變電所自動化系統(tǒng)的運(yùn)行與完善

變電所自動化系統(tǒng)的運(yùn)行與完善摘要：變電所無人化監(jiān)控系統(tǒng)于1998年6月運(yùn)行以來到1999年9月，我們對該系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的運(yùn)行記錄和檢修記錄，對系統(tǒng)的主要運(yùn)行指標(biāo)與設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了對比，我們認(rèn)為該系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)鍵字：變電所無人化監(jiān)控系統(tǒng)自動化系統(tǒng)

1石景山局變電所自動化系統(tǒng)的情況介紹1.1監(jiān)控系系統(tǒng)的基本結(jié)結(jié)構(gòu)(見圖1)1.2子系統(tǒng)統(tǒng)功能(1)信信息采集和命命令執(zhí)行子系系統(tǒng)：監(jiān)控系系統(tǒng)廠站端通通過信息輸入入設(shè)備將測量量量、狀態(tài)量量等采集處理理后經(jīng)信息傳傳輸子系統(tǒng)發(fā)發(fā)往主站端，并并接受主站端端發(fā)來的命令令，作出響應(yīng)應(yīng)，通過命令令執(zhí)行設(shè)備，執(zhí)執(zhí)行遙控、遙遙調(diào)命令。(2)信信息傳輸子系系統(tǒng)：廠站端端與主站端通通常相距較遠(yuǎn)遠(yuǎn)，采用通信信技術(shù)，由通通信機(jī)和信道道組成的信息息傳輸子系統(tǒng)統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩端的的信息交換。(3)信信息采集處理理和控制子系系統(tǒng)：主站端端采集各廠站站的信息，經(jīng)經(jīng)加工處理后后通過人機(jī)聯(lián)聯(lián)系子系統(tǒng)告告知運(yùn)行人員員，并接受運(yùn)運(yùn)行人員的命命令。也可與與上級調(diào)度部部門交換信息息，或給廠站站下達(dá)命令，進(jìn)進(jìn)行調(diào)節(jié)、控控制。(4)人人機(jī)聯(lián)系子系系統(tǒng)：監(jiān)控系系統(tǒng)通過人機(jī)機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)統(tǒng)為運(yùn)行人員員提供完整的的電力系統(tǒng)實(shí)實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)態(tài)。人機(jī)聯(lián)系系的手段可通通過鍵盤、鼠鼠標(biāo)對整個系系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)進(jìn)行管理。1.3監(jiān)控系系統(tǒng)中主要設(shè)設(shè)備功能(1)變變電所設(shè)備：：包括變壓器器、開關(guān)柜、中中央信號盤、保保護(hù)裝置、TV、TA、母線等，提提供遙測、遙遙信、遙控、遙遙調(diào)信號的接接點(diǎn)。(2)變變送器：將采采集的電壓、電電流和功率等等被測物理量量轉(zhuǎn)換成額定定值為0～5V的直流模擬擬電壓或0～20mA的直流電流流。(3)VVQC：電壓無功功自動調(diào)節(jié)裝裝置，用軟件件模塊的控制制來實(shí)現(xiàn)改變變主變分接頭頭檔位和投切切電容器組，以以此達(dá)到改變變所內(nèi)的電壓壓和無功。(4)RRTU：是一種智智能的遠(yuǎn)方終終端，將表征征電力系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)和變變電所的有關(guān)關(guān)信息采集到到主站監(jiān)控系系統(tǒng)，再將集集控站的各種種控制調(diào)節(jié)信信號發(fā)往變電電所。(5)MMODEM：調(diào)制解調(diào)調(diào)器，采用1200bbit/s，四線全雙雙工異步傳輸輸方式，將RTU送來的串行行二進(jìn)制數(shù)字字信號，通過過接口電路轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電平信信號，再進(jìn)行行相應(yīng)頻率的的正弦波整定定，經(jīng)數(shù)模變變換和模擬低低通濾波器放放大后送往通通信通道。