計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的在變電站集控中心應(yīng)用

1、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的在變電站集控中心應(yīng)用張國(guó)淼1,王朕偉1,張茂芬2(1.哈爾濱電業(yè)局,黑龍江哈爾濱150030;2.黑龍江省電力科學(xué)研究院,黑龍江哈爾濱150030摘 要:主要以集控中心RCS-9001計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題為例進(jìn)行分析,從變電運(yùn)行專業(yè)角度研究討論計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中三遙信息和后臺(tái)畫面規(guī)范的建議,并介紹集控中心特點(diǎn),闡述集控中心后臺(tái)集控系統(tǒng)在后臺(tái)機(jī)畫面和一、二次設(shè)備等在遙控、遙信、遙測(cè)等方面應(yīng)具備的信息量以及今后發(fā)展過(guò)程中需要解決及規(guī)范的一些問(wèn)題。關(guān)鍵詞:變電站;綜合自動(dòng)化;集控中心;監(jiān)控系統(tǒng)中圖分類號(hào):TM 734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1002-1663(201001

2、-0067-04Application of co m puter centralized m on itor i ng syste m for substationZ HANG G uom iao 1,WANG L ianw ei 1,Z HANG M aofen2(1.H a rb i n E l ectric P o w er Bureau ,H arb i n 150030,Ch i na ;2.H e il ong jiang E l ec tr i c P o w er R esearch Institute ,H arbin 150030,Ch i naAbstract :The

3、 m a i n contro l cen te r in o rder to set RCS -9001com puter m on itor i n g syste m app lica tion p rocess ana lysis o f the prob le m s found,fo r ex a m p le ,from the transfo r m er to run the pro fessional po i n t o f v ie w research and d iscuss i o n in three re m ote co m puter m on ito r

4、ing syste m o f infor m a tion and backg round i m age specification reco mm enda tions and descr i b es the cen tra lized contro l center features e laborate sets and con tro l cen te r se t the backg round screen m ach i n e con tro l syste m in the background ,one or t w o dev ices at the re m ot

5、e contro ,l re m o te ,te le m e try ,etc .shou ld hav e the a m ount of info r m ation and the futu re course o f deve l o pm en t and regu lations need to be reso lved som e o f the prob le m s .K ey w ords :substati o n ;i n tegrated auto m a tion ;centra lized contro l center ;m on ito ring syst

6、e m 收稿日期:2009-10-20作者簡(jiǎn)介:張國(guó)淼(1966-,男,現(xiàn)為1994年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué),現(xiàn)為哈爾濱電業(yè)局變電運(yùn)行工區(qū)專工。近幾年變電站的無(wú)人值班方式正在哈爾濱電業(yè)局范圍內(nèi)快速推廣,為適應(yīng)無(wú)人值班的要求,所有新建的變電站均為綜合自動(dòng)化變電站,并陸續(xù)對(duì)一些老舊變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造,由此,變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。新建的哈爾濱電業(yè)局太平集控中心監(jiān)控系統(tǒng)則采用了南瑞繼保公司開(kāi)發(fā)的RCS -9001系統(tǒng)。1 集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控RCS -9001系統(tǒng)功能介紹南瑞繼保的RCS -9001系統(tǒng)功能較為強(qiáng)大,該自動(dòng)化系統(tǒng)不僅可以很好地滿足傳統(tǒng)集控站系統(tǒng)的實(shí)用化驗(yàn)收和系統(tǒng)升級(jí)改造

7、的要求,而且可以更進(jìn)一步滿足集控站系統(tǒng)在電力體制改革中提出的新的運(yùn)行和管理的需求。其主要應(yīng)用功能有以下幾個(gè)方面:數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCADA :RCS -9001SC ADA 應(yīng)用充分汲取了以往系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),更加成熟可靠,集控、保護(hù)信息采集一體化,功能更強(qiáng)大。五防操作票:RCS -9001五防操作票具有技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、功能完善、性能價(jià)格比高等特點(diǎn),適合各種電壓等級(jí)的變電站、集控中心的防誤閉鎖操作和操作票生成管理使用。集中式電壓無(wú)功控制:RCS -9001集中式電壓無(wú)功控制(I VQC 作為區(qū)域性的電壓優(yōu)化控制手段,能兼顧到集控站中各個(gè)變電站之間電壓及無(wú)功的影響,從而更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的

