纖傳回PLC控制系統(tǒng)。自主開發(fā)了電壓瞬時(shí)波動(dòng)報(bào)警模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、手動(dòng)操作記錄和信號(hào)報(bào)警，歷史曲線記錄實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)打印，便于值班人員及時(shí)掌握生產(chǎn)數(shù)據(jù)，了解負(fù)荷變動(dòng)情況，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生波動(dòng)，可為技術(shù)人員提供歷史數(shù)據(jù)，分析波動(dòng)原因。變電站數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可通過光纖同調(diào)度指揮中心的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，使當(dāng)班調(diào)度人員能及時(shí)了解35 kV和10 kV系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

3 系統(tǒng)組成

PLC裝置的測(cè)控點(diǎn)統(tǒng)計(jì)如下：溫度2點(diǎn)、模擬量輸入93點(diǎn)、數(shù)字量輸入144點(diǎn)。

針對(duì)點(diǎn)數(shù)的規(guī)模對(duì)PLC系統(tǒng)硬件做出如下配置：（1）控制柜機(jī)柜1臺(tái)、內(nèi)配控制卡1塊、遠(yuǎn)程通信卡1塊、數(shù)據(jù)通訊卡2塊、RTD卡1塊、AI卡1塊、DI卡9塊、電源5個(gè)、繼電器150個(gè)，電量變送器95個(gè)；（2）DELL P4工程師站1套，DELL P4操作員站1套。

4 系統(tǒng)主要功能

（1）帶測(cè)量點(diǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示的流程圖畫面，可以直觀地表示裝置的設(shè)備、工藝運(yùn)行狀態(tài)。

（2）系統(tǒng)自診斷信息顯示?？梢约皶r(shí)查看控制站主控卡、數(shù)據(jù)通訊卡、I/O卡件以及網(wǎng)絡(luò)通信故障診斷信息。

（3）歷史數(shù)據(jù)記錄及趨勢(shì)圖顯示、查詢，實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表自動(dòng)生成。

（4）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)警，可以及時(shí)查看當(dāng)前的電壓瞬時(shí)波動(dòng)值。

5 實(shí)施效果

該系統(tǒng)自投運(yùn)至今運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在流程圖上實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史趨勢(shì)顯示正?？煽浚僮骱唵?，降低了操作人員的工作難度，實(shí)現(xiàn)了變電工序的集中控制。在多次的異常天氣中，對(duì)外網(wǎng)的電壓波動(dòng)及時(shí)報(bào)警，并記錄下實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為值班員提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

Innovation of data monitoring system of substation

YAN Ze-min,JI Rong-jun
(Xinjiang Zhongtai Chemical Co.,Ltd.,Urumqi 830009,China)

The innovation contents and its main function of 35 kV analog panel systems which was innovated by SIEMENS S7-300 PLC data monitoring control system were introdued.After innovation,the real-time display and real-time alarm were realized.Display of history trends was normal and feasible.

substation;SIEMENS S7-300 PLC data monitoring control system;innovation

TP272

B

1009－1785(2010)01－0019-01

2009-11-23