露天煤礦移動變電站集中監測系統技術初探

王曉東

神華準能哈爾烏素露天煤礦供電隊，內蒙古 準格爾 010300

1 監測系統的總體技術要求

1）移動變電站綜合保護裝置為SEL-351、SEL-551、能量測量裝置ION6200。裝置的通信接口有RS232和RS485兩種，在集中監控系統中，乙方提供的通訊設備要兼容各個廠家的通信接口和通信規約；

2）礦調度和供電工區以及礦主管部門對所有的移動變電站的運行數據能實行集中采集與監測；

3）移動變電站實現：35kV側通過SEL-351保護模塊上傳：有功、無功的監測采集，電流、電壓及尖峰的監測，提供實時曲線波形圖；線路過載、短路，變壓器溫度、氣體、壓力、中性點接地電阻故障等的聲光告警，以及真空斷路器的分合閘狀態能圖文顯示。6.3kV側配出柜通過ION6200實時上傳：電壓、電流、總功、有功、無功。SEL-551保護模塊線路過載、短路故障、接地電阻保護和零序電流保護的聲光告警，以及真空斷路器的分合閘狀態能圖文顯示；

4）監測主機具有主處理器及服務器的功能，是移動變電站集中監測系統的主要人機界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態顯示和查詢，設備狀態和參數的查詢，操作指導，操作控制命令的解釋和下達等，實現所有移動變電站的運行監視。采用一臺工作方式；

5）監測主機設在供電隊，調度室通過局域網進行轉發；

6）分站與主機之站為無線聯絡，乙方充分了考慮露天礦的地形，天氣因素，保證信號穩定傳輸，且符合無線通訊網絡的有關規定；

7）所有數據存儲期在1年以上；

8）移動站各點采集具有獨立的采集功能，一個采集點的故障不影響其它信息傳輸；

9）主站天線設在甲方對講系統的天線位置處，高度、數量等有關技術參數由乙方設計確定，保證通訊質量。主站天線與主站數數傳電臺、監控主機、通訊管理機等通訊設備的連接方式由乙方一并考慮。

2 監測系統遵循的技術標準。

DL 5003-91 電力系統調度自動化設計技術規程；

DL/T 635-97 縣級電網調度自動化功能規范；

GB/T 15153-94 遠動設備及系統工作條件；

GB/T 16435.1-96 遠動設備及系統接口（電氣特性）；

GB/T 16436.1-96 遠動設備及系統；

DL/T 634-97 基本遠動任務配置標準；

DL/T 630-97 交流采樣遠動終端技術條件；

DL Q/SD-001-1999 無人值班變電所運行管理導則；

IEC-255.22 抗干擾標準；

DL476-92 電力系統實時數據通信應用層協議；

IEC870-1 遠動設備及系統總則一般原理和指導性規范；

IEC870-2 遠動設備及系統工作條件環境條件和電源；

IEC870-3 遠動設備及系統接口（電氣特性）；

IEC870-4 遠動設備及系統性能要求；

IEC870-5 遠動設備及系統傳輸規約；

IEC870-5-101 遠動設備及系統傳輸規約基本遠動配備標準；

IEC870-5-102 電力系統中傳輸電能脈沖計量配套標準；

IEC870-5-103 遠動設備及系統傳輸規約保護通信配套標準；

IEC870-5-104 遠動網絡傳輸規約；

GB2887 計算機場地技術條件；

GB/T-13729 遠動終端通用技術條件；

GB/T-13730 地區電網數據采集與監測系統通用技術條件；

DL 5003-92 電力系統調度自動化設計技術規程；

GB/T13730-92 地區電網數據采集與監測系統通用技術條件；

DL 476-92 電力系統實時數據通信應用層協議；

DL/T 5103-199935kV～110kV無人值班變電所設計規程。

3 變電站綜合監控系統硬件結構。

3.1 通信管理機

完成數據采集和通訊功能，收集全站測控單元、保護裝置等設備的數據上傳至集中控制中心主機，并將集控中心下發的遙控、遙調命令向間隔層設備轉發。通信管理機需具備與各類保護測控裝置的實時數據的通信功能，實現四遙功能和管理保護測控節點，并向上提供多協議的應用接口，同時負責第三方裝置的通信接入。通信管理機應用軟件需包括常用上行至主站通信規約。系統具有豐富的第三方裝置規約庫，如直流屏，電度表，小電流接地選線裝置等，可以現場重組，并具備自定義協議的裝置接入能力。

3.2 主機/操作員站

SE-900的主機/操作員站系統數據庫、圖形、表格、歷史數據、事件記錄信息都在主機/操作員站上，主要數據處理程序也在主機/操作員站上運行。主機/操作員站具有主處理器及服務器的功能，為站控層數據收集、處理、存儲及發送的中心。是站內自動化系統的主要人機界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態顯示和查詢，設備狀態和參數的查詢，操作指導，操作控制命令的解釋和下達等，實現全所設備的運行監視和操作控制。

3.3 時鐘系統

SE-900系統采用GPS天文時鐘作為統一時鐘源，網上各臺機器的時鐘都以GPS時鐘為準，系統定時向其他設備下發對時命令。SE-900系統配置大小可根據客戶的需求靈活調整、擴充，可以適應不同規模變電站監控系統的要求，為客戶提供了方便。

4 SE-900變電站綜合監控系統軟件體系結構。

SE-900系統的擁有一套開放的軟件體系，它以Windows2000/XP操作系統、商用數據庫、網絡管理系統為基礎，在此之上我們開發了大量的實用軟件模塊。主要有：系統主控軟件、圖形軟件、數據庫管理軟件、報表軟件、報警處理軟件、系統維護調試軟件、遠程維護軟件。系統主控軟件各項功能指標均超過部頒標準。SE-900系統為用戶提供了一個較為齊全的維護子系統，借助這一系統，用戶可以很方便地實現對系統的管理和維護。提供了一個系統管理界面，借助這一工具，用戶可實現完成系統配置、權限管理、程序屏蔽、桌面定制等各種功能。

5 設備運行無線監管系統具備的功能。

監測軟件采用設備運行無線監管系統軟件，該軟件通過國家權威部門的相關鑒定。通過智能終端查看移動變電站設備實時遙測數據和當天及歷史曲線的無線查詢。通過智能終端查看移動變電站各設備實時遙信數據；事件信息、故障告警實現移動智能終端的在線提示，并有閃爍、聲音等形式報警；通過移動智能終端實現移動變電站的事件信息、故障告警的歷史記錄的無線查詢；移動智能終端的安全認證控制，具有機器碼、帳號和密碼三級驗證體系；能夠對不同部門、不同人員進行權限配置和分組控制，不同人員具有不同權限。GPRS接入可滿足以下要求：在移動變電站集控中心安裝防火墻進行內網、外網的保護隔離；給“移動變電站無線監管系統”應用服務器分配IP 地址時，與內網 IP 地址處于同一網段。

6 結論

數據庫應用程序服務器是商用數據庫和客戶端程序的橋梁，運行于服務器上，擔負著整個數據庫系統的樞紐的重任。SE-900數據庫系統由歷史數據庫和實時數據庫組成。實時數據庫建立在主/備服務器的內存中，其特點是訪問速度快，SE-900采用實時數據庫與商用數據庫相結合的方式，將實時性要求不高的數據存放在歷史數據庫中，而將實時性要求高的數據放在實時數據庫中。既能滿足電力系統中實時性的要求，又能利用商用數據庫強大且完善的查詢及管理功能。