8、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的需要。調(diào)度管理:調(diào)度日常運(yùn)行管理工作包括很多方面,如計(jì)劃?rùn)z修、倒閘操作、事故處理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等等。RC S -9001調(diào)度管理系統(tǒng)大大滿足了用戶對(duì)日常調(diào)度生產(chǎn)的管理需求。保護(hù)信息系統(tǒng):繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)67提供了建立電網(wǎng)故障和保護(hù)信息處理的完整解決方案。日常運(yùn)行中,用戶可通過(guò)集控站保護(hù)信息管理服務(wù)器巡檢遠(yuǎn)方子站端的微機(jī)保護(hù)和故障錄波信息。發(fā)生故障后,子站迅速、準(zhǔn)確地將完整的保護(hù)動(dòng)作和錄波報(bào)告?zhèn)魉偷郊刂髡?使調(diào)度端及時(shí)準(zhǔn)確地掌握電網(wǎng)的事故情況,提高事故分析的速度和準(zhǔn)確性。視頻監(jiān)視系統(tǒng):為了加強(qiáng)對(duì)重要變電站及無(wú)人值守變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警集控等方面的綜合

9、管理水平,RCS-9001電力視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以使電力系統(tǒng)運(yùn)行人員對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻集控,并且通過(guò)與后臺(tái)集控系統(tǒng)的集成,使得在后臺(tái)集控操作、告警時(shí)可以直接監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)。在傳統(tǒng)四遙!的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)第五遙!功能 遙視!,能夠使得集控站運(yùn)行、維護(hù)、管理的綜合自動(dòng)化水平得到進(jìn)一步提高。2 集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題及分析哈爾濱電業(yè)局太平集控中心運(yùn)行兩年多,雖然整體運(yùn)行較為穩(wěn)定、可靠,達(dá)到了18個(gè)變電站無(wú)人值班或少人值班,實(shí)現(xiàn)了減人增效的目的。但是,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些需要解決及進(jìn)行規(guī)范的問(wèn)題,這些問(wèn)題如果不進(jìn)行解決,勢(shì)必影響集控中心今后的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。2 1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

10、后臺(tái)機(jī)的主畫面存在不規(guī)范及不符合運(yùn)行實(shí)際要求的現(xiàn)象a.后臺(tái)機(jī)畫面一些變電站的名稱字號(hào)、字體、顏色、位置不統(tǒng)一。b.現(xiàn)在的小車開(kāi)關(guān)(及刀閘、母線線條顏色等后臺(tái)圖形不符合國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)基本圖元范本要求。c.電壓互感器(TV部分,有的變電站后臺(tái)只有保護(hù)TV顯示3個(gè)相電壓及2個(gè)線電壓及3U0,而沒(méi)有顯示計(jì)量TV的線電壓數(shù)值,這樣當(dāng)計(jì)量回路發(fā)生保險(xiǎn)熔斷、或空開(kāi)跳閘時(shí)或回路斷線時(shí),不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理。d.個(gè)別變電站后臺(tái)畫面10kV頻率f沒(méi)有做,這樣當(dāng)發(fā)生低頻保護(hù)動(dòng)作時(shí),不利于集控人員了解頻率值,來(lái)判斷保護(hù)動(dòng)作的正確性。e.部分變電站的主變二次數(shù)值P、Q取負(fù)值,依據(jù)是流入母線為負(fù)值的規(guī)定,但不符合運(yùn)

11、行實(shí)際要求,因?yàn)槟妇€上并聯(lián)電容器投、切主要依據(jù)為主變二次無(wú)功數(shù)值的正、負(fù)來(lái)監(jiān)視是否對(duì)系統(tǒng)反送無(wú)功。.f有載調(diào)壓主變檔位升!、降!、停!顯示不統(tǒng)一,有的是右鍵單擊主變檔位來(lái)顯示升!、降!、停!操作的。另外有的變電站主變的油溫表有兩塊,而后臺(tái)機(jī)只能顯示一塊油溫表的溫度。 g.部分變電站后臺(tái)畫面缺少變電站內(nèi)交、直流部分的主要運(yùn)行數(shù)據(jù),如直流控母、浮充電流;交流線電壓、交流電流等。h.部分變電站后臺(tái)畫面應(yīng)具備的菜單不全面、不統(tǒng)一。.i部分變電站一次設(shè)備帶電,后臺(tái)機(jī)顏色不變色,當(dāng)一次系統(tǒng)帶電后,其有功功率必須達(dá)到0.3 MW(廠家設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定時(shí)后臺(tái)機(jī)接線圖才能變?yōu)橄鄳?yīng)的顏色,而對(duì)于無(wú)功較小的變電站或66k

