電力監(jiān)控系統(tǒng)與各變電站防誤關閉操作管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)與各變電站防誤關閉操作管理

隨著國內能源系統(tǒng)的快速發(fā)展，區(qū)域供電部門管理的能源站越來越多，許多能源站逐漸實現(xiàn)了個人承諾。由于變電站地域的分散性,如果采用傳統(tǒng)的集中管理模式,會造成操作和事故處理時間的延誤,降低了供電可靠性;另一方面,必須解決對眾多變電站的安全操作管理問題,即如何考慮五防閉鎖裝置與各變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)充分的信息資源共享,做到系統(tǒng)配置合理,與微機監(jiān)控系統(tǒng)相協(xié)調,電力系統(tǒng)設備狀態(tài)顯示正確無誤,操作管理相對集中,操作準確無誤,并符合現(xiàn)行規(guī)程要求。微機防誤閉鎖系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是集控站管理模式,即按地域分布劃分、統(tǒng)一管理操作,以某個變電站為核心的基地站、集控站的操作管理模式。2機械設備狀態(tài)的評價(1)主站端應能完整反映各子站的一次系統(tǒng)電氣設備的狀態(tài),并實現(xiàn)一次設備狀態(tài)的在線自動對位燈光顯示或屏幕顯示。(2)集控站主站的防誤閉鎖系統(tǒng)應具有對各子站一次設備五防閉鎖系統(tǒng)的邏輯判斷功能,在主站的模擬屏或計算機上可實現(xiàn)對任一子站的操作任務進行模擬預演、操作票的檢驗,并能傳輸操作票給電腦鑰匙,對任一子站電氣設備進行防誤操作;電腦鑰匙操作完成后,應能實現(xiàn)子站向自身五防閉鎖裝置回傳操作任務完成信息,又能向主站五防閉鎖裝置回傳操作任務完成信息,同時,子站和主站的設備狀態(tài)應能同步自動刷新。(3)集控站管理的各子站微機五防閉鎖裝置,應具備不依賴主站的獨立微機防誤功能,配置符合該子站實際要求的閉鎖鎖具,保證在子站單獨實現(xiàn)防誤閉鎖預演和操作。(4)集控主站應配置一套功能完善的操作票專家系統(tǒng)(原則上子站不配置專家系統(tǒng))。該系統(tǒng)應具備圖形開票、手工開票、典型票開票、預生成票及操作票管理功能。專家系統(tǒng)開出的操作票應能下載到模擬屏進行動態(tài)模擬演示。主站可對各子站操作票進行統(tǒng)一管理,對各子站的操作票可分別調用、保存。(5)主站和子站的五防閉鎖裝置均應具備完善的通信功能,不僅子站和集控主站、主站與主站、子站與子站之間的微機防誤裝置與微機監(jiān)控裝置之間均能夠通信,進行信息交換。原則上,微機防誤裝置不能采集和處理任何狀態(tài)信息。(6)對電動操作的電氣設備,不論是主站還是子站,當通過微機監(jiān)控后臺機實行分合閘控制時,通過監(jiān)控系統(tǒng)與閉鎖系統(tǒng)之間的通信實現(xiàn)帶五防閉鎖、操作自動對位;對手動操作的設備,現(xiàn)場應裝設閉鎖功能完善、可靠性高、安裝簡便的閉鎖鎖具。對無法采集設備狀態(tài)的電氣設備,應實現(xiàn)記憶對位,設備操作結束后,經電腦鑰匙回傳、自動刷新模擬屏或計算機上顯示狀態(tài)。對于多處操作的電動設備,在該設備的可能操作處,分別采用強制閉鎖。(7)為保證集控站微機防誤閉鎖的可靠性,同時不影響集控站微機監(jiān)控系統(tǒng)控制操作和信息傳送的可靠性,防誤閉鎖系統(tǒng)和微機監(jiān)控系統(tǒng)應各自采用獨立的專用通信通道。主站與子站的微機監(jiān)控與微機防誤閉鎖通信時,只交換設備狀態(tài)信息,不交換其它信息。當有特殊要求時,也可傳送模擬量信息。3實現(xiàn)集控站防誤封閉系統(tǒng)間的通信圖1為集控站微機防誤系統(tǒng)的網絡結構圖。當一個地區(qū)的35kV和110kV等電站全部實現(xiàn)了微機監(jiān)控和無人值班后,集控站與各子站間的通信通道問題已經解決,只要解決主站與主站、子站與子站微機監(jiān)控與微機防誤閉鎖系統(tǒng)間的通信,就可實現(xiàn)集控站防誤閉鎖系統(tǒng)的網絡連接。4控制站微型故障預防系統(tǒng)的配置方法4.1主站設備配置方法(1)模擬預演控制主站采用工業(yè)PC機,選配大屏幕顯示器。這種配置方式是集控站主站的主要配置方式,當集控站有較大值班室時,可采用模擬屏方式。