500KV倉頡變電站綜合自動化技術(shù)分析

張麗英

（濮陽供電公司，河南 濮陽 457000）

500KV倉頡變電站綜合自動化技術(shù)分析

張麗英

（濮陽供電公司，河南 濮陽 457000）

構(gòu)建500KV電力主干網(wǎng)是河南省電力發(fā)展的方向，500KV變電站在電網(wǎng)中占有非常重要的地位，因此，采用先進成熟的綜合自動化技術(shù)對變電站的安全、穩(wěn)定運行相當(dāng)重要。通過分析500KV倉頡變電站的綜合自動化應(yīng)用情況的優(yōu)、缺點，提出了一些有益的建議.。

變電站；運行；應(yīng)用；綜合自動化

引言

隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，超高壓變電站已逐步取消常規(guī)控制，實現(xiàn)綜合自動化，從而提高變電站運行的安全、可靠、經(jīng)濟性。濮陽500千伏倉頡變電站是河南省首批完全采用計算機操作的綜合自動化變電站。本文就倉頡變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和運行情況進行分析，對超高壓變電站綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展提出了一些建議。

1.綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

倉頡變綜合自動化系統(tǒng)主要采用美國Harris公司"D200+D25"模式，主控層采用D200型變電站計算機（Substation Computer），間隔層采用D25智能測控裝置。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為間隔層、主控層和站控層。主控層及以下設(shè)備為北京致達中澤公司產(chǎn)品，站控層由南瑞公司承擔(dān)。根據(jù)不同電壓等級，繼電保護實行就近（地）保護，相對集中的方式，建立2個220KV保護小室。

2.系統(tǒng)特點

倉頡變綜合自動化系統(tǒng)與常規(guī)控制的超高壓變電站相比，既保留了常規(guī)變電站的運行習(xí)慣，又對控制操作、信號處理，特別是對微機保護裝置的信息處理方面加以強化，可配置AVQC自動控制功能，提高了操作的速度和可靠性，用實時數(shù)字量報表取代了人工抄表，具有許多技術(shù)上的優(yōu)勢和特點。

2.1 全分布開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各計算機都直接接入光纖網(wǎng)絡(luò)，高速網(wǎng)絡(luò)通信，完全資源共享。分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)勢在于，網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備都有自己特定的功能，當(dāng)一個設(shè)備損壞時，其他設(shè)備不受影響，仍能安全可靠運行。

2.2 雙主站、雙光纖網(wǎng)、雙D200冗余設(shè)計，使系統(tǒng)運行更加可靠，且更便于系統(tǒng)帶電維護。

2.3 完善的設(shè)備和系統(tǒng)的接口規(guī)范和協(xié)議，實現(xiàn)了變電站設(shè)備之間真正意義上的數(shù)據(jù)共享，同時直接上以太網(wǎng)，又解決了大型變電站前端數(shù)據(jù)采集量大、實時性差的缺點，使變電站的監(jiān)控系統(tǒng)中的所有設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化連接，也便于進行系統(tǒng)維護和功能增加。

2.4 采用先進的微機保護，各種微機裝置均采用網(wǎng)絡(luò)通訊方式與當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)進行通訊而不是傳統(tǒng)的接點輸出到信號控制屏，二次接線大量減少。同時由于采用了技術(shù)先進的監(jiān)控系統(tǒng)來取代占地多、操作陳舊的模擬控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。

2.5 GPS對時，保證全站系統(tǒng)時鐘統(tǒng)一

2.6 就地顯示操作裝置采用WINDOWS工控機與D25相連，TFT液晶觸摸屏顯示和操作，介面友好美觀，可顯示接線圖、遙測表、遙信表、電壓棒圖、電壓曲線、實時報文等，信息豐富，在主控層故障時，仍能從就地顯示操作裝置監(jiān)視系統(tǒng)運行狀態(tài)。

2.7 防誤閉鎖采用雙重化，具備站控層計算機軟件邏輯判斷閉鎖、D200和D25程序閉鎖，達到兩級操作防誤閉鎖功能，同時實現(xiàn)了遠方和就地閉鎖。確保了操作的正確性，且以雙光纖網(wǎng)絡(luò)作為命令傳輸媒介，極大提高了操作準確性和安全性，大大減少人為誤操作的可能性，提高了操作的速度。

