淺議變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行
時(shí)間：
若木1由 分享
【關(guān)鍵詞】運(yùn)行,綜合,監(jiān)控,后臺(tái),變電站,軟件,監(jiān)控系統(tǒng),保護(hù),自動(dòng)化
它將傳統(tǒng)的變電站內(nèi)各種分立的自動(dòng)裝置集成在一個(gè)綜合系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn),并具有運(yùn)行管理上的功能,包括:制表、分析統(tǒng)計(jì)、防誤操作、生成實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)流、安全運(yùn)行監(jiān)視、事故順序記錄、事故追憶、實(shí)現(xiàn)就地及遠(yuǎn)方監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)信息共享、不重復(fù)采集等。
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從其測(cè)量控制、安全等方面考慮,可劃分為三個(gè)系統(tǒng)。
(1)監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是完成模擬量輸入、數(shù)字量輸入、控制輸出等功能的系統(tǒng),一般具有測(cè)量和控制器件,用于站內(nèi)線路和變壓器運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量、監(jiān)視,以及斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭等設(shè)備的投切和調(diào)整。
(2)保護(hù)系統(tǒng)。在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,繼電保護(hù)宜相對(duì)獨(dú)立,除輸入量和跳閘要獨(dú)立外,保護(hù)的啟動(dòng)、測(cè)量和邏輯功能也應(yīng)獨(dú)立,此時(shí),保護(hù)裝置需要通過串行通信接口送出的僅是某些保護(hù)動(dòng)作的指示信號(hào)或記錄數(shù)據(jù);也可通過通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方改變保護(hù)定值。此外,一般要求的故障錄波及測(cè)距功能由保護(hù)系統(tǒng)附帶完成,如有較高要求,則配置專用設(shè)備并有相應(yīng)的通信接口。
(3)斷路器閉鎖系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有全方位的防誤操作系統(tǒng),以通過閉鎖功能,有效地實(shí)現(xiàn)“五防”,從而保證電網(wǎng)和人身的安全。
1.關(guān)于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的幾個(gè)問題
1.1后臺(tái)監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理
在實(shí)際運(yùn)行中,已經(jīng)多次出現(xiàn)了后臺(tái)監(jiān)控機(jī)由于人為和監(jiān)控機(jī)本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作,嚴(yán)重影響變電站的整體運(yùn)行。為防止這種情況發(fā)生,一是要制定變電站后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行和管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行,對(duì)值班人員進(jìn)行約束,防止利用后臺(tái)監(jiān)控機(jī)玩游戲、上網(wǎng),防止私自使用軟盤和光盤使監(jiān)控機(jī)感染病毒等。二是加強(qiáng)管理部門的定期和不定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題,立即處理,不留后患。三是設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長(zhǎng)掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動(dòng)、停運(yùn)監(jiān)控軟件,防止使用后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的軟、硬件資源并遭到破壞。四是用監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng),如東方電子生產(chǎn)的DF系列自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控軟件具有啟動(dòng)后封裝操作系統(tǒng)的功能。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)是指當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)時(shí),監(jiān)控機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)操作系統(tǒng)后繼續(xù)啟動(dòng)監(jiān)控軟件,直至啟動(dòng)到監(jiān)控軟件界面,如果停運(yùn)監(jiān)控軟件,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運(yùn)監(jiān)控軟件,進(jìn)入到操作系統(tǒng)。目前,有一些變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控軟件不具備這種功能,應(yīng)與廠家技術(shù)人員共同解決。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)功能在防止后臺(tái)監(jiān)控機(jī)被別人使用和被破壞等方面是十分有效的。在選擇后臺(tái)監(jiān)控軟件時(shí),應(yīng)注意選擇具有這種功能的產(chǎn)品。
1.2后臺(tái)監(jiān)控機(jī)機(jī)型的選擇
由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)要求實(shí)時(shí)運(yùn)行,處理的數(shù)據(jù)量比較大,響應(yīng)速度快,而且處在強(qiáng)電磁環(huán)境,所以一般普通計(jì)算機(jī)無法滿足要求,在選擇時(shí)應(yīng)選擇高性能工控機(jī)。高性能工控機(jī)能夠在強(qiáng)電磁環(huán)境工作,抗干擾性能強(qiáng),能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行,硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性好,能夠滿足變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的要求。目前在一些變電站,由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)使用商用機(jī)、家用機(jī)和其它計(jì)算機(jī),已經(jīng)出現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)損壞而不能工作情況。高性能工控機(jī)能夠保證變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1.3后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不間斷電源的解決方案
