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直流電源系統(tǒng)高級(jí)功能在無(wú)人值班變電站的應(yīng)用

周雪蘭

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司新化縣電力分公司湖南新化417600)

無(wú)人值班變電站的運(yùn)行管理模式是對(duì)變電站的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和管理，并借助自動(dòng)化技術(shù)如微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)等，使得值班人員在遠(yuǎn)方也可獲取相關(guān)信息。本文主要分析了電力工程直流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀，論述了無(wú)人值班關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了對(duì)無(wú)人值班變電站未來(lái)運(yùn)行管理和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望，將維護(hù)核心技術(shù)、遠(yuǎn)程信息瀏覽、自動(dòng)診斷系統(tǒng)、在線仿真和智能告警等高級(jí)功能開(kāi)發(fā)應(yīng)用到直流電源系統(tǒng)，促進(jìn)了無(wú)人值班變電站調(diào)控一體化的盡快實(shí)現(xiàn)。

直流電源系統(tǒng)；高級(jí)功能；無(wú)人值班變電站

引言

直流電源是變電站運(yùn)行中十分重要的二次設(shè)備，其良好的質(zhì)量和性能一定程度上決定著電網(wǎng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，事實(shí)上就是用來(lái)為繼電保護(hù)、開(kāi)關(guān)等提供相應(yīng)的操作電源?，F(xiàn)如今，隨著無(wú)人值班變電站的出現(xiàn)和發(fā)展，激勵(lì)著與之有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范原則和相關(guān)設(shè)備的不斷發(fā)展。盡管這樣，但是直流電源作為監(jiān)控以及保護(hù)變電站的重要環(huán)節(jié)，其發(fā)展一直停滯不前。所以須要加大力度完善直流電源和自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班變電站的平穩(wěn)運(yùn)行。

一、直流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀

1)雖然目前變電站交直流電源的各子系統(tǒng)之間關(guān)系密切、設(shè)備功能類(lèi)型、原理類(lèi)似，但按專(zhuān)業(yè)劃分由不同的運(yùn)行人員管理維護(hù)，由不同的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致人力資源的浪費(fèi)。

2)提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性的各種技術(shù)由于受限難以實(shí)施；由不同供應(yīng)商提供的直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)自動(dòng)化水平參差不齊，通信規(guī)約也一般不兼容，阻礙了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)管理的實(shí)現(xiàn)。

3)其他交直流電源，除操作直流電源外，站變電的巡檢范圍并沒(méi)有包括在內(nèi)，這降低了其可靠性。

4)沒(méi)有進(jìn)行直流信息的過(guò)濾和分層，再加上各種原因造成的“誤報(bào)文”混于其中，值班員在面對(duì)這些信息時(shí)，不能及時(shí)獲取有用的關(guān)鍵信息，也不能在最短時(shí)間內(nèi)得到輔助決策信息，造成發(fā)現(xiàn)、定位事故的時(shí)間延誤。

二、無(wú)人值班關(guān)鍵技術(shù)

(一)全景信息展示平臺(tái)。全景信息可視化平臺(tái)的建立需要依據(jù)變電站核心動(dòng)能。無(wú)人值班變電站不僅支持可視化智能設(shè)備和故障信息，還具備常規(guī)設(shè)備功能，能依據(jù)事故開(kāi)關(guān)變位、總信號(hào)等數(shù)據(jù)信息來(lái)自動(dòng)辨別設(shè)備故障，并且能夠及時(shí)查詢(xún)?cè)O(shè)備的運(yùn)行情況和開(kāi)關(guān)變位順序。完美展示系統(tǒng)模型斷面，并且利用故障時(shí)間來(lái)自動(dòng)匹配相關(guān)信息，然后依據(jù)此重新構(gòu)造事故發(fā)生前后的場(chǎng)景，進(jìn)而判定故障發(fā)生的原因。

(二)遠(yuǎn)程信息分類(lèi)與分層。如果不能夠準(zhǔn)確對(duì)變電站數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，由于其具有比較龐大的信息，在極大程度上會(huì)增加操作人員的工作量。所以，應(yīng)該建立信息規(guī)范制度，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分層分類(lèi)，依據(jù)方便分析、適當(dāng)總量、全面準(zhǔn)確、主次分明的原則來(lái)完成。

(三)保障操作監(jiān)視安全。遠(yuǎn)程操作時(shí)不可以出現(xiàn)任何錯(cuò)誤操作，有比較高的可靠性需求?，F(xiàn)階段，保證操作安全需要相關(guān)工作人員通過(guò)利用責(zé)任區(qū)分技術(shù)和身份認(rèn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候要通過(guò)多重方式驗(yàn)證授權(quán)級(jí)別、安全責(zé)任分區(qū)、用戶(hù)名、密碼等，避免出現(xiàn)操作錯(cuò)誤。

(四)推廣應(yīng)用視頻技術(shù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備裝備、設(shè)備情況的適當(dāng)監(jiān)需要利用圖像監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，并且把相關(guān)圖像傳輸?shù)郊刂行模筛纳埔酝恢庇^的狀況。

