500kV興隆變電站遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)改造

洪 悅 韓志文（湖北省電力公司 檢修分公司，湖北 武漢430050）

500kV興隆變電站遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)改造

洪 悅 韓志文（湖北省電力公司 檢修分公司，湖北 武漢430050）

本文針對(duì)興隆變遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)狀，詳細(xì)分析了系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并提出嚴(yán)密可行的改造方案，重點(diǎn)闡述了工程實(shí)施步驟，且對(duì)新系統(tǒng)的特點(diǎn)及運(yùn)行狀況進(jìn)行了總結(jié)，可為老站遠(yuǎn)動(dòng)改造提供參考。

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)；第二平面；遠(yuǎn)動(dòng)通道；信息流向；遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約

0 引言

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)是電力系統(tǒng)調(diào)度服務(wù)的遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)、控制技術(shù)。它將各個(gè)廠站的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工況由專用通道傳送到調(diào)度端，供調(diào)度人員監(jiān)控之用。調(diào)度人員的控制命令也可傳送到遠(yuǎn)方廠站，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控四遙的結(jié)合。[1]

500kV興隆變電站位于湖北省潛江市境內(nèi)，是國(guó)家電力西電東送以及葛洲壩電力外送的樞紐變電站。由于受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)條件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，原遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中信息流向不盡合理，中間環(huán)節(jié)過(guò)多，影響了遠(yuǎn)動(dòng)信息的實(shí)時(shí)性。隨著電網(wǎng)負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，興隆變#3、#1主變相繼投產(chǎn)，導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備容量和數(shù)據(jù)處理能力的不足，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)硬件設(shè)備老化，運(yùn)行極不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸。因此，有必要對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容和改造。

1 改造前遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)概況及存在的問(wèn)題

1.1 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)概況

興隆變投產(chǎn)時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)硬件采用工控機(jī)方式，軟件平臺(tái)為SCO-Unix系統(tǒng)。原系統(tǒng)上運(yùn)行著下列三種遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約：1）IEC60870-104規(guī)約[2]；2）IEC60870-101規(guī)約；3）部頒CDT規(guī)約。IEC-104通道通過(guò)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)與華中網(wǎng)調(diào)、湖北省調(diào)EMS系統(tǒng)相連；IEC-101傳輸通道為四線模擬專線通道，是華中網(wǎng)調(diào)、湖北省調(diào)EMS系統(tǒng)的備用通道；對(duì)超高壓局調(diào)采用部頒CDT規(guī)約通信[3]。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1.2 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

改造前，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)存在較多的問(wèn)題，如：

a）模擬通道雙機(jī)切換裝置故障，無(wú)法完成專線通道的切換；

b）工控機(jī)硬盤出現(xiàn)物理壞道，機(jī)箱內(nèi)溫度偏高，系統(tǒng)頻繁死機(jī)；

c）五防機(jī)、保護(hù)子站通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)連接監(jiān)控后臺(tái)，數(shù)據(jù)流向中間環(huán)節(jié)多；

d）遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)CPU占用率居高不下，影響遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性；e）無(wú)多余網(wǎng)口，不能滿足電力數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面接入要求。上述問(wèn)題一直困擾著運(yùn)維人員，整套遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)會(huì)癱瘓。所以，對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造勢(shì)在必行。

圖1 改造前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 改造后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)改造方案

由于遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)改造是在一次設(shè)備不停電的情況下進(jìn)行，必須保證改造期間不中斷遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的正常傳輸，不影響站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)功能。改造的目的是優(yōu)化調(diào)整原系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流向，剝離保護(hù)管理機(jī)功能，減少中間環(huán)節(jié)，減輕CPU負(fù)擔(dān)，從而提高遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證遠(yuǎn)動(dòng)信息的實(shí)時(shí)性。因此，選用南瑞科技有限公司NSC301型遠(yuǎn)動(dòng)裝置，該裝置為嵌入式結(jié)構(gòu)，無(wú)風(fēng)扇、硬盤等機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，同時(shí)擴(kuò)展出來(lái)的4塊網(wǎng)卡既可以滿足電力數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面接入要求[4]，也可為以后的擴(kuò)建留出備用網(wǎng)絡(luò)通道，具有很強(qiáng)的兼容性與擴(kuò)展性。改造后的系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

3 實(shí)施步驟

為了保證改造期間遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的正常上傳，并且不影響站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)功能，施工前，制定了嚴(yán)密的施工方案，并反復(fù)討論分析施工過(guò)程中的危險(xiǎn)點(diǎn)及防范措施。具體實(shí)施步驟如下：