在一些變電站中,沒有為后臺(tái)監(jiān)控機(jī)配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端:一是當(dāng)系統(tǒng)停電時(shí),后臺(tái)監(jiān)控機(jī)失去電源,不能工作;二是站用變交流電壓波動(dòng)較大,電壓質(zhì)量有時(shí)不合格,有時(shí)電壓高,燒毀計(jì)算機(jī),有時(shí)電壓低,計(jì)算機(jī)不能工作,不能給后臺(tái)監(jiān)控機(jī)提供合格的電源;三是當(dāng)站用變一次熔斷器熔斷時(shí),后臺(tái)監(jiān)控機(jī)失去電源;四是當(dāng)10 kV系統(tǒng)接地時(shí),站用變交流電源受到嚴(yán)重的諧波干擾,影響后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的正常工作。所以,綜自變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)配備不間斷電源,以防止站用電出現(xiàn)故障時(shí)確保監(jiān)控系統(tǒng)正常工作,特別是在發(fā)生事故后可以保證各種信息不至于丟失。但是,配置不間斷電源會(huì)增加變電站的建設(shè)成本,而且,電池的使用壽命也較短,容量也不大,故而可以采用如下方案:配置能將直流逆變成交流的逆變器,以站內(nèi)直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變成交流后供給后臺(tái)監(jiān)控機(jī)使用,容量選擇1 000 VA左右。配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節(jié)省投資,而且變電站蓄電池具有容量大、壽命長(zhǎng)、輸出穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
1.4后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份問題
后臺(tái)監(jiān)控機(jī)無論使用質(zhì)量多好的后臺(tái)計(jì)算機(jī),都有可能損壞,所以在變電站新投產(chǎn)時(shí),都應(yīng)該對(duì)后臺(tái)監(jiān)控軟件進(jìn)行備份,而且這種備份工作應(yīng)隨變電站設(shè)備的變更及時(shí)更新。雖然有些廠家備份了某些變電站的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)軟件,但是廠家畢竟是面向全國市場(chǎng),其備份不太完善、可靠,因此,還是建議繼電保護(hù)管理部門做好各站后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份工作,并妥善保管,以防不測(cè)。后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份可以保存在移動(dòng)硬盤或者光盤上。
2.保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)事故和預(yù)警音響信號(hào)
一些變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號(hào)受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的控制,當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不能工作時(shí),事故和預(yù)警音響信號(hào)則不能發(fā)出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行,對(duì)于這種情況,應(yīng)與廠家聯(lián)系,共同處理,將保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號(hào)獨(dú)立出來,不受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)控制,防止發(fā)生后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不工作時(shí)發(fā)不出保護(hù)事故和預(yù)警音響信號(hào)情況。
3.綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型及定貨問題
目前,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家很多,各廠家的軟件兼容性較差,然而現(xiàn)行的主要定貨規(guī)則是: 10kV保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)捆綁銷售,即購買誰的10 kV保護(hù)就得購買誰的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。這就造成了一個(gè)變電站的保護(hù)五花八門,不同廠家的產(chǎn)品接入監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)都要進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換或者接口轉(zhuǎn)換。這不僅會(huì)造成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行不可靠,同時(shí)還會(huì)造成許多應(yīng)具有的功能不能實(shí)現(xiàn)。所以,在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型及定貨問題上,一個(gè)變電站最好選用同一個(gè)廠家的產(chǎn)品,這樣做的好處在于:同一個(gè)廠家的產(chǎn)品的通信規(guī)約是一樣的,無須增加轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié);廠家在售后服務(wù)上也不會(huì)產(chǎn)生互相推諉的現(xiàn)象。
4.結(jié)束語
上述問題是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的一些較為嚴(yán)重的問題,有的自己能夠處理,而大部分需要廠家處理,而有的是廠家也無法處理的,而這些問題的存在,不利于變電站的安全、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。在選擇變電站自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí),應(yīng)注意上述問題是否存在和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的整體功能是否完備。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是變電站的核心,選擇一套高質(zhì)量的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。
