電力系統集控站優化運行及防誤操作研究

龔政

摘 要：電力系統集控站能夠安裝控制設備，起到監控的作用，保障電網的正確使用。電力人員應重視電力系統集控站的運行，監測錯誤的運行方式并優化操作，防止運行錯誤出現的問題，保障電力運輸及人員安全。電力施工人員還應注意防誤操作系統的運行，通過綜合防誤監控系統，集控站運行管理系統及智能操作票和預演培訓系統的作用下，保證電力系統集控站的正常運作。文章詳細闡述電力系統集控站優化運作及防誤操作系統的原則、相關模式、主要功能等，以期推動電力系統集控站的發展。

關鍵詞：電力系統集控站;優化運行;防誤操作

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）12-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.014

電力系統集控站的運行能夠促進電網的使用，在無人值班的情況下監控和管理，提高電力系統集控站的可靠運行和安全發展。從現代社會電力系統集控站的運行和發展狀況看，通過無人值班變電站的使用和發展，增強了電力系統中優化運行及防誤操作的作用，促進了電力系統集控站的發展[1]。

1 集控運行的內涵、組成及特點

1.1 集控運行的內涵

電力系統一般采用單獨控制技術，選用的是母管制，發電機、汽輪機以及鍋爐等處于分離狀態。但是，集控技術選擇單元制機組，也就是每一臺發電機一定會配備相應的汽輪機和鍋爐，通過集控技術可以集中控制發電機、汽輪機和鍋爐等設備，完成對各個機組的統一操作管理。集控運行技術在電力系統運行中的應用，可以嚴格檢測電力系統的生產、投入運行以及停止運行等，并對系統提出合理的安全控制策略。

1.2 集控系統的組成和特點

集控系統由硬件和軟件組成，其中，硬件部分包括電纜、變送器和開關等，軟件包括設備微系統、DCS系統等。硬件和軟件部分是系統的核心組成部件，要確保這些軟硬件的正常運行，日常對系統的維護也主要是檢查軟硬件。

集控系統具有較強的穩定性和可靠性，能夠存儲大量信息，結合多種輔助軟件，實現更復雜的控制功能，集控系統中對于軟件部分的維護與加強管理也非常重要。

1.3 集控系統運行條件

集控系統在發電組的生產控制中具有非常重要的作用，為更好地保證電力系統的正常運行，要按照集控系統的運行規律，開展相關操作與管理工作，要對集控系統的運行需求做到充分了解。電力系統的發電機組中，對于控制室的環境要求、控制系統與計算機接地要求及電源不間斷等要求，都是集控系統正常運行的基本要求，必須確保以上設備的安全性與穩定性，才能保證系統的正常運作。

在日常管理中要注意以下問題。首先，在寒冷天氣條件下，會影響設備的干燥功能、過濾功能及除水功能的實際效用，或是出現不能結冰和出氣源管集水等情況。其次，空調系統在電子室中易出現無法自動調節室內濕度的現象，使得空調的調溫功能失效，但在空氣濕度很大時，也容易出現電路板短路或電路板露珠凝結等現象。同時，UPS電源的時間切換、供電標準和規定等如果出現不符情況，會導致集控系統無法發揮作用，一旦系統發出錯誤的信號，會使得集控系統受到強干擾導致電纜屏蔽功能失效。

1.4 核心技術

對于電力系統，通過集控運行系統可實現對電力系統各種設置的綜合控制，該系統運行操作使用的核心技術是依托DSC控制系統實現的，要利用核心技術實現對電力系統各個設置的綜合控制，電力系統內部各種設置和設備要符合自動化的要求，電力系統集控運行技術就能發揮其自動化和數字化的性能。其中，在所有技術中最關鍵的核心技術是電力系統內部的電力生產線管控技術，可利用電子計算機內部中央處理強大的計算功能和互聯網技術中的數據遠程連接控制功能，實現電力系統電力生產的高度自動化，控制電力系統內部的生產線，提高電力系統發電的效率。此外，利用該技術可及時發現生產中的故障問題，便于電力系統及時安排人員開展檢查維修工作。如果是對于大型電力系統內部的大中型電力生產線的集中自動化控制，一般還會使用4C技術，該技術可以整合分析電力系統生產信息，制定集控運行技術的優化方案，檢測運行出現故障的設備，防止安全事故的發生。

