李經(jīng)緯

摘 要:本文闡述當(dāng)前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概況及發(fā)展歷程,并對(duì)綜自系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用情況中存在的若干問題做出相應(yīng)分析,針對(duì)這些問題提出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞:變電站綜合自動(dòng)化 監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)接口 傳輸規(guī)約

中圖分類號(hào):TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)10(c)-0104-02

近年來,隨著電網(wǎng)改造的不斷深入及電網(wǎng)運(yùn)行水平的不斷提高,為減輕人員緊缺壓力,提高企業(yè)生產(chǎn)效益,將常規(guī)變電站改為綜自站已成為電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化是實(shí)施變電站無人值班的基礎(chǔ),但現(xiàn)實(shí)中較多綜自改造后的變電站,由于綜合自動(dòng)化技術(shù)尚未完全成熟,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行及應(yīng)用中仍然存在一些問題,本文針對(duì)當(dāng)前變電站綜自系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用情況中存在的若干問題做出相應(yīng)分析,并對(duì)這些問題提出了相應(yīng)的解決方法。

1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)將變電站的二次設(shè)備(包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的主要設(shè)備和輸、配線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和保護(hù)微機(jī)化。變電站綜自系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱綜自系統(tǒng))具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機(jī)化、操作監(jiān)控屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征。

綜自系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)一般分為以下三種結(jié)構(gòu)。

(1)110 kV及以下配置為單網(wǎng)結(jié)構(gòu)(圖1）。

(2)220 kV及以上配置為雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)（圖2）。

(3)集控站監(jiān)控系統(tǒng)配置為雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)（圖3）。

建立一套完整的綜自系統(tǒng)在配備相關(guān)硬件基礎(chǔ)上更需要一套完整的軟件配置,包括以下幾個(gè)方面。

①系統(tǒng)軟件。(提供穩(wěn)定的操作系統(tǒng),包括完整的操作系統(tǒng)軟件包,各種軟件維護(hù)和開發(fā)工具,操作系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性能。)

②支持軟件。(包括數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),計(jì)算機(jī)通信支持軟件。)

③人機(jī)會(huì)話系統(tǒng)。

④軟件開發(fā)。

⑤具有防毒軟件。

⑥集控站監(jiān)控系統(tǒng)操作防誤軟件。

⑦系統(tǒng)數(shù)據(jù)及通道調(diào)試軟件。

2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自20世紀(jì)90年代以來,一直是我國(guó)電力行業(yè)中的熱點(diǎn)之一。它既是電力建設(shè)的需要也是市場(chǎng)的需要,我國(guó)每年變電站的數(shù)量以3%～5%的速度增長(zhǎng),每年有千百座新建變電站投入運(yùn)行;同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)的要求,傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求,每年又有不少傳統(tǒng)變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造,以提高自動(dòng)化水平。

如今新型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN)技術(shù)引入變電站綜合自動(dòng)化管理系統(tǒng),結(jié)合面向?qū)ο蟮姆謱臃植际浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用新型的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)體系,具備4層結(jié)構(gòu),即信息管理層、通信管理層、二次設(shè)備控制層和生產(chǎn)過程層,重點(diǎn)解決了通信管理層中的電力通信規(guī)約轉(zhuǎn)換問題和信息管理層中的變電站信息綜合管理問題。生產(chǎn)過程層由變電站一次設(shè)備組成,是系統(tǒng)的最底層,采集最基礎(chǔ)運(yùn)行信息;二次設(shè)備控制層則由各智能設(shè)備(IED)組成,實(shí)現(xiàn)對(duì)各自對(duì)象(母線、饋線、主變壓器、電容器等)的控制和保護(hù)功能;通信管理層由連接IED的現(xiàn)場(chǎng)總線和作為通用網(wǎng)關(guān)的主/備管理機(jī)系統(tǒng)組成,是系統(tǒng)的通信樞紐,負(fù)責(zé)站內(nèi)數(shù)據(jù)采集、連接站級(jí)計(jì)算機(jī)、連接遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等;信息管理層是系統(tǒng)的最高層,主要由站級(jí)計(jì)算機(jī)組成,包括后臺(tái)機(jī)等,形成站內(nèi)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),組成完成站內(nèi)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用存在問題及解決辦法