采采用SCI18801規(guī)約。(6)通通道：提供良良好的數(shù)據(jù)流流通渠道，有有足夠的傳出出能量，較低低的衰耗，信信道誤碼率≤10-5，信噪比≥17dB，抗干擾，不不失真。(7)前前置機(jī)：工控控PC機(jī)，可接收收多個RTU信息，采用用智能通信處處理實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動動通道的自動動切換。(8)SSCADA：是一個計(jì)計(jì)算機(jī)工作站站系統(tǒng)，對所所管轄范圍內(nèi)內(nèi)的變電所電電氣設(shè)備的運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)及參參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測測管理，并進(jìn)進(jìn)行必要的控控制。1.4系統(tǒng)主主要性能指標(biāo)標(biāo)(1)可可靠性：監(jiān)控控系統(tǒng)的可靠靠性包括系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備的可靠靠性和數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)目煽啃孕詢蓚€方面。監(jiān)控系統(tǒng)的的可靠性是指指它在規(guī)定的的時間和條件件下完成所要要求功能的能能力。一般用用"平均故障間間隔時間"和"可用率"來衡量。可靠性性級別MTBFF(h)可用率級別A(%)R1≥2000A1≥99.000R2≥4000A2≥99.755R3≥6000A3≥99.955平均故障間隔時時間(MTBFF)是：設(shè)備或或系統(tǒng)在規(guī)定定壽命期限內(nèi)內(nèi)相臨兩次故故障之間工作作時間的統(tǒng)計(jì)計(jì)平均值?？捎寐?A)是是：設(shè)備或系系統(tǒng)處于良好好狀態(tài)的可使使用時間所站站的百分?jǐn)?shù)。(2)準(zhǔn)準(zhǔn)確度：主站站端所采集數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)實(shí)實(shí)際需要滿足足一定的準(zhǔn)確確度要求，監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)中傳傳送的各種量量值要經(jīng)過各各種環(huán)節(jié)，難難免引入誤差差。這是對遙遙測量的要求求。(3)實(shí)實(shí)時性：電力力系統(tǒng)對遠(yuǎn)動動信息傳輸?shù)牡膶?shí)時性要求求，用容許的的"總傳送時間"來表示?？倐魉蜁r間間是指從發(fā)送送端的事件發(fā)發(fā)生開始，到到接受端顯示示出相應(yīng)的信信息為止的總總延時時間，包包括發(fā)送站(如中間繼電電器、電量變變送器)和接受站相相應(yīng)外圍輸出出設(shè)備(如顯示器、信信號燈)產(chǎn)生的延遲遲時間。模擬量量的總傳送時時間一般為3～10s。遙信量量的總傳送時時間一般為小小于3s。遙控和和遙調(diào)命令的的總傳送時間間一般不允許許大于4s。2系統(tǒng)運(yùn)行分分析變電所無人人化監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)于1998年6月運(yùn)行以來來到1999年9月，我們對對該系統(tǒng)進(jìn)行行了詳細(xì)的運(yùn)運(yùn)行記錄和檢檢修記錄，對對系統(tǒng)的主要要運(yùn)行指標(biāo)與與設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)進(jìn)行了對比，我我們認(rèn)為該系系統(tǒng)基本達(dá)到到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，見表1。表1遙控(%)遙調(diào)(%)遙測(%)通信(%)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>99.99>99.99>98>99運(yùn)行統(tǒng)計(jì)古城站10010099.599.6魯谷站10010099.499.7杏石口站10010099.699.8我們也對系系統(tǒng)的硬件和和軟件進(jìn)行了了檢修統(tǒng)計(jì)，見見表2。表2廠站端變送器(次)VQC(次)RTU(次)

