安科瑞 陳聰

摘要：闡述變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)，對變電運(yùn)行人員的要求及變電站綜合自動化系統(tǒng)故障處理辦法，并探討變電站綜合自動化系的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：變電站綜合自動化 計算機(jī)監(jiān)控 故障 處理

0引言

目前，變電站綜合自動化系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各級變電站，充分發(fā)揮其技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)。綜合自動化變電站與常規(guī)變電站相比，引入了許多領(lǐng)域的新技術(shù)，對變電運(yùn)行人員提出了新的要求。

1變電站綜合自動化系統(tǒng)特點(diǎn)

變電站綜合自動化系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

(1)功能綜合化。按變電站自動化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，綜合考慮二次系統(tǒng)的功能，進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計，

以簡化變電站二次設(shè)備的硬件配置，避免重復(fù)設(shè)計(如計量、遠(yuǎn)動和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測系統(tǒng)功能的重復(fù)設(shè)計)，以達(dá)到信息共享。

(2)系統(tǒng)數(shù)字化及模塊化。保護(hù)、控制、測量裝置的數(shù)字化，有利于通過通信網(wǎng)絡(luò)將各功能模塊連接起來，便于接口功能模塊的擴(kuò)充及信息共享。

(3)操作監(jiān)視屏幕化。當(dāng)變電站有人值班時，人機(jī)聯(lián)系在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機(jī)(或主機(jī))上進(jìn)行；當(dāng)變電站無人值班時，人機(jī)聯(lián)系在遠(yuǎn)方的調(diào)度*心或操作控制*心的主機(jī)(工作站)上進(jìn)行。但不管哪種方式，操作維護(hù)人員面對的都是電腦屏幕。

(4)運(yùn)行管理智能化。它主要體現(xiàn)在無人值班、人機(jī)對話、操作屏幕化以及實(shí)時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫的建立等。

2運(yùn)行人員要求

運(yùn)行人員應(yīng)積極適應(yīng)和學(xué)習(xí)綜合自動化新技術(shù)并在日常運(yùn)行和故障處理中熟練運(yùn)用。

2.1技能要求

目前，綜合自動化變電站通常包含計算機(jī)監(jiān)控、保護(hù)和故障錄波信息管理、微機(jī)“五防”和圖像監(jiān)控等子系統(tǒng)，所以運(yùn)行人員*須具備足夠的計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)知識，能夠熟練應(yīng)用操作系統(tǒng)和相應(yīng)軟件，并能進(jìn)行簡單的配置。特別是對監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)行人員應(yīng)充分了解監(jiān)控裝置的原理，能正確監(jiān)視運(yùn)行狀況；熟練掌握監(jiān)屏技巧、操作方法和各種查詢功能；能熟練調(diào)看保護(hù)定值、曲線、報表、棒圖等；熟悉監(jiān)控系統(tǒng)的常用術(shù)語、信號分類、遙控／遙調(diào)過程和信息處理流程。

2.2設(shè)備巡視要求

綜合自動化變電站的設(shè)備巡視應(yīng)包含“實(shí)設(shè)備”和“虛設(shè)備”的巡視，即巡視中不僅要巡視查看每個具體的裝置，還要對監(jiān)控后臺系統(tǒng)中的全部信號(光字牌或遙信表)、遙測量、通信工況、歷史報警信息、畫面刷新等進(jìn)行定期巡視檢查。綜合自動化變電站監(jiān)視信號多，一旦漏掉某一個報警信號，該報警很可能長期存在，直至釀成事故，因此應(yīng)定期進(jìn)行*面報警信號巡視檢查。另外，如果短時間段內(nèi)操作過多或發(fā)生事故，信息就會增多，而實(shí)時報警窗儲存的報警信息量有限，超過儲存容量后，系統(tǒng)會自動將先發(fā)生的信號自動轉(zhuǎn)存到歷史報警庫中，因此*須每天按時檢查歷史報警庫中的報警信息。

