電力系統(tǒng)集控站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

1、<p>　　電力系統(tǒng)集控站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究</p><p>　　摘要：本文作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，分析了自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)集控站的要求，介紹了集控站主要的幾種應(yīng)用模式特點(diǎn)，以DF1800V8集控站自動(dòng)化系統(tǒng)為例，闡述其在電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電網(wǎng)自動(dòng)化；集控；系統(tǒng)結(jié)構(gòu) </p><p>　　中圖分類號(hào)：F407.

2、6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　1 自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)集控站的要求 </p><p><b>　　1.1可靠性 </b></p><p>　　由于無(wú)人值班站的大量建設(shè)，集控站成了對(duì)所轄子站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視控制的唯一手段，其穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾的能力及其重要。系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，受控子站將失查失控，系統(tǒng)的安全運(yùn)行將受到極大威脅。 </

3、p><p><b>　　1.2實(shí)時(shí)性 </b></p><p>　　由于集控站需要處理的數(shù)據(jù)和需要完成的功能大大多于傳統(tǒng)的常規(guī)站，所以集控站監(jiān)控系統(tǒng)要有極高的處理容量和處理速度，必須采取措施來(lái)保證系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求。比如采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60870-5-101、103、104通信規(guī)約，依靠成熟可靠快速的自愈光纖通信網(wǎng)絡(luò)等。另外還要求具備全面滿足當(dāng)前電力企業(yè)運(yùn)行

4、管理要求的強(qiáng)大功能。 </p><p><b>　　1.3安全性 </b></p><p>　　從值班員的培訓(xùn)管理、報(bào)警的多樣性、操作權(quán)限分級(jí)和防誤操作閉鎖等方面直到微機(jī)系統(tǒng)全面防誤性能的實(shí)現(xiàn)，集控站需要監(jiān)視多個(gè)子站的運(yùn)行情況，而各站的電氣接線和電氣設(shè)備型式不盡相同。系統(tǒng)相對(duì)于有人值班的單個(gè)常規(guī)站的監(jiān)控更加復(fù)雜，大大增加了運(yùn)行值班人員和操作隊(duì)的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作復(fù)雜性，更

5、容易發(fā)生誤操作。因此集控系統(tǒng)的安全防誤操作相對(duì)于有人值班變電站來(lái)說(shuō)就更為重要。 </p><p><b>　　1.4開(kāi)放性 </b></p><p>　　集控站系統(tǒng)必須遵循開(kāi)放性原則，即采用通用的、主流的計(jì)算機(jī)軟硬件及通訊協(xié)議等，以便在需要時(shí)候可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級(jí)改造和系統(tǒng)重建。 </p><p><b>　　1.5實(shí)用性 <

6、/b></p><p>　　集控站系統(tǒng)能夠提供簡(jiǎn)單方便的用戶界面，使用戶通過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)就可熟練操作；日常操作所需的功能必需完備簡(jiǎn)明，注重實(shí)用性和多樣性相結(jié)合，信息按層次分流。 </p><p>　　2 目前集控站主要的幾種應(yīng)用模式的特點(diǎn) </p><p>　　2.1集中控制模式 </p><p>　　此模式一般適用于系統(tǒng)規(guī)模不大、通道可靠

7、性高的電網(wǎng)。不需要獨(dú)立服務(wù)器，配置少，投資規(guī)模小。數(shù)據(jù)流全面集中在調(diào)度系統(tǒng)中，通道數(shù)據(jù)流量大，數(shù)據(jù)繁雜，沒(méi)有分流和分類，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流容易出現(xiàn)擁擠。集控系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)之間的職責(zé)不明確，相互不獨(dú)立，集控站系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)可靠性較差。 </p><p>　　2.2分級(jí)管理模式 </p><p>　　此模式一般適用于系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)模較大、管轄的受控站較多，為目前電力系統(tǒng)廣泛采用。數(shù)據(jù)流向清晰，信息進(jìn)行了分

