淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用存在的問題

李經(jīng)緯

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

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

中圖分類號:TM63 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號: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,實現(xiàn)變電站綜合自動化是實施變電站無人值班的基礎(chǔ),但現(xiàn)實中較多綜自改造后的變電站,由于綜合自動化技術(shù)尚未完全成熟,綜合自動化系統(tǒng)在實際運行及應(yīng)用中仍然存在一些問題,本文針對當(dāng)前變電站綜自系統(tǒng)在實際應(yīng)用情況中存在的若干問題做出相應(yīng)分析,并對這些問題提出了相應(yīng)的解決方法。

1 變電站綜合自動化系統(tǒng)概述

變電站綜合自動化系統(tǒng)是指利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)將變電站的二次設(shè)備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)對變電站的主要設(shè)備和輸、配線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和保護微機化。變電站綜自系統(tǒng)(以下簡稱綜自系統(tǒng))具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機化、操作監(jiān)控屏幕化、運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,各種軟件維護和開發(fā)工具,操作系統(tǒng)具有良好的實時性能。)

②支持軟件。(包括數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),計算機通信支持軟件。)

③人機會話系統(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 變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

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

如今新型變電站綜合自動化系統(tǒng)是將計算機局域網(wǎng)(LAN)技術(shù)引入變電站綜合自動化管理系統(tǒng),結(jié)合面向?qū)ο蟮姆謱臃植际浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計,采用新型的變電站自動化系統(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)運行信息;二次設(shè)備控制層則由各智能設(shè)備(IED)組成,實現(xiàn)對各自對象(母線、饋線、主變壓器、電容器等)的控制和保護功能;通信管理層由連接IED的現(xiàn)場總線和作為通用網(wǎng)關(guān)的主/備管理機系統(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、連接站級計算機、連接遠動系統(tǒng)等;信息管理層是系統(tǒng)的最高層,主要由站級計算機組成,包括后臺機等,形成站內(nèi)計算機局域網(wǎng),組成完成站內(nèi)綜合自動化系統(tǒng)。

3 變電站綜合自動化系統(tǒng)實際應(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)致不同型號產(chǎn)品接口出現(xiàn)問題

我局目前管理2個110 kV變電站,7個35 kV變電站,共計9變電站,但涉及綜自系統(tǒng)的廠家就有10家,一個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)不同型號產(chǎn)品的接口問題,包括不同廠家的保護裝置、故障錄波裝置、小電流接地選線裝置等與通信管理裝置、遠動主機與主站、集控中心等設(shè)備之間的通信問題,這就要求各個裝置廠家在產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口方面進行溝通改進,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,問題便會更加復(fù)雜嚴(yán)重。

解決辦法:針對上述問題,建議各廠家自動化產(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、物力及財力,用戶也可根據(jù)各產(chǎn)品的特點進行選擇。

3.2 后臺監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題

變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)是作為變電站監(jiān)視、測量、控制、運行管理的主要手段,操作人員通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)便可對變電站進行全方位監(jiān)視和操作,所以監(jiān)控系統(tǒng)能否保持長時間穩(wěn)定無故障運行,對提高變電站運行管理水平和安全可靠性是極為重要的。

但在實際運行工作中發(fā)現(xiàn)部分廠家的后臺監(jiān)控系統(tǒng)還是會出現(xiàn)一些問題,比如有時小車開關(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)位置接點通常使用的是常閉接點,其位置接點進入保護裝置,但小車開關(guān)在備用位置時接點閉合,此時如果斷開保護裝置電源或拔掉插件時候就會造成監(jiān)控系統(tǒng)模擬圖版位置與實際位置不符,應(yīng)及時恢復(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)長期運行后會出現(xiàn)死機的情況,導(dǎo)致實時數(shù)據(jù)無法監(jiān)測到位,對監(jiān)控造成極大的不便。

解決辦法:對于這種情況,通過對后臺監(jiān)控主機WINDOWS操作系統(tǒng)程序、網(wǎng)卡、與交換機連接的網(wǎng)線、交換機本身進行檢查發(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,針對這種情況,后臺監(jiān)控系統(tǒng)廠家通過對監(jiān)控程序版本升級后,監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(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(主動上送):即按約定好的順序和格式,間隔周期,子站自動發(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,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

上述三個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化系統(tǒng)缺乏一個統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),但我相信只要我們這些電力人在實際工作中通過不斷努力,與時俱進,開拓進取,不斷在工作中總結(jié)經(jīng)驗,變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)將更加的完善,變電站綜合自動化系統(tǒng)也將更好地為電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行貢獻力量。

參考文獻

[1] 楊世成.110 kV變電站綜合系統(tǒng)改造技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010(11).

[2] 謝斌.變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電工技術(shù),2010(1).