大集控建设过程中应注意的问题
作者:武汉国电西高电气有限公司时间:2012-11-09 我要发布
摘要: 大集控模式是变电站运行管理的发展趋势。本文从信号规范分类和传送方式、监控界面组织、防误闭锁系统等方面分析了大集控系统也具备的条件,进一步指出了在变电站接入及调试时应注意的问题和解决方案。
1 引言
大集控模式是变电站运行管理的发展趋势,实施大集控后,将在时、空、人等方面与传统运行管理模式比较有非常大的变化,因此,应着力分析其之间的不同,并加以解决。
本文尝试从运行人员的角度提出需求,并加以解决。
2 集控主站系统的信号分类和信号传送方式
集控主站系统是一个集中监控中心的核心,同时也是最庞杂的数据处理中心和显示终端,因此需要适用范围广,配置灵活,先进、可靠、实用、方便,能为监控系统的稳定运行、实时监视、可靠操作提供强大支撑和有力保障。
在监控过程中,最令值班人员头疼的就是监控信号的规范性,由于集控中心变电站数量庞大,各种信息数量很大,特别是事故情况下,很多信息可能来不及看就被接踵而来的其它信息冲入历史数据库。所以需要对监控系统收集到的各种信息进行分类规范与分层处理,使得信息干净,查询一目了然。
在变电站信号规范上,可采用以下分类方法:
(1)A类(事故跳闸)
A1:断路器的分合闸及位置(包括保护事故跳闸和子站操作、测控柜操作及现场就地操作);
A2:各套保护动作出口;
A3:主变各套保护出口及冷却器全停跳闸,过负荷,冷却器全停;
A4:蓄电池熔断器熔断。
(2)B类(严重告警)
B1:各装置告警(包括失电)、闭锁、异常、故障;
B2:包括电压小块分开关的有关TV、TA各种告警;
B3:断路器机构告警信号及其工作电源跳闸告警;
B4:有关保护通道、收发讯机方面的告警;
B5:主变非电量保护不跳闸的保护告警信号;
B6:录波器、GPS、UPS故障告警;
B7:远跳收、发信号;
B8:直流母线失压、绝缘降低、馈线报警;
B9:主变排油充氮柜的信号;
B10:火灾报警系统装置故障、火灾信号;
B11:站用电告警;
B12:电机运转超时保护动作。
(3)C类(一般告警)
C1:各隔离刀闸、接地刀闸的变位;
C2:各保护装置通讯状态、开入量;
C4:各保护装置通道投入,各切换开关变位;
C5:断路器失压信号,及其加热照明回路告警;隔离开关、接地刀闸的电机跳闸;
C6:复归信号;
C7:无载调压开关位置变化;
C8:各保护启动量,包括录波动作;
C9:遥信坏数据;自动对端代;旁路代;
C10:线路启动失灵;
C11:各保护装置压板投入;
C12:收发讯机发信;
C13:刀闸的电机开关及保护跳闸;
C14:刀闸控制电源及加热电源跳闸。
(4)D类(后台的操作信息)
D1:集控中心对断路器、隔离刀闸、接地刀闸、主变档位的操作信息(遥控预置执行分、合,遥控失败、成功。遥控闭锁、 开放);
D2:集控中心的遥信复归;
D3:集控中心遥信封锁分、合,解除封锁;遥信对位;遥信告警抑制、恢复;
D4:集控中心对光字牌确认清闪操作;
D5:遥测置数;遥测封锁及解除封锁;遥测告警抑制、恢复;
D6:集控中心对主变档位的操作信息(调档预置执行升、降);
D7:置牌操作(设置,解除,移动,更改挂接地牌,解除接地牌)。
同时将信号传送分为主动上传和被动召唤两类,比如A类和B类信号必须主动上传至集控工作站,而如C6类型的信号可采用被动召唤的方式。对于调度工作站,只需要主动上传A类信号即可。
这样,经过分类规范和分层处理,既可有效减轻监控人员的工作压力,同时也能满足调度员和集控值班员的不同需求,更重要的是使得网络信息吞吐量减少,整个系统性能提高。系统信号分层框图如上图。
3 关于集控主站后台主机界面组织方式的建议
3.1 建议间隔图采用自动生成方法
由于一个屏幕大小的厂站单线图中的开关间隔相邻很近,容易发生“走错间隔”的情况,因此,遥控操作应在间隔图中完成。但现有大部分监控系统之提供手工绘制或半自动生成间隔图的办法,并且间隔图是静态的,会产生大量的图形文件(或存储在数据库中的大量图形参数),从而加大了人机图形检索的负担,也大大降低了人机系统的响应速度。基于独立图形文件(或数据库图形参数)的间隔图绘制和调试的巨大工作量也给自动化维护人员带来很大的压力,例如双倍的图库关联、信号对调、遥控试验等,尤其是由各类改造工程所带来的系统参数改动,如线路开关编号等,如果间隔图为能及时更新,还可能发生间隔图误遥控情况。大集控主站后台管辖的变电站数量多,这些问题也将更加突出。
因此,实现不依赖于独立图形参数的间隔图自动生成功能,即在厂站单线图的人机浏览状态下通过点击开关等图元对象由程序根据当前实时库生成相应的间隔图。