1）收集原系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)表及通道配置信息，包括波特率、中心頻率/頻偏、奇偶校驗(yàn)方式等；

2）查看并記錄本機(jī)IP地址/子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)以及當(dāng)前已建立的TCP/IP連接；

3）新遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)單機(jī)調(diào)試，還原之前的模擬通道參數(shù)，重新配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、ASDU地址；

4）插上監(jiān)控網(wǎng)網(wǎng)線，檢查遠(yuǎn)動(dòng)A機(jī)與測(cè)控通訊正常，實(shí)時(shí)庫(kù)刷新正常，注意防止IP沖突；

5）打開(kāi)報(bào)文監(jiān)聽(tīng)窗口，監(jiān)視各路模擬通道交互報(bào)文，確認(rèn)與各級(jí)調(diào)度主站通訊正常；

6）將連接電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)線拔出，插進(jìn)新遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)相應(yīng)網(wǎng)卡，觀察收發(fā)指示燈是否正常閃爍；

7）運(yùn)行ping命令，檢查遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)與調(diào)度主站前置機(jī)間通訊正常；

8）在新遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)上運(yùn)行#netstat-an命令，并打開(kāi)報(bào)文監(jiān)聽(tīng)窗口，監(jiān)視IEC-104網(wǎng)絡(luò)通道報(bào)文，正常通訊后與調(diào)度端自動(dòng)化值班人員核對(duì)104遠(yuǎn)動(dòng)通道數(shù)據(jù)；

9）在IEC-104網(wǎng)絡(luò)通道數(shù)據(jù)正常的情況下，轉(zhuǎn)移模擬通道至新遠(yuǎn)動(dòng)屏，經(jīng)防雷器隔離后模擬信號(hào)進(jìn)入MODEM板，調(diào)制解調(diào)后連入遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)相應(yīng)的串口；

10）重復(fù)步驟5，檢查新遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)模擬通道工作正常，與調(diào)度端核對(duì)模擬通道遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)正確；

11）遠(yuǎn)動(dòng)B機(jī)的通道轉(zhuǎn)移工作與遠(yuǎn)動(dòng)A機(jī)一樣，只需重復(fù)上述步驟4-10。

至此，新遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互備運(yùn)行。在各路遠(yuǎn)動(dòng)通道通信正常的情況下，最后完成雙機(jī)切換功能測(cè)試。雙機(jī)切換時(shí)間＜10s，滿足調(diào)度規(guī)程要求。

4 新系統(tǒng)運(yùn)行情況

改造后，兩臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)互為熱備用運(yùn)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)103規(guī)約與間隔層測(cè)控裝置通訊，經(jīng)專線通道或網(wǎng)絡(luò)通道將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度端，完成遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的直采直送，保證了遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。新系統(tǒng)采用嵌入式結(jié)構(gòu)，硬件設(shè)備運(yùn)行速度快，運(yùn)算處理能力強(qiáng)，CPU負(fù)荷明顯降低。投運(yùn)至今已有一年多，尚未發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)通道中斷或數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象，系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好。

5 結(jié)語(yǔ)

興隆變電站遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)改造完成后，新系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到預(yù)期改造目標(biāo)。同時(shí)，新系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性和優(yōu)異的處理能力，為電力數(shù)據(jù)網(wǎng)第二平面的接入提供了網(wǎng)絡(luò)通道，也為湖北電力公司實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有力支撐了國(guó)家電網(wǎng)公司“三集五大”建設(shè)。

［1］柳永智，劉曉川.電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.

［2］王首頂.IEC60870-5系列協(xié)議應(yīng)用指南[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

［3］洪憲平.走向網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2001,25(6)：1-3.

［4］彭清卿.國(guó)家電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)組網(wǎng)研究[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004，8（4）：2.

Transformation of Telecontrol System in 500kV Xing-long Substation

HONG YueHAN Zhi-wen
（Maintenance Branch of Hubei Electric Power Company,Wuhan Hubei 430050，China）

The problems are analyzed according to the unstable status of telecontrol system,and the viable rehabilitation programs is give out. The implementation of the project steps is focused on,and then the characteristics and operating conditions of the new system is summarized.It can be reference for the transformation in old substations.

Power system telemechanics；Second plane；Telecontrol passage；Information flowing direction；Telecontrol protocol

洪悅（1976—），男，工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)化的研究與實(shí)踐。

韓志文（1973—），男，工程師，從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作。

王靜］