變電站安全防護及綜合管理信息系統(tǒng)

本文介紹的變電站安全防護及綜合管理信息系統(tǒng)，采用基于CANBUS的軟硬件解決方案，有效地促進了變電站管理的現(xiàn)代化和規(guī)范化；本文結合該系統(tǒng)在許昌薛坡220KV變電站的成功運行情況，對變電站安全防護及綜合管理信息系統(tǒng)的開發(fā)進行了探討
　　關鍵詞：變電站 安全防護 管理信息系統(tǒng) CAN總線

The substation safety and its integrated administering information system

GUAN Bao-an TANG Ming-ming LUO Yong-xu

(Electrical Engineering Institute, Wuhan University 430072,Hubei Province, China)

　　 Abstract: In this article we introduce the substation safety and its integrated administering information system, which adopts the solving project in the soft and hardware based on CANBUS. The system advances effectively the modernization and standardization of the substation administration. This article discusses the exploitation of the substation safety and its integrated administering informational system combining with the successfully running instance in the XUCHANG XUEPE 220KV substation.
　　Keywords: substation safety MIS CANBUS

引言：
　　目前，對變電站實行全方位的計算機管理，已經(jīng)成為提高變電站的運行管理水平的重要手段，許多變電站已開始探索并實現(xiàn)了計算機管理，但限于一定的技術水平，大多數(shù)變電站的綜合管理信息系統(tǒng)還是一個純軟件系統(tǒng)，其管理程序也主要是對運行進行記錄，根本不存在實時數(shù)據(jù)的自動傳輸，對各種所需的實時數(shù)據(jù)只能靠人工察看后錄入計算機，不能自動提取實時數(shù)據(jù)，對實時數(shù)據(jù)進行自動統(tǒng)計分析幾乎不可能。這是一種靜態(tài)的管理信息系統(tǒng)，它不與SCADA系統(tǒng)、五防系統(tǒng)、智能模擬屏相關聯(lián)，他對日常的管理和數(shù)據(jù)處理沒有起到應有的作用。我們開發(fā)的新一代基于CANBUS的變電站安全防護及綜合管理信息系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線控制技術，開放式網(wǎng)絡結構，內嵌微機防誤系統(tǒng)、智能模擬屏控制、調度令錄入及語音分析系統(tǒng)，與SCADA、全局MIS、Internet相連,實現(xiàn)了最大限度的信息共享,使得該系統(tǒng)功能強,可靠性高,具有極高的推廣應用價值。

1、 系統(tǒng)組成
　　該系統(tǒng)由管理工作站、智能模擬屏、微機防誤操作系統(tǒng)、調度令錄入及語音分析系統(tǒng)、各類網(wǎng)橋組成。系統(tǒng)組成如圖所示：

　　CANBUS屬于串行通信網(wǎng)絡，通信采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個，傳輸時間短，數(shù)據(jù)出錯率低。當節(jié)點嚴重錯誤時，具有自動關閉功能，切斷該節(jié)點與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點及通信不受影響，具有較強的看干擾能力，與其他通信方式相比，其數(shù)據(jù)通信具有更高的可靠性、實時性和靈活性。
　　智能模擬屏控制使模擬屏狀態(tài)自動與計算機中一次主接線圖的屏幕狀態(tài)保持一致。
　　微機防誤操作系統(tǒng)提供了操作票的多種開票方式，并對設備施行強制閉鎖，有效地防止了誤操作事故的發(fā)生。
　　調度令錄入及語音分析系統(tǒng)在調度令專家系統(tǒng)的控制下，結合變電站實時狀態(tài)，對調度令進行分析，有效地防止了誤調度事故的發(fā)生。

2、 系統(tǒng)設計原則
　　該系統(tǒng)在設計開發(fā)過程中進行了充分的調研，遵循部頒的有關規(guī)程、如《電業(yè)安全工作規(guī)程》、《變電站運行管理》以及各專業(yè)規(guī)程等，結合電業(yè)局的實際情況，依據(jù)規(guī)范化、先進性、實用性、可靠性、開放性、可擴充性等設計原則，使得該系統(tǒng)完全符合我國電力系統(tǒng)的實際情況，能夠滿足我國各類變電站的實際需求。