3.2 打破厂站界限,设备按同类组织的建议
线路事故发生时,其所影响的设备一般是同类型的。做一专项检查,设备一般也是同类型的。因此,为了使查询更为方便,建议设备可按同类组织。
3.3 报文框推图处理的建议
首先,可设一个统一的报文框,用于显示所有报文,这足够满足平时监盘要求。
当出现事故跳闸或严重告警报文时,可考虑按设备或按厂站进行推图处理。
4 大集控模式下防误闭锁系统的要求
在大集控模式下,由于集控主站管辖着数个变电站,因此,对防误闭锁系统也提出了不同的要求。
1)集控主站的防误闭锁系统应该能防止运行人员误入非操作变电站操作画面;
2)集控主站应能完整反映各个子站的一次系统接线图,防误闭锁逻辑应该和子站保持高度一致,保证主战对任何一个子站电气设备进行防误操作;
3)对监控系统采集的电气设备状态信息分别由主站和子站监控系统传送到相应的闭锁装置。对于监控系统无法采集的设备状态(如网门、地线等)应由子站防电脑钥匙回传子站防误闭锁装置,再由子站防误闭锁装置以虚信号的形式转发给集控主站防误闭锁装置,以实现所有一次设备状态的在线对应;
4)为保证集控主站防误闭锁的可靠性,同时不影响集控主站监控系统“四遥”信息传送,防误闭锁系统和监控系统应该分别采用独立专用通道;
5)集控主站防误闭锁装置和子站防误闭锁装置不能同时发解锁命令到相应的监控系统。在防误闭锁通道中断等异常情况下,子站防误闭锁装置应能独立工作;
6)不论在集控主站还是在子站,对于任何设备,在任何时刻,应确保只有唯一的人员可以取得该设备的操作权;
7)集控主战应为各个子站之间提供数据的交换通道,为系统实现子站间的闭锁功能。即在进行模拟或操作过程中,各子站能够通过集控主站,得到相关子站的设备状态及对应的操作信息,从而判断本站的设备是否可以进行下一步的模拟或操作。
5 在大集控模式下应加大遥视系统的应用
作为无人值守的变电站如只具有四遥功能是不够的,因为集控主站无法了解现场的情况,致使一些安全防范如“防火、防盗”等无法实现,同时监控人员也无法监视变电站的设备运行状况,如开关机构状态、交直流系统状态、刀闸的状态、变压器油温、各种保护操作及管理信息,因此,应该加大遥视系统的应用,做到“眼见为实”。
电力系统的遥视系统应该具备以下功能:
1)实时远程图像传输;
2)远程报警及联动控制;
3)录像与回放;
4)与监控和数据采集系统互联。
6 应保证通讯的畅通
建立集控中心后,该中心负责着区域内众多变电站的远方运行监控,因此,应进一步完善和强化通讯通道的管理,集控中心与变电站之间的通讯宜采用双通道模式,自动切换,确保信号上送下达畅通。
7 集控运行变电站仿真培训和专家系统
基于现场对集控运行人员培训的需要,开发一套具有前瞻性、代表未来典型变电运行模式的变电技能培训系统是当务之急。
集控模式下的仿真培训系统应采用图模库一体化技术以及开发式、分布式平台技术,将集控中心、各受控变电站和电网仿真有机整合为一体,提供一套其实满足现场运行培训需求的工具。
集控中心管辖多个变电站,变电设备种类繁多、一次接线复杂,为了保证事故处理快速、准确完成,集控中心应配置一套能进行安全分析、并提供事故处理以及其它必要的运行管理指导的专家系统。
8 变电站的接入及调试
集控中心的组建和变电站的接入不是短时间内能够完成的工程,应做好一个制定目标分步实施的长期发展规划。具体操作上可先组建集控中心,新建变电站在投运前接入,而后根据电网建设发展和技术改造进展情况分步实施的方式将其它分散变电站接入。
因供电可靠性的要求,不可能在变电站接入调试时全部进行停电工作,因此可采用如下调试方法:
1)安全措施:将所有遥控压板解除,将所有开关的远方就地切换开关打至就地位置,所有开关由集控中心进行置反做遥控试验;
2)遥信调试方法:220kV及以上保护和测控装置一般是分开的,可采用测控装置输入端遥信短接方法与当地监控机核对遥信点号。35kV及以下的保护测控一体化装置,需申请停电进行遥信核对;
3)遥控调试方法:220kV及以上的测控装置,在测控装置面板上查看分合动作信号灯核对测控点号。35kV及以下的保护测控一体化装置,使用合格的高内阻万用表,逐个在保护测控一体化装置遥控压板上测量遥控脉冲,进行遥控点号的核对;
4)遥测量与当地后台机核对。
9 结束语
本文仅站在运行的角度考虑大集控问题,当然,实施大集控还得从安全、制度、技术和经济等多方面综合考虑,在此仅作抛砖引玉只用。
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作者简介:
1、张绿洲(1975-),男,,高级技师,工程师现从事变电运行工作
2、林晓玲(1977-),女,助理工程师,现从事变电运行工作