集控中心監控系統光字功能模塊的設計

李 冬

(龍灘水電開發有限公司龍灘水力發電廠,廣西天峨547300)

集控中心監控系統光字功能模塊的設計

李 冬

(龍灘水電開發有限公司龍灘水力發電廠,廣西天峨547300)

集控中心在電力行業中建設力度加大,其監控系統是運行人員監視、控制設備運行和事故處理的重要平臺,是保證設備安全運行的基礎。對集中監控系統存在的問題及解決途徑進行了總結和分析,詳細介紹了光字功能模塊的一種設計方案,為集控監控系統信息的合理設置提供借鑒。

集中監控系統;光字模塊;設計

隨著經濟的發展,電網規模不斷擴大,新建電廠和變電站大量投入運行,現有運行人員數量與電力運營需求的矛盾不斷加大；另外由于變電站、水電、風電以及太陽能等電站一般位置偏僻,管理非常不便。針對以上情況，為了優化人力資源配置、提高能源利用效率、提升電力生產管理技術水平,需要建立現地無人值班、少人職守和遠方集控運行模式。目前電力系統下分布的集控中心涵蓋眾多領域,主要有：火電集控、水電梯級流域集控、風電場區域集控、太陽能發電區域集控、變電站區域集控、電網區域集控。在這些領域的集控中心投運初期,普遍存在信息繁雜的問題,不但容易漏掉重要的報警信息、影響事故信息的匯報及后期的處理,而且造成監屏人員勞動強度增加、人員身體疲勞和工作效率降低等問題。為保證安全,集控中心又不得不進行信息的優化,造成工作的重復進行。

1 集中監控系統信息繁雜的原因分析

(1)在集中監控系統設計階段,因設計人員考慮到集控中心要接收數個監控站點的信息,追求大而全,把站點所有的信息上送到監控系統,因此建立了高速、海量數據庫。

(2)在集中監控系統試驗階段,試驗人員按照設計進行施工,由于工作范圍的限制,不能對需上報的信息和后臺處理的信息進行有效劃分,最終將全部信息上送監控系統。

(3)在集控中心建設階段,一般是由籌備組組織開展工作,但由于人員有限,廠站信息往往是在沒有分類整理的情況下就直接應用于系統。另一方面,運行人員很少參與到集控中心的建設、信息調試等過程中,與設計人員缺乏信息溝通交流、對監控系統的功能需求不能及時反饋,存在信息的脫節。

(4)站點原始信息不規范。由于集控中心所轄站點的投產時間、自動化程度存在差別,且監控系統的廠家亦不盡相同,對測點的定義出現差別,這些差別導致了站點信息不完全、分類不明確和信息不穩定等現象。

2 監控系統信息的合理設置探討

在設置集中監控系統信息時,不能因為信息繁雜而過度精簡,丟失有用的信息,也不可簡單依靠信息上送的完整性來保證安全。在實際工作中應結合企業的基本情況,從原始站點信息的清查整頓、簡報信息的合理設置、歷史數據的統一分類和光字報警功能模塊的開發建設等方面入手,來完善集控監控系統的信息。其中原始站點信息的清查整頓是一項基礎工作,可依照“信息完整、分類明確、精度統一、穩定可靠和上下一致”的統一要求,在設備檢修期間聯合信號不規范的站點,從源信號開始,逐個信號—設備單元—站點進行核對,形成站點完整、真實、有用的上送信號；簡報信息的合理設置分析可根據簡報信號基本特性,按照緊急程度分類整理,一些正常流程信息在后臺進行閉鎖,但是信息量縮減有限,出現異常事故時,集控運行人員無法查找后臺閉鎖的信息,對于大信息量的集中監控系統還有不足之處；歷史數據庫優化的重點是完整和明確的分類,便于運行人員快速查找需要的信號,其顯示的是歷史信息,只可作為設備運行監視的輔助手段；光字功能模塊是運行人員監視設備運行狀態的重要手段,其開發建設是一項重要工作,完善的光字報警功能模塊可有效的彌補以上方法的不足,常規站點的光字只是簡單顯示報警信息,不適合信息量大的集中監控系統,本文將對集中監控系統光字模塊功能進行優化設計,以期不斷完善集中監控系統報警信息功能。

3 集中監控系統光字功能模塊的設計

光字模塊顯示的是實時報警信息,當設備出現異常時,光字能夠實時點亮。本文所設計的光字模塊,是按照站點設備縱向分類、報警信息橫向分層的原則進行的，總體構架如圖1所示。站點設備按照單元縱向分類,分為全廠性設備、開關站、廠用電、公用系統和單元,站點內每一個設備單元按照報警信息緊急程度橫向分層,分為事故、故障和越限。事故、故障和越限依照“控制設備越限,防止設備故障,避免事故發生”的安全理念進行設置。