8、層處理，減輕了調(diào)度主站的壓力。 </p><p>　　通道利用率高，并且調(diào)度系統(tǒng)和集控系統(tǒng)之間職責(zé)也十分明確，結(jié)構(gòu)上的分散減少了系統(tǒng)崩潰帶來(lái)的完全失去監(jiān)控的災(zāi)難性風(fēng)險(xiǎn)。 </p><p>　　投資規(guī)模大，同時(shí)仍然有一部分變電站的細(xì)節(jié)本體管理集中在調(diào)度，另外同等集控站之間沒(méi)有任何的聯(lián)系。 </p><p>　　2.3分層分控管理模式 </p><p

9、>　　此模式一般適用于系統(tǒng)規(guī)模較大、管轄的受控站較多的電網(wǎng)。數(shù)據(jù)流向清晰，通道利用率非常高，所有變電站由兩級(jí)控制，具有高可靠性。地位對(duì)等的集控站之間可以通過(guò)總控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交流（拓?fù)渲龋２⑶腋鱾€(gè)層次的系統(tǒng)：變電站、分控集控站、總控集控站、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能職責(zé)明確。 </p><p>　　3 以DF1800V8集控站自動(dòng)化系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)述其在電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 </p><p&

10、gt;　　DF1800V8集控站自動(dòng)化系統(tǒng)是針對(duì)集控站、大型變電站開(kāi)發(fā)的一套綜合實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。它是集實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行管理、智能倒閘操作票及預(yù)演培訓(xùn)、值班員仿真培訓(xùn)、防誤閉鎖、微機(jī)保護(hù)信息管理、電壓/無(wú)功優(yōu)化控制、遠(yuǎn)程圖象監(jiān)控、變電站巡檢管理、WEB實(shí)時(shí)瀏覽等應(yīng)用于一體的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了無(wú)人值守變電站的管理理念和架構(gòu)，面向集控站設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品定位明確、特點(diǎn)鮮明、運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)十分豐富。 </p><p><

11、b>　　3.1功能模塊 </b></p><p>　　綜合實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）；實(shí)時(shí)運(yùn)行管理系統(tǒng)（SMIS）；智能倒閘操作票及預(yù)演培訓(xùn)系統(tǒng)（OTS）；值班員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)（STS）；電壓無(wú)功控制系統(tǒng)（VQC）；微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)（WFBS）；遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)（VSAS）。 </p><p><b>　　3.2主要功能 </b></p>

12、;<p>　　數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)處理；人機(jī)交互；遙控和操作閉鎖；事項(xiàng)及事故處理；時(shí)間順序記錄（SOE）；事故追憶及反演功能；報(bào)表生成及打??；用戶可定義運(yùn)算；雙機(jī)切換、GPS對(duì)時(shí)。 </p><p><b>　　4 相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng) </b></p><p>　　4.1智能操作票系統(tǒng)（OPT） </p><p>　　DF1800V8智能

13、操作票管理系統(tǒng)采用全圖形開(kāi)票方式，能根據(jù)運(yùn)行方式和電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況正確編寫(xiě)各種類型的操作票。既可按實(shí)時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)擬寫(xiě)操作票，也保留了離線擬寫(xiě)操作票功能。融進(jìn)資深值班員的經(jīng)驗(yàn)，有嚴(yán)格的防誤措施，具有智能生成、單步生成及典型操作票自定義維護(hù)功能。開(kāi)完票后可進(jìn)行模擬預(yù)演，具有方便的操作員培訓(xùn)功能。操作票可存成文本文件和數(shù)據(jù)庫(kù)等方式，具有操作票審查、分類、編號(hào)、做記號(hào)、查詢、統(tǒng)計(jì)和打印等功能，符合調(diào)度室的日常管理規(guī)定。 </p>&

14、lt;p>　　4.2調(diào)度管理系統(tǒng) </p><p>　　DF1800V8調(diào)度管理系統(tǒng)包含以下管理模塊：運(yùn)行管理、操作管理、檢修管理、繼電保護(hù)管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)管理、調(diào)令及工作票的遠(yuǎn)方傳輸?shù)取?</p><p>　　4.3值班員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)（STS） </p><p>　　無(wú)人值班變電站實(shí)現(xiàn)集控站管理以后，為了提高值班員的業(yè)務(wù)能力，可以借助值班員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)S