12、V側(cè)沒(méi)有PT的變電站顯然不能改變顏色,也就不能從后臺(tái)機(jī)顏色上正確反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),容易給運(yùn)行人員的集控造成誤解。2.2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)遙信存在的主要問(wèn)題a.部分變電站SF6開(kāi)關(guān)遙信點(diǎn)采集不全的問(wèn)題。例如66kV南直變:無(wú)南直分甲、乙線開(kāi)關(guān)倉(cāng)SF6低氣壓告警,而且無(wú)閉鎖遙信;66kV太古變:無(wú)1、3號(hào)主變匯控柜SF6氣壓低閉鎖遙信。其它變電站也存在相同或類似情況,這些變電站SF6開(kāi)關(guān)遙信采集不全的主要原因是因?yàn)檫@些SF6開(kāi)關(guān)生產(chǎn)的年代均為2000年以前,開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)不夠造成的。所以當(dāng)這些變電站的SF6,開(kāi)關(guān)因?yàn)镾F6壓力降低到閉鎖值以下時(shí)只能發(fā)出分合閘閉鎖!、控制回路斷線!信息,不利于

13、運(yùn)行人員正確判斷開(kāi)關(guān)發(fā)出異常信息的原因。b.主變壓器在線濾油機(jī)!動(dòng)作時(shí)沒(méi)有遙信。例如軍工變的主變、公濱變的1號(hào)主變及平房變主變?cè)诰€濾油機(jī)的啟動(dòng)、停止、故障等在集控中心均沒(méi)有遙信點(diǎn),所以發(fā)生上述現(xiàn)象時(shí)不能有遙信發(fā)出,不利于對(duì)主變?cè)诰€濾油機(jī)的監(jiān)控,特別是在濾油機(jī)發(fā)生故障的情況下不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),不利于變壓器的安全運(yùn)行。c.目前接入集控中心的各綜合自動(dòng)化變電站直流設(shè)備部分存在遙信量較少或沒(méi)有的問(wèn)題比較突出,接入集控中心的18個(gè)變電站直流遙信部分均(部分不完全滿足運(yùn)行監(jiān)控要求。2.3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)遙測(cè)方面的問(wèn)題a.當(dāng)集控中心與站端核對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的電流、有功、無(wú)功等數(shù)值時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)不一致或雖然

14、數(shù)值一致,但經(jīng)過(guò)比較計(jì)算不符合實(shí)際時(shí),應(yīng)仔細(xì)分析,這種情況大部分是因?yàn)樽詣?dòng)化專業(yè)人員在監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入CT變比時(shí)錯(cuò)誤造成的。b.現(xiàn)在對(duì)所內(nèi)變及消弧線圈的溫度均沒(méi)有采集遙測(cè)值,不利于對(duì)其進(jìn)行集控。c.集控端和站端計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遙測(cè)值的基準(zhǔn)端沒(méi)有明確,使運(yùn)行專業(yè)人員沒(méi)有可靠準(zhǔn)確的數(shù)值參考。2.4 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)遙控方面的問(wèn)題部分變電站的進(jìn)線、出線重合閘軟壓板在后臺(tái)機(jī)沒(méi)有,所以不具備遙控重合閘軟壓板功能,而當(dāng)調(diào)度下令線路帶電作業(yè)停用某一重合閘壓板時(shí),集控站值班人員往往為了去變電站投、停一個(gè)重合閘68壓板而耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。另外一個(gè)問(wèn)題是公濱變、任家橋變的軟壓板在進(jìn)行投入!或停用!時(shí)需要對(duì)開(kāi)關(guān)

