集控站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)分析

引導語：建立起基于無人值班變電站的集控站工作方式，是電力工業(yè)轉(zhuǎn)換機制，改革挖潛，實現(xiàn)減人增效，提高勞動生產(chǎn)率的有效途徑。它在提高電網(wǎng)管理水平，提高電網(wǎng)的安全以及經(jīng)濟運行，提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益方面，具有重大的意義。

一、序言

近年來，隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的高速發(fā)展，以及計算機、通信、控制技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的運行管理模式也發(fā)生了重大變化。

國電公司于一九九六年頒布了關(guān)于建立集控站的文件，建議在電網(wǎng)調(diào)度的層次之下建立多個集控站，以保證電網(wǎng)及無人值班變電站的有效運行。集控中心是實現(xiàn)變電站無人值班的一種運行管理模式，負責各受控站的遠方運行監(jiān)視、倒閘操作、事故異常處理、設(shè)備的巡視與維護以及文明生產(chǎn)等全面運行管理工作。集控站的設(shè)立，大大改善了對無人值班變電站的運行管理和維護，并改善了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了變電站管理的分層、分級管理，其產(chǎn)生的綜合效益十分明顯。

二、集控站自動化系統(tǒng)建設(shè)的討論

集控站自動化系統(tǒng)應(yīng)該是一個高度集成的應(yīng)用平臺，在平臺上綜合了 SCADA、保護設(shè)備管理、信息管理、操作票管理、視頻監(jiān)控等功能，并可以向遠程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開放，這樣的系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)多方的信息共享，實現(xiàn)系統(tǒng)功能的最大化。

(一)配置一套實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

集控站中必須有一套穩(wěn)定、可靠的實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它應(yīng)滿足以下要求：

1. 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 數(shù)據(jù)及進程可動態(tài)遷移，極大地發(fā)揮硬件資源的潛力，提高系統(tǒng)的可靠性，優(yōu)化系統(tǒng)性能。建議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：

2. 前置機、服務(wù)器應(yīng)為雙機熱備用，值班員工作站應(yīng)配置兩臺，保證一臺主機故障的情況下，另一主機可以則主動接管異常機的工作，繼續(xù)主持信息的運營，保證監(jiān)控系統(tǒng)能夠不間斷的運行。軟件系統(tǒng)具有多種安全保密措施，滿足工業(yè)界最嚴格的安全性要求。

3. 系統(tǒng)應(yīng)具備強大的系統(tǒng)編輯功能，可以自由設(shè)計監(jiān)視畫面，提供豐富的系統(tǒng)圖形元素，用戶可自定義自己的圖形元素;以數(shù)字、曲線、棒圖、儀表和動畫等方式實時、直觀地反映被監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況。

4. 系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)采集、處理功能，對下屬各變電站遠動遙測、遙信、脈沖量、數(shù)字量、微機保護、各種記錄等信息進行采集和處理。

5. 系統(tǒng)應(yīng)具備實時監(jiān)控功能：對采集的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)視和控制，可完成畫面顯示、畫面打印、數(shù)據(jù)采集及處理、報警、遙控遙調(diào)操作、事件記錄、相關(guān)量記錄、事件打印等功能。

6. 系統(tǒng)應(yīng)具備強大的報表處理功能：應(yīng)采用符合“所見即所得”原則的交互式生成報表方式，設(shè)計各種形式的日/月/年報和定時打印報表。

7. 系統(tǒng)應(yīng)具備保護信息管理功能。

8. 系統(tǒng)應(yīng)具備設(shè)備管理功能：可對設(shè)備的運行狀態(tài)、故障消缺、檢修狀況等內(nèi)容進行管理。

9. 系統(tǒng)中應(yīng)集成高可靠性的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，可靠的與受控站設(shè)備進行通訊，保障數(shù)據(jù)安全的安全傳輸。

10. 對受控站的四遙功能，應(yīng)經(jīng)認真、細致的傳動驗收合格后方可投入使用。遙控、遙調(diào)、遠方投退保護等操作必須經(jīng)過密碼驗證、其程序符合“倒閘操作制度”的要求。對受控站的遙信應(yīng)能依據(jù)人為設(shè)置實現(xiàn)分級中斷和集中報出。