2.8 采用站控層模擬光字牌方式，反映變電站內(nèi)運行設(shè)備的異常、事故情況，且能隨時打印故障的性質(zhì)和動作時間，光字牌按全站級和間隔級的分層模式來顯示，同時采用不同的報警聲音來區(qū)別事故和預(yù)告信號。

2.9 計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過繼電保護管理機與各裝置進行信息交換，查詢保護定值，并能遠方復(fù)歸保護及自動裝置。對事故分析和設(shè)備管理具有很強的實用性。

2.10 運行管理和統(tǒng)計功能，正確統(tǒng)計和記錄系統(tǒng)的各種參數(shù)和運行狀況，極大的減輕了運行人員的負擔(dān)，提高了工作效率，并且大大提高了數(shù)據(jù)的準確度。

2.11 采用精度較高的I/O裝置及變送器，在程序設(shè)計上做到測點的限值可方便設(shè)定，越限時系統(tǒng)通過音響和簡報信息提示值班員注意。

3.運行分析與評價

3.1 綜合自動化系統(tǒng)運行情況

500 千伏倉頡變綜合自動化系統(tǒng)自2002年6月7日投運以來，至今運行已有9年。運行工況表明，整個系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠，各項技術(shù)指標和功能均達到了設(shè)計的要求，在確保安全運行和提高運行質(zhì)量方面比常規(guī)變電站有不可比擬的優(yōu)勢。

3.1.1 采集信息豐富準確齊全，十分有利于運行監(jiān)視、缺陷處理和事故的分析處理，投運以來發(fā)生過5次線路事故，綜合自動化系統(tǒng)均能準確記錄事故全過程。運行人員能迅速根據(jù)綜合自動化系統(tǒng)提供的信息，及時加以分析處理。

3.1.2 控制快捷可靠確保變電站倒閘操作的安全。投運至今，成攻率達到98%，正確率達到100%，而且操作速度快。

3.1.3 自行完成運行數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計、打印，大大減輕運行值班人員的工作量，能自動完成各類日、月負荷報表，電壓合格率統(tǒng)計、開關(guān)動作次數(shù)及故障跳閘次數(shù)的統(tǒng)計。

3.2 存在問題

Harris"D200+D20"+NARI ACCESS SCADA綜合自動化模式在河南省500KV變電站是首次投入運行，在國內(nèi)經(jīng)驗不足的情況下，運行中也發(fā)現(xiàn)一些問題值得探討，某些功能也可進一步優(yōu)化：

3.2.1 運行可靠性需要進一步提高。倉頡變投運后，曾多次發(fā)生硬件故障、主站死機、網(wǎng)絡(luò)通訊中斷、遠動通訊故障、遠動信息錯誤、畫面錯誤、數(shù)據(jù)丟失、時鐘停走、電量計算錯誤、報表時間錯誤等現(xiàn)象。該系統(tǒng)自投入運行至今年6月底，共出現(xiàn)過40次異常情況，其中由于監(jiān)控系統(tǒng)軟件不完善的異常為30次，硬件故障10次。

3.2.2 由于監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)調(diào)、地調(diào)通訊的主備通道全部安裝于1號D200中，當(dāng)1號D200故障時，將造成與網(wǎng)調(diào)、地調(diào)通訊中斷，實際運行中也多次出現(xiàn)此情況。并且1號D200帶的MODEM插件過多，電源嚴重發(fā)熱，造成幾次硬件故障。由于承擔(dān)發(fā)送遠動信息的任務(wù)較重，運行進程較多，內(nèi)存占用較大，1號D200程序多次走死，不得不重啟，而2號D200則從未發(fā)生故障。

3.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)沒有一套完整、友好的二次開發(fā)平臺。如系統(tǒng)人機界面，特別是作圖和報表工具不夠友好，對歷史數(shù)據(jù)的利用處理和開發(fā)無可用軟件，運行需要的一些功能尚不能實現(xiàn)，如操作票、事故追憶等與實際應(yīng)用有較大距離。

3.2.4 由于監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性需要，操作員工作站采用UNIX操作系統(tǒng)，公用管理機由于管理需要，運行WINDOWS系統(tǒng)，兩者不能互訪，未能將網(wǎng)絡(luò)資源有效利用。