15、進(jìn)行五防解鎖操作后才能進(jìn)行,實(shí)際上是經(jīng)過(guò)了五防!操作程序,而在運(yùn)行實(shí)際工作中操作壓板是不需要經(jīng)過(guò)五防!程序的,而只需要有操作人及監(jiān)護(hù)人即可。3 集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)機(jī)的規(guī)范建議3.1 后臺(tái)機(jī)主畫面部分規(guī)范建議a.變電站的名稱字號(hào)、字體、顏色、位置應(yīng)統(tǒng)一。c.電壓互感器TV部分。保護(hù)PT應(yīng)顯示三個(gè)相電壓及三個(gè)線電壓及3U0,取三個(gè)相電壓主要考慮是當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)接地故障時(shí),接地相為零或降低,其它兩相升高為線電壓或升高,而U0為100V左右(指金屬性接地便于集控人員準(zhǔn)確判斷接地相別及是否是純接地故障。計(jì)量PT應(yīng)顯示三個(gè)線電壓,主要是監(jiān)視計(jì)量PT一次保險(xiǎn)或二次空開(kāi)是否熔斷以及二次回路是否斷線等。d.

16、頻率。應(yīng)顯示10kV頻率f的數(shù)值,主要原因是有低頻保護(hù)的變電站當(dāng)發(fā)生低頻保護(hù)動(dòng)作時(shí),便于集控人員及時(shí)了解頻率值,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有的低頻線路保護(hù)拒動(dòng)時(shí),應(yīng)立即遙控?cái)嚅_(kāi)其開(kāi)關(guān)。e.變電站的主變二次數(shù)值P、Q正常送出負(fù)荷時(shí)取正值進(jìn)行監(jiān)控,其它線路或主變一次需以母線為標(biāo)準(zhǔn),按照送入為負(fù)值,送出為正值的原則。.f主變應(yīng)顯示檔位、及油溫(有兩塊表計(jì)的應(yīng)顯示兩個(gè)油溫且標(biāo)明哪一側(cè):應(yīng)統(tǒng)一為升!、降!、停!進(jìn)行分接頭調(diào)整。g.所內(nèi)交、直流部分取主要的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示在主畫面上,應(yīng)顯示直流控母、浮充電流;交流線電壓、交流電流。h.各變電站畫面應(yīng)具備的菜單。消弧線圈及小電流接地選線、軟壓板、遠(yuǎn)方、就地、交、直流、返回主菜單。.

17、i針對(duì)部分變電站后臺(tái)機(jī)顏色帶電不變色問(wèn)題,建議在當(dāng)前情況下是否能夠?qū)o(wú)功較小的(小于0.3M var采取66kVPT電壓的方法來(lái)改變接線圖的顏色。而對(duì)于66kV母線沒(méi)有TV的采取10kV 側(cè)有功或取10kV側(cè)電壓等方法而使后臺(tái)機(jī)改變顏色。3.2 后臺(tái)機(jī)遙信部分規(guī)范建議3 2 2 對(duì)一些變電站主變壓器在線濾油機(jī)!不具備濾油機(jī)的啟動(dòng)!、停止!、故障!等遙信的現(xiàn)象,建議今后的設(shè)計(jì)、安裝時(shí)給予必要的考慮,以利于變壓器的安全運(yùn)行。a.充電機(jī)故障(含充電模塊。b.直流母線電壓異常(過(guò)高、過(guò)低。c.直流接地(正極、負(fù)極;具有絕緣監(jiān)察裝置的還應(yīng)有具體接地支路的報(bào)文。d.交流電源故障(如1路或2路交流失電、缺相

18、,交流電源切換等。e.交流輸入、模塊輸出開(kāi)關(guān)跳閘(包括充電屏及饋電屏所有開(kāi)關(guān)。.f直流屏通信故障。g.增加直流系統(tǒng)配置圖。a.380V1路(或2路失電。b.所內(nèi)380V交流失電。c.380V分段(或進(jìn)線備自投動(dòng)作。d.交流屏各開(kāi)關(guān)變位遙信380V交流電壓過(guò)高(過(guò)低。e.增加交流系統(tǒng)配置圖。3.3 后臺(tái)機(jī)遙測(cè)部分規(guī)范建議a.集控端如有發(fā)現(xiàn)遙測(cè)顯示設(shè)備電流、有功、無(wú)功等數(shù)值與站端數(shù)值不一致時(shí),應(yīng)與繼電保護(hù)人員仔細(xì)分析、判斷不一致的原因,避免因自動(dòng)化專業(yè)人員在輸入CT變比時(shí)造成錯(cuò)誤,同時(shí)也要求運(yùn)行人員及時(shí)核對(duì)CT變比正確性。b.對(duì)所內(nèi)變及消弧線圈的溫度均沒(méi)有采集遙測(cè)值的問(wèn)題,建議今后在對(duì)變電站改造,