三、直流電源系統(tǒng)高級(jí)功能的應(yīng)用

(一)在線仿真功能。直流電源仿真系統(tǒng)能夠能夠在仿真系統(tǒng)中展示直流電源相關(guān)圖示，并且在一定程度上展現(xiàn)彩色畫(huà)面數(shù)據(jù)信息。圖1所示為直流電源的實(shí)時(shí)仿真圖，直流電源實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)可以及時(shí)體現(xiàn)直流電源系統(tǒng)基本原理和結(jié)構(gòu)。如三號(hào)設(shè)備是公用充電裝置，在一號(hào)或者二號(hào)充電設(shè)備中輸入二路交流。一段和二段母線的供電由一號(hào)和二號(hào)蓄電池設(shè)備來(lái)完成，一段和二段母線處合理設(shè)置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。母線中共同接入充電裝置和蓄電池，直流電源所有的工作狀態(tài)都可以在仿真系統(tǒng)中及時(shí)展現(xiàn)。

(二)自動(dòng)診斷系統(tǒng)。自動(dòng)診斷系統(tǒng)能夠利用彩色觸摸屏來(lái)展示相關(guān)畫(huà)面，有一定分析和處理數(shù)據(jù)信息的能力。直流電源運(yùn)行的時(shí)候有時(shí)會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)異?；蛘吖收希缰绷飨到y(tǒng)接地、饋線開(kāi)關(guān)跳閘、交流電源消失、直流母線過(guò)壓等，還包括蓄電池異常、充電設(shè)備失靈等元器件故障。

圖1 直流電源實(shí)時(shí)仿真圖

(三)智能告警功能。智能告警功能通過(guò)篩選或合并者形成符合實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)告警條文，能夠良好處理現(xiàn)有告警數(shù)據(jù)信息，并且可以合理應(yīng)用設(shè)備完整模型和信息全覆蓋的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)智能告警，進(jìn)行綜合分析數(shù)據(jù)信息。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)一定故障時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的警告聲，并且自動(dòng)彈出直流柜故障畫(huà)面。直流電源運(yùn)行的時(shí)候能夠出現(xiàn)多種信息，如系統(tǒng)故障信號(hào)、開(kāi)關(guān)量位置信號(hào)、設(shè)備異常信號(hào)等。

(四)遠(yuǎn)程信息瀏覽

1.遠(yuǎn)程終端方式。遠(yuǎn)程客戶(hù)端軟件在使用時(shí)需要先進(jìn)行授權(quán)，接受變電站監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度部署，隨后用戶(hù)才能夠登錄監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)，進(jìn)行瀏覽和操作相關(guān)數(shù)據(jù)信息。用戶(hù)可以直接通過(guò)動(dòng)態(tài)口令、用戶(hù)名、登錄密碼來(lái)對(duì)通信方式進(jìn)行加密，這需要利用遠(yuǎn)程維護(hù)診斷技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)通過(guò)相關(guān)授權(quán)后可以隨時(shí)隨地地獲得系統(tǒng)產(chǎn)品信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看直流柜實(shí)時(shí)畫(huà)面，并且能夠和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備同步相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)。用戶(hù)能夠在直流柜出現(xiàn)故障時(shí)獲得相應(yīng)的提示，故障問(wèn)題可得到及時(shí)解決。

2.圖形網(wǎng)關(guān)方式。在通過(guò)變電站部署以后，遠(yuǎn)程圖形網(wǎng)關(guān)能夠具備刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程安裝系統(tǒng)服務(wù)、遠(yuǎn)程瀏覽圖形等功能，實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)圖形和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換。主站的訪問(wèn)和監(jiān)控可以直接調(diào)度變電站圖形網(wǎng)關(guān)，這樣實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站圖形和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)瀏覽。這種訪問(wèn)方式能夠極大的滿(mǎn)足國(guó)家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠方便進(jìn)行認(rèn)證，還具備較高瀏覽率。遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)是決策智能系統(tǒng)工具，與MIS系統(tǒng)不同，其能夠及時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)提出和查詢(xún)的任務(wù)，并且探討和分析相關(guān)問(wèn)題。以往簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)方式能被系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用適當(dāng)改變，將數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集市來(lái)作為數(shù)據(jù)后臺(tái)保障和支持。

3.遠(yuǎn)程診斷核心。遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵是數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。要想保證數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的完整性和保密性，保證所有用戶(hù)都可以合法訪問(wèn)和識(shí)別，就要鑒別數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)身份?；诖?，合理鑒定用戶(hù)訪問(wèn)身份和權(quán)限，保障運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，促使用戶(hù)能夠在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行操作。保證可用性數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備合理存取的數(shù)據(jù)資源，方便使用和避免沖突。

四、結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人值班變電站具有普通變電站無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)遠(yuǎn)程通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等促進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)的技術(shù)升級(jí)和進(jìn)步，從而提高運(yùn)行效率，降低壽命內(nèi)的周期成本。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前直流智能告警技術(shù)、智能仿真技術(shù)、遠(yuǎn)程維護(hù)診斷技術(shù)還有很大的提升空間，結(jié)合站內(nèi)通信遠(yuǎn)動(dòng)業(yè)務(wù)以及視頻技術(shù)，相信在無(wú)人值班變電站中，新一代直流電源系統(tǒng)高級(jí)功能的應(yīng)用更加廣泛，能更有效的確保變電站的安全可靠運(yùn)行。

周雪蘭(1980.9-)，女，本科，技術(shù)員，高級(jí)工，從事變電站值班工作。