15、TS進(jìn)行培訓(xùn)。同時(shí)STS系統(tǒng)可以將變電站實(shí)際運(yùn)行工況與其仿真系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)照，易于及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行隱患，并通過(guò)仿真系統(tǒng)制定消除這些隱患的合理運(yùn)行方案。DF1800V8變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)作為一種利用模型對(duì)變電站系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)、研究和培訓(xùn)人員的工具，它具有可控、安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約時(shí)間和允許多次重復(fù)等突出的優(yōu)點(diǎn)，具有正常狀態(tài)及故障和異常狀態(tài)模擬、故障設(shè)置、誤操作模擬、仿真系統(tǒng)運(yùn)行控制、人為設(shè)置潮流等功能。 </p><p>

16、　　4.4遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng) </p><p>　　集控站經(jīng)常要對(duì)各受控站開(kāi)關(guān)進(jìn)行遙控操作，但實(shí)際命令是否能執(zhí)行、執(zhí)行是否正確、開(kāi)關(guān)拒不執(zhí)行的原因往往很難判斷，這時(shí)對(duì)該開(kāi)關(guān)及其相關(guān)量的“遙視”信息進(jìn)行分析就能很快作出判斷。“遙視”功能還能在變電站發(fā)生事故時(shí)，自動(dòng)啟停錄像設(shè)備，實(shí)現(xiàn)事故時(shí)圖、像的白動(dòng)記憶，捕捉現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故過(guò)程的相關(guān)記錄，以獲得分析事故所需寶貴資料。圖像監(jiān)控系統(tǒng)可以同防火、保安等設(shè)備相聯(lián)系，并設(shè)有報(bào)警聯(lián)

17、動(dòng)措施，真正實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值班。圖像監(jiān)視系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在有人值班時(shí)的設(shè)備巡視，彌補(bǔ)無(wú)人值班站集控時(shí)設(shè)備巡視困難的難題。監(jiān)控系統(tǒng)與圖象監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)兩系統(tǒng)的互動(dòng)，各自發(fā)揮其功能。 </p><p>　　5 電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)集控站的應(yīng)用 </p><p>　　硬件配置：兩臺(tái)SUNE450作系統(tǒng)主服務(wù)器，數(shù)采系統(tǒng)以兩臺(tái)SUNSB1K750作前置機(jī)服務(wù)器，配通信處理柜；兩臺(tái)SUNSB1K75

18、0作用戶終端機(jī)；兩臺(tái)SUNSB1K750作PAS工作站；一臺(tái)SUNSB1K750作DTS工作站；一臺(tái)SUNSB1K750作WEB服務(wù)器；一臺(tái)HPPIII/886打印服務(wù)器。 </p><p>　　軟件配置：操作系統(tǒng)SUNOS5.8Windows2000；數(shù)據(jù)庫(kù)：SYBASE12.1；應(yīng)用系統(tǒng)軟件包括：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，人機(jī)界面系統(tǒng)軟件，圖形系統(tǒng)軟件，報(bào)表系統(tǒng)軟件，保護(hù)系統(tǒng)軟件，告警系統(tǒng)軟件，網(wǎng)絡(luò)通信軟件，遙控遙調(diào)系

19、統(tǒng)軟件，打印系統(tǒng)軟件，實(shí)時(shí)性處理軟件等。 </p><p><b>　　6結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，集控是電力行業(yè)中一個(gè)關(guān)鍵部門(mén)，它是關(guān)系著電力工作是否能夠順利、安全、有效開(kāi)展的關(guān)鍵。所以作為從事變電管理的一員，沒(méi)有扎實(shí)的運(yùn)行水平和管理水平，供電企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展就沒(méi)有可靠的安全保證。因此我們只有在工作中結(jié)合實(shí)際的情況不斷的積累和總結(jié)，并進(jìn)行分析和探