它將傳統(tǒng)的變電站內(nèi)各種分立的自動(dòng)裝置集成在一個(gè)綜合系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn),并具有運(yùn)行管理上的功能,包括:制表、分析統(tǒng)計(jì)、防誤操作、生成實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)流、安全運(yùn)行監(jiān)視、事故順序記錄、事故追憶、實(shí)現(xiàn)就地及遠(yuǎn)方監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)信息共享、不重復(fù)采集等。
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從其測(cè)量控制、安全等方面考慮,可劃分為三個(gè)系統(tǒng)。
(1)監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是完成模擬量輸入、數(shù)字量輸入、控制輸出等功能的系統(tǒng),一般具有測(cè)量和控制器件,用于站內(nèi)線路和變壓器運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量、監(jiān)視,以及斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭等設(shè)備的投切和調(diào)整。
(2)保護(hù)系統(tǒng)。在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,繼電保護(hù)宜相對(duì)獨(dú)立,除輸入量和跳閘要獨(dú)立外,保護(hù)的啟動(dòng)、測(cè)量和邏輯功能也應(yīng)獨(dú)立,此時(shí),保護(hù)裝置需要通過串行通信接口送出的僅是某些保護(hù)動(dòng)作的指示信號(hào)或記錄數(shù)據(jù);也可通過通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方改變保護(hù)定值。此外,一般要求的故障錄波及測(cè)距功能由保護(hù)系統(tǒng)附帶完成,如有較高要求,則配置專用設(shè)備并有相應(yīng)的通信接口。
(3)斷路器閉鎖系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有全方位的防誤操作系統(tǒng),以通過閉鎖功能,有效地實(shí)現(xiàn)“五防”,從而保證電網(wǎng)和人身的安全。
1.關(guān)于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的幾個(gè)問題
1.1后臺(tái)監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理
在實(shí)際運(yùn)行中,已經(jīng)多次出現(xiàn)了后臺(tái)監(jiān)控機(jī)由于人為和監(jiān)控機(jī)本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作,嚴(yán)重影響變電站的整體運(yùn)行。為防止這種情況發(fā)生,一是要制定變電站后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行和管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行,對(duì)值班人員進(jìn)行約束,防止利用后臺(tái)監(jiān)控機(jī)玩游戲、上網(wǎng),防止私自使用軟盤和光盤使監(jiān)控機(jī)感染病毒等。二是加強(qiáng)管理部門的定期和不定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題,立即處理,不留后患。三是設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長(zhǎng)掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動(dòng)、停運(yùn)監(jiān)控軟件,防止使用后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的軟、硬件資源并遭到破壞。四是用監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng),如東方電子生產(chǎn)的DF系列自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控軟件具有啟動(dòng)后封裝操作系統(tǒng)的功能。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)是指當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)時(shí),監(jiān)控機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)操作系統(tǒng)后繼續(xù)啟動(dòng)監(jiān)控軟件,直至啟動(dòng)到監(jiān)控軟件界面,如果停運(yùn)監(jiān)控軟件,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運(yùn)監(jiān)控軟件,進(jìn)入到操作系統(tǒng)。目前,有一些變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控軟件不具備這種功能,應(yīng)與廠家技術(shù)人員共同解決。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)功能在防止后臺(tái)監(jiān)控機(jī)被別人使用和被破壞等方面是十分有效的。在選擇后臺(tái)監(jiān)控軟件時(shí),應(yīng)注意選擇具有這種功能的產(chǎn)品。
1.2后臺(tái)監(jiān)控機(jī)機(jī)型的選擇
由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)要求實(shí)時(shí)運(yùn)行,處理的數(shù)據(jù)量比較大,響應(yīng)速度快,而且處在強(qiáng)電磁環(huán)境,所以一般普通計(jì)算機(jī)無法滿足要求,在選擇時(shí)應(yīng)選擇高性能工控機(jī)。高性能工控機(jī)能夠在強(qiáng)電磁環(huán)境工作,抗干擾性能強(qiáng),能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行,硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性好,能夠滿足變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的要求。目前在一些變電站,由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)使用商用機(jī)、家用機(jī)和其它計(jì)算機(jī),已經(jīng)出現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)損壞而不能工作情況。高性能工控機(jī)能夠保證變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1.3后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不間斷電源的解決方案