魯谷10

古城221

杏石口2

主站端(軟件))前置機(jī)(次)SCADA(次次))MMI(次)

31212

通信故障魯谷-集控古城-集控杏石口-集控集控-區(qū)調(diào)

5609根據(jù)檢修修記錄分析，可可以看出系統(tǒng)統(tǒng)也存在一些些問題，主要要問題有兩個個：一個是通通信通道，比比較薄弱，遇遇到干擾、雷雷擊、設(shè)備事事故、外力破破壞等，都會會影響通信的的正常運(yùn)行。另另一個是SCADA機(jī)和MMI機(jī)，這主要要是機(jī)器中安安裝的軟件不不兼容造成的的。我們分別別對兩個主要要問題進(jìn)行了了改進(jìn)。調(diào)制解調(diào)器器的失電問題題，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)廠站端調(diào)制制解調(diào)器是由由變電所所內(nèi)內(nèi)變交流供電電，當(dāng)站內(nèi)進(jìn)進(jìn)行正常倒閘閘操作時，所所內(nèi)變會暫時時失電，引起起通信中斷。解解決的辦法：：把調(diào)制解調(diào)調(diào)器換成交直直流兩用型，由由單電源供電電改成一路直直流一路交流流供電，就不不會出現(xiàn)斷電電現(xiàn)象。電纜故障，由由于雷擊、干干擾或外力破破壞，經(jīng)常造造成通信電纜纜中斷，直接接影響數(shù)據(jù)傳傳輸。解決的的辦法：在有有條件的站將將普通電纜通通信改成光纖纖通信，不具具備光纖通信信的建備用通通道。為了防防止雷擊，在在通信裝置上上增加了線路路連接器等防防雷裝置，提提高了通信設(shè)設(shè)備可靠性。對原來的AAPS20000系統(tǒng)進(jìn)行了了版本升級，加加強(qiáng)了兼容性性和判別功能能，解決了兩兩臺SCADA爭搶主機(jī)的的現(xiàn)象，也解解決了SCADA機(jī)和MMI機(jī)之間的配配合。系統(tǒng)經(jīng)過一一年多時間的的運(yùn)行和改進(jìn)進(jìn)，趨于穩(wěn)定定，故障率明明顯的減少，但但作為一個變變電所綜合自自動化系統(tǒng)，還還應(yīng)該更完善善。3系統(tǒng)的完善善(1)增加遙遙視警戒消防防功能：遙視應(yīng)具備備在集控中心心能看到變電電所的現(xiàn)場實(shí)實(shí)景，而且還還必須具備警警戒甚至必要要時能啟動安安全設(shè)施的功功能。只有這這樣，我們才才能實(shí)現(xiàn)真正正意義上的無無人值班。(2)將實(shí)時時數(shù)據(jù)引入信信息管理系統(tǒng)統(tǒng)：目前這項(xiàng)技技術(shù)正在進(jìn)行行試運(yùn)行。它它實(shí)現(xiàn)的主要要方法是：將將實(shí)施信息打打包，做成多多個數(shù)據(jù)庫，然然后做接口，將將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成成管理信息系系統(tǒng)能夠讀出出的數(shù)據(jù)，完完成轉(zhuǎn)換功能能。這里不再再詳細(xì)論述。(3)利用拓拓?fù)浼夹g(shù)增加加監(jiān)視系統(tǒng)的的模擬功能：：在一個實(shí)實(shí)體對象內(nèi)部部，存儲了其其全部坐標(biāo)信信息(通過點(diǎn)坐標(biāo))和構(gòu)成結(jié)構(gòu)(通過點(diǎn)集和和部分的排列列順序和特性性說明)，這也就完完成了對其自自身的拓?fù)淠ＤＰ偷慕??？臻g點(diǎn)、線線、面之間的的拓?fù)潢P(guān)系建建立方法有兩兩種：一種是是通過人為分分析手工建立立拓?fù)潢P(guān)系；；另一種則是是通過計(jì)算機(jī)機(jī)編程實(shí)現(xiàn)了了拓?fù)潢P(guān)系的的自動建立。作為現(xiàn)實(shí)實(shí)世界中的實(shí)實(shí)體可以抽象象為空間的數(shù)數(shù)學(xué)模型，即即空間的點(diǎn)、線線和面，經(jīng)過過抽象后的空空間數(shù)學(xué)模型型，就可以通通過拓?fù)滠浖?，自動建立立該模型中的的空間點(diǎn)、線線和面之間的關(guān)關(guān)系。作為電電網(wǎng)系統(tǒng)可以以按空間模型型進(jìn)行抽象，運(yùn)運(yùn)用地理信息息系統(tǒng)技術(shù)中中的空間拓?fù)鋼浼夹g(shù)結(jié)合電電網(wǎng)自動SCADA系統(tǒng)中的斷斷路器狀態(tài)的的動態(tài)實(shí)時數(shù)數(shù)據(jù)一起，對電網(wǎng)網(wǎng)的操作進(jìn)行行模擬仿真，從從而在系統(tǒng)的的實(shí)際操作之之前通過計(jì)算算機(jī)電網(wǎng)模擬擬系統(tǒng)先對操操作的步驟和和結(jié)