工業(yè)PC機顯示器可顯示系統(tǒng)各子站電氣主接線圖,用鼠標或鍵盤進行模擬預演,通過通信適配器向電腦鑰匙傳送正確的操作票,對各子站進行操作,操作完成后在子站和主站間回傳。這種方式通用性強,當前能運行Windows98的PC機均可運行防誤閉鎖軟件。在工業(yè)PC機上主接線圖表達方式靈活,可整體顯示集控站所有設備的狀態(tài),也可分屏顯示每個子站的設備狀態(tài),還可根據(jù)地理位置或電壓等級劃分和顯示各站狀態(tài),由于各子站防誤閉鎖工業(yè)PC機與微機監(jiān)控主站實現(xiàn)了數(shù)字化接口,在主站屏幕上可顯示各子站必要的電氣量參數(shù)。此種方式還可配置操作票專家系統(tǒng)軟件,與閉鎖軟件聯(lián)合使用,編制和打印各類操作票。(2)觸無線模擬加工采用觸摸式燈開關模擬屏方式,便于主站對各子站的管理。所謂觸摸式燈開關模擬屏方式是將微機模擬方式實體化,將鼠標操作變?yōu)榉糯蟮挠|摸式操作?？梢酝暾M集控站管理的各子站電氣設備狀態(tài)。由于這種模擬屏具有燈光在線自動對位顯示功能,實現(xiàn)實時刷新畫面,顯示直觀,運行、模擬操作方便,即可在模擬屏上模擬預演,又可通過專家系統(tǒng)開票后,下載到模擬屏上動態(tài)預演。此外,觸摸式燈開關模擬屏的配置方式既適合集控主站使用,也適用于子站。(3)防誤封閉系統(tǒng)此種配置方式,即帶五防閉鎖的SCADA系統(tǒng)。理論上講是一種最合理的集微機監(jiān)控系統(tǒng)、集控站微機防誤系統(tǒng)為一體的自動化系統(tǒng)。主站和子站既可在微機監(jiān)控后臺機上運行主站和子站的防誤閉鎖軟件,又可配置單獨的五防閉鎖計算機運行防誤閉鎖軟件,而防誤閉鎖系統(tǒng)不必單獨配置專用通道。實現(xiàn)這種方案的關鍵問題是要求各子站微機監(jiān)控系統(tǒng)各功能單元的傳輸規(guī)約一致,而且與模擬屏生產廠家的傳輸規(guī)約一致,同時還要保證各子站與主站的SCADA系統(tǒng)規(guī)約相一致。這樣配置的主站和子站,仍可配置模擬屏或工業(yè)PC機。對一些以中小型110kV和35kV為主的集控站,子站也可不配置模擬屏或工業(yè)PC機,在監(jiān)控后臺機上運行防誤閉鎖軟件。4.2監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計子站裝置的配置方式與主站裝置的3種配置方式完全相同,即:工業(yè)PC機方式、模擬屏方式、閉鎖軟件方式。根據(jù)不同的工程實際情況,上述3種配置方式一般按下述原則選擇:(1)對于110kV大型變電站,有條件時宜配置模擬屏燈開關方式(要求有放置模擬屏位置),當然,配置工業(yè)PC機閉鎖方式也是可行的。(2)當35kV中小型變電站采用完善的微機監(jiān)控系統(tǒng)時,可只配閉鎖軟件,裝入監(jiān)控主機運行,加上所需鎖具;也可只配置簡易型“集控閉鎖元件”方式,它由適配器主板、傳輸口、通信接口組成,通過通信接口及MODEM,可接收主站經過模擬的操作票,操作后又可向主站回傳變位情況。(3)當子站為舊站改造,采用簡易監(jiān)控時,宜配置具有在線對位功能的觸摸式燈光模擬屏。子站電氣五防閉鎖功能的具體實施方案如下:①各子站手動操作的電氣設備,如隔離開關、接地刀閘、網門、臨時接地線等,一般采用安裝與操作都十分簡單的機械編碼掛鎖,實現(xiàn)強制閉鎖。②各子站電動操作的斷路器,在現(xiàn)場操作處采用電編碼強制閉鎖,與遠方(指主站)操作電氣回路并行操作;在主站通過模擬預演,利用后臺機進行操作。③各子站電動操作的隔離開關,根據(jù)其操作地點的不同,分別采用機械編碼掛鎖鎖住操動機構箱門,實現(xiàn)強制閉鎖或采用電編碼強制閉鎖。④對于有電源的線路側接地刀閘,裝設驗電器實現(xiàn)強制閉鎖。⑤對于子站開關柜上的隔離開關,裝設鎖銷實現(xiàn)強制閉鎖。⑥有條件的單位,各子站最好裝設具有在線對位的燈光顯示模擬屏,以便主站操作人員到現(xiàn)場后,能對現(xiàn)場設備一目了然。否則,可裝設五防閉鎖專用計算機。5電氣模擬屏及控制板的安裝圖2為一個實際應用的集控站微機防誤系統(tǒng)結構示意圖,該實例中包括有6個變電站。以110kV南邊變電站為巡檢中心站,負責對所管轄5站和自身進行維護、操作。按照第2節(jié)的功能要求完成對集控站的功能設計,系統(tǒng)配置根據(jù)這6個站的情況,在110kV南邊變電站裝設了一套反映6個110kV變電站全部電氣主接線內容的觸摸式燈光模擬屏。根據(jù)變電站的重要性,在110kV樂平站和1