圖1 光字功能模塊總體構架

設置事故報警時，將源測點按照事故動作邏輯關系進行組合命名,寫進光字功能模塊,當設備發生事故時事故光字被點亮并顯示事故名稱,以便運行人員能夠快速定位事故的類別和原因,為事故匯報和后期的處理爭取時間。

設置故障報警時，故障信息按設備單元進行分類,分析干擾性故障信息,必要時做一邏輯判據,形成所需要的故障信息。如：水電站的“機組主軸密封水中斷”信息,在機組運行狀態下是重要的故障信息,但在機組停備狀態下該信息是正常信息,如果把此信息作為故障信息,在機組停機狀態下此信息成為干擾信息,因此,可以把此信息附加機組“非停態”的邏輯判據,進而避免干擾信息。

設置越限報警時，設備運行參數的報警值是設備損壞的極限值,設備在一個正常區間穩定運行,超越該區間,雖然沒有達到報警值,但是設備已經出現異常,因此,對溫度、電壓和電流等模擬量可在正常區間與報警值之間取一個越限值,對泵、風機之類設備取兩個越限值,即單次運行時間越限值和相鄰兩次運行時間間隔越限值,當設備運行超過越限值報警。

光字模塊中的光字分為4級：1級光字為總燈,2級光字為廠站,3級光字為設備單元,4級光字為源測點。4級源測點滿足相應的邏輯關系點亮3級光字,3級光字動作后點亮2級光字,2級光字動作后點亮光字總燈。光字總燈實時顯示在監控畫面的最前端,以不同的顏色顯示,事故為紅色、故障為黃色、越限為藍色, 如圖2、3所示。

圖2 設備單元光字分畫面示意

圖3 源測點光字畫面

任一光字總燈點亮,點擊相應的功能按鈕即可轉到圖1畫面,點擊圖1中點亮的光字即可轉到圖2相應的單元分畫面,進而由圖2轉到圖3,從而快速定位到對應的事故、故障或越限信息。

另外,光字模塊還具備如下功能：

(1)站點動態組合功能,運行人員可根據監控站點來選擇全部或部分廠站參與光字邏輯判斷,未監控的站點光字信息將不會在光字畫面顯示。如運行人員監控站1和站3兩個站點,只需在光字功能畫面選擇站1和站3,其他站點不選擇,光字各個畫面將只會顯示站1和站3的光字信息。

(2)設備置檢修功能,運行人員可將檢修設備或具體測點置檢修態,設置檢修態的設備將不參與光字邏輯判斷。如站1中的單元1設備進行檢修,這時可以將圖1光字總畫面中的事故、故障和越限3個光字燈置檢修,站1中的單元1的異常信息不會點亮任何光字,避免監屏人員受到檢修設備異常信號帶來的干擾。

(3)語音報警功能,光字點亮時,語音報警,提醒運行人員進行異常處理。為避免混淆站點，語音報警只報出一級光字名稱,清晰明了。

4 集中監控系統光字功能模塊設計的應用

大唐集團公司廣西分公司集控中心是集發電調度、水庫調度、生產調度和應急指揮一體的集中控制中心,控制龍灘、巖灘和大化等10個電站的梯級

調度。其中發電調度系統監視控制44臺水輪發電機組,信號量大,在監控系統建設期,對集中監控系統的使用情況進行充分調研,采用該光字功能模塊處理監控系統報警信息。在試運行期,經測試能夠有效地反映出設備的越限、故障及事故情況,初步驗證了該光字功能模塊設計的合理性。

5 結 語

集中監控系統的信息涉及電力系統諸多專業,在進行集中監控系統信息的設置過程中,不能因為信息繁雜而過度精簡,丟失有價值的信息,也不能將上送的信息完全接收,本文所設計的光字模塊功能為報警信息的設置提供一種方法,可在實際工作中加以應用,以期提高集控中心運行監盤工作的效率。

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(責任編輯 高 瑜)

Design of Light-Word Function Module for Centralized Monitoring and Control System

LI Dong

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

The construction of centralized control center is gradually increased in power industry. The monitoring and control system of center is an important platform for operators to monitor and control equipment operation and treat accidents, and is the foundation to ensure safe operation of equipment. The existing problems and solutions of centralized monitoring and control system are summarized and analyzed, and a design scheme of light-word function module is introduced in detail, which can provide reference for reasonable setting of centralized monitoring and control system．

centralized monitoring and control system; light-word module; design

2017- 02-18

李冬(1981—),男,河南鄧州人,工程師,碩士,主要從事水電站生產管理工作．

TM762(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0048- 03