19、或新投變電站時(shí)在設(shè)計(jì)上給予考慮即可。69c.明確設(shè)立遙測(cè)值基準(zhǔn)點(diǎn),不管是站端還是集控端,均可以校對(duì)遙測(cè)值的準(zhǔn)確性。3.4 其它部分的一些規(guī)范建議a.集控中心后臺(tái)報(bào)表方面總體數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠,可以實(shí)現(xiàn)如月份綜合報(bào)表、電容器投切次數(shù)及時(shí)間、以及受電線、主變、配電線的I、P、Q日?qǐng)?bào)表等,但也有軟件問(wèn)題,廠家軟件維護(hù)人員也應(yīng)采取相應(yīng)措施加以解決。b.建議增加報(bào)警屏蔽功能。所謂報(bào)警屏蔽功能,即在接入新變電站、設(shè)備新投、檢修、改造、傳動(dòng)等過(guò)程中,大量的無(wú)用信息上傳(相對(duì)于集控人員對(duì)運(yùn)行人員的干擾很大,且時(shí)間較長(zhǎng)(綜合自動(dòng)化變電所改造調(diào)試在30d左右,新投變電站時(shí)間更長(zhǎng)。是否能采取措施將此時(shí)的相關(guān)信息暫時(shí)關(guān)閉

20、(屏蔽(例如單獨(dú)建立某一檢修變電站的某些設(shè)備進(jìn)入調(diào)試狀態(tài),單獨(dú)報(bào)文且無(wú)相關(guān)音響,達(dá)到不干擾集控人員對(duì)其它運(yùn)行設(shè)備集控的目的。c.盡快在集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)無(wú)功優(yōu)化功能,提高供電質(zhì)量及供電的經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)開(kāi)發(fā)利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)無(wú)功優(yōu)化功能,控制變電站無(wú)功設(shè)備和變壓器分接頭來(lái)自動(dòng)調(diào)整無(wú)功出力,使注入電網(wǎng)的無(wú)功值為電網(wǎng)要求的優(yōu)化值,從而達(dá)到電壓質(zhì)量高和線損小的目的。d.開(kāi)發(fā)視頻監(jiān)視系統(tǒng)(遙視。如能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有無(wú)人值班變電站主控制室、高壓室、主變、斷路器、隔離刀閘、室外場(chǎng)地等的實(shí)時(shí)集控,必將對(duì)變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警集控等方面產(chǎn)生積極的作用?，F(xiàn)在這些無(wú)人值班的變電站發(fā)生跳閘、接地時(shí),

21、按調(diào)度規(guī)程要求必須到現(xiàn)場(chǎng)檢查開(kāi)關(guān)無(wú)問(wèn)題或所內(nèi)沒(méi)有接地現(xiàn)象時(shí)才能進(jìn)行強(qiáng)送電或者進(jìn)行接地選除,而運(yùn)行人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)需要一定的時(shí)間,如遇上交通不暢時(shí)間更長(zhǎng),嚴(yán)重影響處理事故的時(shí)間,如果具備遙視功能,運(yùn)行人員在集控中心對(duì)變電站內(nèi)的相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行檢查無(wú)問(wèn)題后便可進(jìn)行強(qiáng)送電或者進(jìn)行接地選除,這樣既可大大縮短處理事故的時(shí)間又減少了運(yùn)行人員不必要的奔波,當(dāng)然這需要有相關(guān)部門制定相關(guān)的規(guī)定并批準(zhǔn)才能執(zhí)行。4 結(jié)論綜上所述,集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)存在問(wèn)題及規(guī)范建議的分析與討論也可以適用于站端計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展,綜合自動(dòng)化變電站的增多,集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)必將會(huì)發(fā)揮更大的作用,雖然集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,存在一些這樣或那樣的問(wèn)題,但這些都是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中所必須要經(jīng)歷的,也是可以克服的。相信經(jīng)過(guò)各個(gè)部門的協(xié)力