2 集控站系統級綜合防誤操作系統應遵循的原則

2.1 可靠性原則

集控站的綜合防誤操作系統能夠保障電網的正常運轉，促進無人值班變電站的發展，具有可靠性特征。在電力集控系統與綜合防誤操作系統的運行過程中，要根據電力集控站進行設計和施工。除此之外，集控站能夠起到監控的作用，及時發現無人值班變電站存在的問題并改正。因此，電力施工人員應重視集控變電系統及集控運行系統，促進各個模塊的運行，進而促進整個系統的發展。

2.2 實時性原則

集中站系統及綜合防誤操作系統具有實時性原則。電力運行中一旦出現問題，系統可以立即發現并綜合防治，減少故障產生的損害。因此，集控站系統與綜合防誤操作系統應提高實時性，不斷滿足集控站的需要。

2.3 開放性原則

在系統設計和建造工作時，應選用性能較強的計算機硬件設備和通信協議。由此，系統在運行過程中不會借助單一的計算機硬件設備及通信協議，提高開放性原則。這些計算機硬件設備及通信協議的使用能夠連接幫助系統，提高其使用效率，并在一定程度上加快系統的升級，完善使用效果。

2.4 防誤性原則

集控站的綜合防誤操作系統能夠實時監測系統運行，減少錯誤操作方式的產生，防止系統故障問題，因此具備防誤性原則。系統在運行過程中，如果出現錯誤，會提供錯誤的數據，影響變電站工作人員的分析工作，導致變電站運行出現故障。集控站應注重值班人員的管理，對系統操作進行權限設置，保障系統的安全使用。另外，還應注意報警功能的設置，提高集控系統與防誤操作系統的使用效率。

3 集控站系統及綜合防誤操作系統的模式分類

3.1 分級管理模式

集控站實行分級管理模式，如圖1所示。

在傳輸上行信息時，變電站要對集控站傳輸監控信息，而集控站要與配網調度端系統配合，傳遞系統所需的數據。在傳輸下行信息時，首先，要調度運行人員向集控站發出相關指令，然后，集控站根據指令對變電站進行遙控和遙調操作。在整個系統中，調度主站起到非常重要的作用，加強與集控站與變電站之間的交流。集控站則是變電站信息運輸過程中的連接點，與二次變電站關系密切。系統在使用分級管理模式時，幫助系統的職能和模塊劃分，實時監測各模塊的工作，并獲得變電站運行的數據和運行的信息，在有人值班的情況下進行信息監控[2]。

除此之外，這種管理模式的出現使得集控站下變電站中的通道發生改變，系統通過信息轉發等類似方式，幫助集控中心與調度系統實現數據共享。在這種模式的影響下，集控站具備獨立性特征，進行數據采集工作并建立實時數據庫，加強操作工作站的系統與功能。分級管理模式分析系統中的信息流量，推動信息分類工作，明確系統中各個模塊的功能，提高系統的可靠性。

3.2 集中控制模式

在配網調度自動系統的局域配中增加建設集控站，促進集中控制模式的發展。變電站在傳輸上行信息的過程中，信息直接傳送到調度端系統。信息到達調度端系統后，配網調度人員調控系統并發布指令，將信息傳送給變電站。集中控制模式在不斷使用和發展中，解決調度系統規模較小的問題，幫助擴大通信容量。

集中控制管理模式中，要引進計算機設備，幫助系統連接，主要表現在連接計算機與配網調度端系統，并獲得相關數據，從而進行監控和管理。系統的局域網承受的信息流量較大，且信息種類較多，呈現復雜的狀態。如果缺少規范管理，很容易導致系統中各個模塊的功能及其可靠性受到影響。

3.3 分散控制模式

在現代電力系統發電機組的集控運行系統中，現代化信息集中控制運行模式采用較多的是信息化分散管理控制模式，是一種在傳統和集中運行控制模式上的創新模式，將集中化的管理變成分散的信息化集中控制管理。通過分散化集中管理，可以分散評估系統風險和實現系統技術功能等過程中可能出現的問題，也就是將系統中難以解決且比較集中的風險問題分派到各個子系統，降低單個系統的風險，降低風險發生概率，方便電力系統的集控運行。分散控制模式如圖2所示。