3、 系統(tǒng)功能概述
3.1、運行管理子系統(tǒng)
　　包括：運行記錄、班前會管理（工作匯報與安排）、設備巡視管理（高峰巡視、交接班巡視、閉燈巡視、特殊巡視）、交班小節(jié)管理和交接班簽名管理。
3.2、操作管理子系統(tǒng)
　　包括：停電申請管理（申請、批答、延期、終結、作廢）、調度操作命令管理（預令、動令、終結、作廢）和操作票自動生成與預演管理。
3.3、檢修管理子系統(tǒng)
　　包括：一種工作票管理（開票、許可、變動、延期、終結、作廢）、二種工作票管理（開票、終結、作廢）、雙票統(tǒng)計和設備檢修試驗管理。
3.4、繼電保護管理子系統(tǒng)
　　包括：保護定值管理、斷路器故障跳閘管理、高頻保護交換信號管理、繼電保護及自動裝置調試紀錄管理。
3.5、設備管理子系統(tǒng)
　　包括：設備臺帳管理、設備評級管理、設備可靠性管理、設備缺陷管理、主變分接頭動作管理、避雷器動作管理、工器具管理、圖紙資料管理和維護工作管理
3.6、生產管理子系統(tǒng)
　　包括：職工檔案管理、值班人員輪換管理、勞動考勤管理、人員培訓管理及文書管理（上級通知、本站通知、安全通知等）。
3.7、調令、工作票的遠方傳輸
　　系統(tǒng)可實現(xiàn)調令、工作票的遠方傳輸功能。借助于Internet網(wǎng)，可以在遠方發(fā)調令和開工作票，實現(xiàn)信息的雙向傳輸，極大地方便距離點之間的信息交流。
3.8、遠程聯(lián)機服務站
　　借助于Internet網(wǎng)，系統(tǒng)可以連到武漢泰可電力安全有限公司的服務器上，對用戶系統(tǒng)的運行情況進行跟蹤檢查。并可直接在武漢泰可電力安全有限公司的服務器上根據(jù)用戶的要求對系統(tǒng)進行調整，并在極短的時間里傳輸?shù)接脩舳?，為用戶提供超一流的?yōu)質快捷服務。
3.9、五防子系統(tǒng)
　　將微機防誤引入變電站綜合管理信息系統(tǒng)，使五防子系統(tǒng)更加符合變電站的管理規(guī)范；增加了操作票的多種開票方式，保證了操作票的正確性；通過對一次設備的強制閉鎖，更加保證了倒閘操作安全性；通過電腦鑰匙的回傳，使系統(tǒng)中的刀閘狀態(tài)（虛遙信）能夠與現(xiàn)場設備狀態(tài)保持一致。
3.10、調度令專家子系統(tǒng)
　　目前的五防系統(tǒng)一般都不能對調度令的正確性進行判斷，從而不能防止由于誤調度而造成的誤操作。調度令專家子系統(tǒng)，通過對調度令的分析，結合變電站運行實際狀態(tài)，可有效地判斷調度令的正誤。例如：當某條線路正在檢修中，工作票未結束時，調度下令該線路送電（誤調度），調度令專家子系統(tǒng)能夠對此進行判斷，給出提示和報警，并強制閉鎖。

4、 系統(tǒng)現(xiàn)場運行情況實例
　　該系統(tǒng)在許昌薛坡220KV變電站投入運行以來，極大地提高了變電站的工作效率，減輕了運行人員的勞動強度。該系統(tǒng)內嵌常用詞匯庫，并預定義了大量可重復使用的數(shù)據(jù)模塊，避免了數(shù)據(jù)的重復錄入，在需要的時候用鼠標選擇即可；系統(tǒng)對不同的情況用不同的顏色表示，使得管理人員對工作進度一目了然；系統(tǒng)在執(zhí)行某種管理時自動填寫運行記錄，提高了工作效率；調令、工作票的遠方傳輸縮短了時空距離；實時數(shù)據(jù)的自動取得和操作票的自動生成降低了管理人員的勞動強度；系統(tǒng)可以輕松地對以往幾年的數(shù)據(jù)進行靈活的查詢、分析和統(tǒng)計。
　　該系統(tǒng)具有嚴格的邏輯控制功能，可以有效地防止誤操作事故的發(fā)生，該系統(tǒng)對具有邏輯先后順序的管理活動都進行了控制。如：停電申請未批答則不能延期或終結，而只能批答或作廢；調令沒有預令則不能動令。多條動令則由計算機控制每一步的執(zhí)行。操作票的預演將驗證每張操作票的正確性，以免發(fā)生按票誤操作。該系統(tǒng)運行過程中有自動提示功能；系統(tǒng)對每天工作及其完成情況都有記錄，使運行人員對停電申請、調度命令、一二種工作票、操作票未終結情況一目了然，心中有數(shù)。微機防誤系統(tǒng)對倒閘操作實施了強制閉鎖，電腦鑰匙起到了操作導引的作用。

5、 結語
　　隨著計算機技術、通信技術和管理技術系統(tǒng)理論的不斷發(fā)展，變電站安全防護及綜合管理信息系統(tǒng)也必將隨之提高和完善。變電站安全防護及綜合管理信息系統(tǒng)是電力企業(yè)管理信息系統(tǒng)的一個重要組成部分，對其進行研究對加強安全生產、提高勞動效率、減輕勞動強度進而提高電力生產企業(yè)的安全水平，提高企業(yè)效益具有重要意義。