3.1 綜自設(shè)備生產(chǎn)廠家較多導(dǎo)致不同型號(hào)產(chǎn)品接口出現(xiàn)問題

我局目前管理2個(gè)110 kV變電站,7個(gè)35 kV變電站,共計(jì)9變電站,但涉及綜自系統(tǒng)的廠家就有10家,一個(gè)110 kV南麗湖站綜自系統(tǒng)相關(guān)廠家就有五家,所以就容易出現(xiàn)不同型號(hào)產(chǎn)品的接口問題,包括不同廠家的保護(hù)裝置、故障錄波裝置、小電流接地選線裝置等與通信管理裝置、遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)與主站、集控中心等設(shè)備之間的通信問題,這就要求各個(gè)裝置廠家在產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口方面進(jìn)行溝通改進(jìn),且要求涉及產(chǎn)品軟件人員要花很大精力去協(xié)調(diào)各種數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題,如果不同廠家的產(chǎn)品種類越多,問題便會(huì)更加復(fù)雜嚴(yán)重。

解決辦法:針對(duì)上述問題,建議各廠家自動(dòng)化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循一套統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),這樣便能節(jié)省很大一部分的人力、物力及財(cái)力,用戶也可根據(jù)各產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

3.2 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題

變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)是作為變電站監(jiān)視、測(cè)量、控制、運(yùn)行管理的主要手段,操作人員通過后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)便可對(duì)變電站進(jìn)行全方位監(jiān)視和操作,所以監(jiān)控系統(tǒng)能否保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定無故障運(yùn)行,對(duì)提高變電站運(yùn)行管理水平和安全可靠性是極為重要的。

但在實(shí)際運(yùn)行工作中發(fā)現(xiàn)部分廠家的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)還是會(huì)出現(xiàn)一些問題,比如有時(shí)小車開關(guān)倒閘操作后,監(jiān)控系統(tǒng)模擬圖開關(guān)位置與實(shí)際位置不一致的情況。

解決辦法:通過檢查發(fā)現(xiàn)小車開關(guān)位置接點(diǎn)通常使用的是常閉接點(diǎn),其位置接點(diǎn)進(jìn)入保護(hù)裝置,但小車開關(guān)在備用位置時(shí)接點(diǎn)閉合,此時(shí)如果斷開保護(hù)裝置電源或拔掉插件時(shí)候就會(huì)造成監(jiān)控系統(tǒng)模擬圖版位置與實(shí)際位置不符,應(yīng)及時(shí)恢復(fù)裝置電源或插入相關(guān)插件。

還有部分廠家監(jiān)控系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的情況,導(dǎo)致實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無法監(jiān)測(cè)到位,對(duì)監(jiān)控造成極大的不便。

解決辦法:對(duì)于這種情況,通過對(duì)后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)WINDOWS操作系統(tǒng)程序、網(wǎng)卡、與交換機(jī)連接的網(wǎng)線、交換機(jī)本身進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn),是由于網(wǎng)絡(luò)資源不足導(dǎo)致WINDOWS操作系統(tǒng)程序停止工作引起,針對(duì)這種情況,后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)廠家通過對(duì)監(jiān)控程序版本升級(jí)后,監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性明顯提高。

3.3 傳輸規(guī)約的問題

傳輸規(guī)約指的是為正確地傳送信息而配置的一套關(guān)于信息傳送順序,信息格式和信息內(nèi)容的約定。按傳送方式分類的話,主要分為兩種:（1）循環(huán)式(主動(dòng)上送):即按約定好的順序和格式,間隔周期,子站自動(dòng)發(fā)送信息至主站;（2）問答式:即主站根據(jù)需要“調(diào)整”、“召喚”子站的各種信息。但目前實(shí)際情況是,變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸卻采用各種形式的規(guī)約,各個(gè)公司使用標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一,系統(tǒng)互聯(lián)及互操作性差,導(dǎo)致許多廠家生產(chǎn)的設(shè)備通信連接出現(xiàn)困難。

解決辦法:根據(jù)上述情況,建議應(yīng)結(jié)合變電站實(shí)際情況,協(xié)調(diào)相關(guān)設(shè)備廠家,采取在變電站和主站通訊時(shí),信息量較小的如35 kV變電站與主站通訊采用CDT規(guī)約,信息量較大的如110 kV及以上變電站采用101規(guī)約。

4 結(jié)語(yǔ)

上述三個(gè)問題是本人在變電站綜自系統(tǒng)應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)的較為典型的問題,而且目前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)缺乏一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但我相信只要我們這些電力人在實(shí)際工作中通過不斷努力,與時(shí)俱進(jìn),開拓進(jìn)取,不斷在工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)將更加的完善,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也將更好地為電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

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