4 集控站系統以及綜合防誤操作系統主要功能

4.1 綜合防誤監控

變電站運行過程中，要監控無人值班系統。在不斷發展中，使用綜合防誤監控系統進行監測，有效保障電網運行，促進無人值班系統的使用效率。通過獲得的運行數據，分析系統運行的具體情況，并發現其中的問題。

數據信息通過通信接口進行傳輸和交換，及時對遙調獲得的電量數據進行分類，這一系統的使用通過畫面展示出來。與此同時，應注意畫面包括數據庫中的所有事物。另外，推動人機交換，對系統的使用進行權限設置，提高系統的安全性[3]。

4.2 集控站運行管理

集控站在運行過程中要進行多項工作。集控站運行管理系統的使用，幫助簡化管理的難度，可以促進管理模式的細化工作，主要表現在運行繼電保護及管理模塊、操作管理模式、設備管理與檢修模塊等管理模塊。

4.3 智能操作票及預演培訓

在操作票系統中，通常使用全圖形開票方式。這種開票形式借助電網的使用情況及系統運行方式，編制發票。智能操作票及預演培訓系統能夠在系統運行狀態下實時填寫發票，也可以在系統離線狀態中進行。

除此之外，在智能操作票及預演培訓系統在建造、設計過程中，可以加強與其他經驗豐富的變電站工作人員的溝通與交流，學習到更多的防誤措施，借助智能化手段，提升操作票的功能及自定義維護作用。

這項系統中，操作票可以借助數據和文件的形式保存，而系統的使用對操作票進行審查、分類、標識、編號等操作，滿足調度室工作的需要，實現有效管理。在操作票的工作完成后，還要模擬演練，增加其中的操作員培訓功能，提高其使用效率，更好地為集控站提供服務。

5 集控系統的管理和控制策略

5.1 加強技術管理

為保障集控系統在電力系統中正常合理的應用，要優化集控系統的運行技術，多方位加強技術應用與管理。

在系統的正常應用過程中，首先，要思考電力系統技術的實際應用情況，最大化地實現技術應用的整合性;其次，在技術應用實施中，整合技術管理和操作系統專業控制，確保集控系統中技術的安全應用，保證構成集控系統的軟、硬件部分的正常運行，避免影響整個系統的運行。在集控系統的日常維護中，要加大軟硬件的維護和保護力度，防止出現因系統帶“病”作業導致破壞加劇的問題。

5.2 集控系統運行技術中的人為因素

電力集控系統運行技術中的管理主要分為控制系統的管理、集控系統的管理和熱機保護系統的管理，要嚴格按照相關規定，在充分發揮集控系統技術優勢的同時，全面優化全系統的相關管理，因此，要求相關工作人員的管理要徹底消除因人為因素帶來的潛在風險。

集控系統運行技術人員要具備一定的專業知識和技術經驗，在日常應用中不斷提高和優化管控技術，創新實用管理方法，提高電力系統整體管理水平。

對于電力系統而言，應努力建設一支具備高端專業技術和高度操作能力的工作團隊，并加大資源供應，充分發揮集控系統運行技術管理的作用。

6 結語

綜上所述，集控站系統和綜合防誤操作系統具備可靠性、實時性及開放性、防誤性原則。電力施工人員應認真遵循這些原則，保障系統的正常運行。

在管理這些系統的過程中，工作人員可以使用分級管理模式，通過上行、下行信息的有效傳遞，對系統進行權限設置，保障系統安全。使用集中控制模式，通過集中管理的方式，利用計算機系統，保障系統運行。

集控站系統及綜合防誤操作系統中，包含綜合防誤監控系統、集控站運行管理系統、智能操作票及預演培訓系統等多個系統，這些系統的運行，幫助集控站系統電壓無功自動控制功能的使用，提高系統的管理功能及操作功能等。集控站應注重優化系統的功能，幫助防誤操作系統的使用及集控站的運行，從而促進電網的運行和使用。

參考文獻

[1] 程斌，許正偉，倪綱，等.集控站運行模式的優化[A].華東六省一市電機工程（電力）學會.第十九屆輸配電研討會論文集[C].華東六省一市電機工程（電力）學會：浙江省科學技術協會，2011：3.

[2] 程斌，許正偉，王勇，等.優化集控站運行模式[J].中國電力企業管理，2011（11）：54-55.

[3] 吳樹林.電網運行存在問題 及模式優化探討[J].中國新技術新產品，2010（19）：156.