此外，系統(tǒng)宜具備故障錄波分析功能、小電流接地選線、電壓無功自動調(diào)節(jié)、操作票管理、GPS對時等功能。

(二)配置一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)

僅依靠常規(guī)意義上的“四遙”系統(tǒng)實現(xiàn)變電站無人值班或值守是不完善的。。集控站應(yīng)建立起集中管理式的變電站遙視系統(tǒng)，對無人值班變電站的環(huán)境狀況、設(shè)備運行狀況、文明生產(chǎn)等各類情況加以監(jiān)視，保證安全生產(chǎn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求：

1.人機界面友好，操作簡便，圖像清晰，基本無可視盲點。全天候使用，滿足遠方設(shè)備巡視的要求。

2. 可對受控站設(shè)備進行實時視頻監(jiān)控。在集控站監(jiān)控終端上，接收來自變電站的實時圖象。集控站至少設(shè)兩臺視頻顯示器，可同時顯示至少兩座受控站畫面?？蓪κ芸卣镜臄z像機進行控制，實現(xiàn)遙控云臺轉(zhuǎn)動、變焦聚焦等操作。具備人工切換和循環(huán)自動切換兩種控制方式。

3.有便攜移動式視頻探頭及附屬移動通訊裝置，可滿足遠方監(jiān)護操作的要求。對受控站遇有非法侵入，人為破壞等情況下自動報警，跟蹤錄像的功能。視頻探頭具備遠方紅外測溫功能。

4、實現(xiàn)對受控站的照明、空調(diào)及各類風機的遠方投切。

5. 支持報警聯(lián)動：事先設(shè)定報警聯(lián)動關(guān)系，在發(fā)生報警時啟動相應(yīng)設(shè)備。如煙感報警時啟動消防裝置及錄象裝置。

6. 支持各種形式的數(shù)字視頻錄象，如計劃錄象、交互錄象以及報警聯(lián)動錄象等;在監(jiān)控終端上方便地檢索錄象，如按時間、地點、報警量等?？煞奖愕鼗胤胚x定的錄象，如暫停、快進/退、慢進/退等

三、影響集控站安全運行因素

在集控站運行方式下，各受控站能否在無人值班狀態(tài)下的實現(xiàn)安全運行，其決定因素主要包括可靠的設(shè)備、嚴格的管理、人員素質(zhì)三方面，這三者相輔相成，缺一不可。下面筆者將就這一問題談一些個人的感受。

(一)穩(wěn)定可靠的設(shè)備是實現(xiàn)集控站安全運行的基礎(chǔ)

1、　應(yīng)具備可靠的一、二次設(shè)備

要實現(xiàn)在變電所無人值班或無人值守，首先要保證變電站內(nèi)的一、二次設(shè)備的性能穩(wěn)定可靠。常規(guī)變電所改造為無人值班變電所時，既要考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的有效利用，還必須考慮原有保護及自動裝置與遠動的接口、信號的復歸，變壓器中性點的改造(使之能夠遠方改變接地方式)、有載調(diào)壓分接開關(guān)分接位置的監(jiān)視和控制等。在撤人之前，應(yīng)進行全面、徹底的檢修或技術(shù)改造，使設(shè)備的性能滿足變電所無人值班的要求。新建無人值班變電所，在設(shè)計時必須考慮選用性能優(yōu)良、維護工作量小、可靠性高的產(chǎn)品。

2、　應(yīng)具備可靠的通信系統(tǒng)

監(jiān)控站的運行方式對通信通道條件及所內(nèi)通信系統(tǒng)要求更高。遙信、遙測、遙控、遙調(diào)和遙視數(shù)據(jù)的上傳下送必須有可靠的通信通道作為保障。選擇先進可靠的通信方式及所內(nèi)通信系統(tǒng)，保證通信質(zhì)量，提高遙控可靠性，是無人值班變電所建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作。