在一些變電站中,沒有為后臺(tái)監(jiān)控機(jī)配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端:一是當(dāng)系統(tǒng)停電時(shí),后臺(tái)監(jiān)控機(jī)失去電源,不能工作;二是站用變交流電壓波動(dòng)較大,電壓質(zhì)量有時(shí)不合格,有時(shí)電壓高,燒毀計(jì)算機(jī),有時(shí)電壓低,計(jì)算機(jī)不能工作,不能給后臺(tái)監(jiān)控機(jī)提供合格的電源;三是當(dāng)站用變一次熔斷器熔斷時(shí),后臺(tái)監(jiān)控機(jī)失去電源;四是當(dāng)10 kV系統(tǒng)接地時(shí),站用變交流電源受到嚴(yán)重的諧波干擾,影響后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的正常工作。所以,綜自變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)配備不間斷電源,以防止站用電出現(xiàn)故障時(shí)確保監(jiān)控系統(tǒng)正常工作,特別是在發(fā)生事故后可以保證各種信息不至于丟失。但是,配置不間斷電源會(huì)增加變電站的建設(shè)成本,而且,電池的使用壽命也較短,容量也不大,故而可以采用如下方案:配置能將直流逆變成交流的逆變器,以站內(nèi)直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變成交流后供給后臺(tái)監(jiān)控機(jī)使用,容量選擇1 000 VA左右。配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節(jié)省投資,而且變電站蓄電池具有容量大、壽命長(zhǎng)、輸出穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
1.4后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份問題
后臺(tái)監(jiān)控機(jī)無論使用質(zhì)量多好的后臺(tái)計(jì)算機(jī),都有可能損壞,所以在變電站新投產(chǎn)時(shí),都應(yīng)該對(duì)后臺(tái)監(jiān)控軟件進(jìn)行備份,而且這種備份工作應(yīng)隨變電站設(shè)備的變更及時(shí)更新。雖然有些廠家備份了某些變電站的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)軟件,但是廠家畢竟是面向全國市場(chǎng),其備份不太完善、可靠,因此,還是建議繼電保護(hù)管理部門做好各站后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份工作,并妥善保管,以防不測(cè)。后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份可以保存在移動(dòng)硬盤或者光盤上。
2.保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)事故和預(yù)警音響信號(hào)
一些變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號(hào)受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的控制,當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不能工作時(shí),事故和預(yù)警音響信號(hào)則不能發(fā)出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行,對(duì)于這種情況,應(yīng)與廠家聯(lián)系,共同處理,將保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號(hào)獨(dú)立出來,不受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)控制,防止發(fā)生后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不工作時(shí)發(fā)不出保護(hù)事故和預(yù)警音響信號(hào)情況。
3.綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型及定貨問題
目前,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家很多,各廠家的軟件兼容性較差,然而現(xiàn)行的主要定貨規(guī)則是: 10kV保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)捆綁銷售,即購買誰的10 kV保護(hù)就得購買誰的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。這就造成了一個(gè)變電站的保護(hù)五花八門,不同廠家的產(chǎn)品接入監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)都要進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換或者接口轉(zhuǎn)換。這不僅會(huì)造成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行不可靠,同時(shí)還會(huì)造成許多應(yīng)具有的功能不能實(shí)現(xiàn)。所以,在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型及定貨問題上,一個(gè)變電站最好選用同一個(gè)廠家的產(chǎn)品,這樣做的好處在于:同一個(gè)廠家的產(chǎn)品的通信規(guī)約是一樣的,無須增加轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié);廠家在售后服務(wù)上也不會(huì)產(chǎn)生互相推諉的現(xiàn)象。
4.結(jié)束語
上述問題是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的一些較為嚴(yán)重的問題,有的自己能夠處理,而大部分需要廠家處理,而有的是廠家也無法處理的,而這些問題的存在,不利于變電站的安全、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。在選擇變電站自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí),應(yīng)注意上述問題是否存在和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的整體功能是否完備。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是變電站的核心,選擇一套高質(zhì)量的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。