3.2.5 操作票編寫功能過于簡單，相當(dāng)于一個文本編輯工具，離實際需求相差甚遠。

3.2.6 運行報表不夠完善，不能夠按運行工作需要，方便地自動生成各類統(tǒng)計報表。

3.2.7 缺少信息檢索功能，此功能對運行分析、缺陷管理、事故處理等很有價值。

4.提出建議

根據(jù)功能為需求服務(wù)的宗旨，在現(xiàn)階段我認為在以下幾個方面需要進一步改進

4.1 提高綜合自動化系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計、制造、調(diào)試、使用、維護過程中都要注重設(shè)備的可靠性，例如曾出現(xiàn)因接點接觸不良造成的設(shè)備遙控失敗，主變繞組溫度變送器質(zhì)量不合格造成的溫度顯示錯誤。

4.2 采用更加成熟的軟件開發(fā)技術(shù)，讓用戶自行定義、修改、擴展程序，以及對歷史數(shù)據(jù)二次利用。

4.3 通過軟件轉(zhuǎn)換，使WINDOWS下也能訪問UNIX環(huán)境中的數(shù)據(jù)庫，從而可開發(fā)更實用、更高效的軟件，提高運行管理的工作質(zhì)量和效率。

4.4 故障錄波器直接接入雙光纖以太網(wǎng)，從操作員工作站能方便地查詢錄波信息，分析故障信息，從而節(jié)省時間，迅速發(fā)現(xiàn)異常并處理異常，縮短事故處理時間。

4.5 系統(tǒng)自診斷功能還需進一步開發(fā)，需要診斷軟件能迅速判斷故障類型、故障裝置、故障元件、故障程序，對硬故障能迅速定位并隔離，對軟件故障應(yīng)能找出錯誤進程，并具有自恢復(fù)功能。

4.6 利用多媒體技術(shù)、人性化設(shè)計來改善人機對話方式，使人機對話更加友好，更符合"以人為本"的設(shè)計理念。例如采用真人語音報警、以太網(wǎng)數(shù)字遙視技術(shù)監(jiān)測現(xiàn)場畫面。

4.7 智能搜索引擎，值班員可自定義查詢條件、查詢范圍、匹配方式，使對歷史記錄的訪問輕松快捷，以便于異常、事故處理、運行管理、設(shè)備管理（缺陷管理、設(shè)備定級、檢修試驗等）。

4.8 增加圖形模擬功能、操作票專家系統(tǒng)和工作票專家系統(tǒng)。操作時直接在監(jiān)控系統(tǒng)專用模擬圖上模擬、傳票、打印操作票，操作票專家系統(tǒng)內(nèi)存貯有每條回路、每個操作任務(wù)的邏輯條件和標準倒閘操作術(shù)語。因為目前綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)都有可靠的防誤閉鎖功能，但由于部分地刀的手動操作，才安裝了防誤閉鎖系統(tǒng)，如監(jiān)控系統(tǒng)自帶以上功能，則可以省去防誤閉鎖裝置的投資。工作票專家系統(tǒng)根據(jù)工作任務(wù)，工作負責(zé)人和工作許可人在圖形上模擬作安措，系統(tǒng)自動判斷安措是否符合停電條件，各方面有無突然來電危險，相鄰的帶電設(shè)備有哪些。節(jié)省了開票時間，工作票可打印輸出，簽字確認，減少了由于人員寫錯字而重復(fù)開票的現(xiàn)象。

5.結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超高壓變電站綜合自動化是今后發(fā)展的必然趨勢，本文就500KV倉頡變電站綜合自動化運行實際，分析了其優(yōu)缺點，并提出了一些改進意見，供同行參考。相信通過不斷的探索和實踐，綜合自動化技術(shù)一定會越來越成熟，越來越功能強大，為電力生產(chǎn)帶來顯著的經(jīng)濟效益。

[1]曾慶禹.變電站自動化技術(shù)的未來發(fā)展.電力系統(tǒng)自動化，2000，24（18）.

[2]李葦.500 kV變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計.電力系統(tǒng)自動化，2001，60（12）.

[3]楊曉松，闕連無，唐濤等.500kV超高壓變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用.電力系統(tǒng)自動化，2000，24（8）.

TM63

A