3簡單故障判斷

監(jiān)控系統(tǒng)通信中斷：由于通信鏈路等多方面的原因，往往會導(dǎo)致在連續(xù)詢問某裝置后仍沒有應(yīng)答報文，監(jiān)控系統(tǒng)會認(rèn)為該裝置通信中斷，從而產(chǎn)生報警信息，但再次詢問該裝置時又有應(yīng)答。這種通信不暢一般不影響運(yùn)行，信號也不會丟失，但若較長時間不能恢復(fù)，則應(yīng)及時通知維護(hù)人員處理。

遙控不成功常有的情況：(1)不讓選位，是由于用戶未登錄或未授權(quán)、系統(tǒng)組態(tài)錯誤、“五防”系統(tǒng)出錯等導(dǎo)致；(2)返校正確但不執(zhí)行，可能是由遙控壓板未投入、遙控回路電源和遙控出口繼電器不正常引起；(3)無返校，可能是因監(jiān)控系統(tǒng)出錯、通信異常等引起；(4)返校正確但執(zhí)行后報開關(guān)拒動，但過一會兒開關(guān)位置信號又傳過來，出現(xiàn)這種情況的原因是遙控命令下去后，遙信上傳比較慢(超過遙控執(zhí)行時限)，系統(tǒng)會判拒動。

4常見問題及系統(tǒng)設(shè)計改進(jìn)

4.1告警信息不直觀

系統(tǒng)運(yùn)行人員不能直觀地從告警信息中看出動作原因，往往需要從一連串信息中查找，而告警信息窗口不斷滾動，運(yùn)行人員不能迅速判斷，延誤了事故原因查找和處理時間。對此，解決措施是將所有模擬量和狀態(tài)量變位進(jìn)行分類，并用顏色加以區(qū)分，當(dāng)變電站運(yùn)行出現(xiàn)異常時，監(jiān)控系統(tǒng)將各量分類提供給運(yùn)行人員，便于其直觀地查看各類告警信息。

4.2抗干擾能力差

變電站電氣設(shè)備的操作、雷電引起的浪涌電壓、電磁波輻射以及輸電線路故障所產(chǎn)生的瞬間過程等會對變電站綜合自動化系統(tǒng)或其它電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，從而引起自動化系統(tǒng)工作異常。因此應(yīng)合理設(shè)計線路布局和制造工藝，隔離模擬量和開關(guān)量的輸入、輸出；二次布線時，采用隔離減少互感耦合，避免由互感耦合侵入的干擾造成誤發(fā)信號或微機(jī)工作出錯。

4.3信息傳遞不暢通

后臺監(jiān)控及界面接線圖設(shè)備狀態(tài)與現(xiàn)場實(shí)際不符，不能及時隨一次設(shè)備作狀態(tài)變化，從而阻礙運(yùn)行人員正常操作。對此應(yīng)完善系統(tǒng)定時自檢、自診斷、自恢復(fù)處理功能，保持通信暢通，必要時設(shè)置并啟動備用通道，刷新遙信變位。

5安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)

5.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設(shè)備組成，并用分層、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機(jī)，提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度通信；間隔層由若干個二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。

針對工程具體情況，設(shè)計方案具有高可靠性，易于擴(kuò)充和友好的人機(jī)界面，性能價格比優(yōu)*，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機(jī)熱備配置。

5.2應(yīng)用場所

適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視和控制管理。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1實(shí)時監(jiān)測

Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。

5.4.2報警處理

監(jiān)控系統(tǒng)具有事故報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動作信號；預(yù)告報警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。

1）事故報警。事故狀態(tài)方式時，事故報警立即發(fā)出音響報警（報警音量任意調(diào)節(jié)），操作員工作站的顯示畫面上用顏色改變并閃爍表示該設(shè)備變位，同時彈窗顯示紅色報警條文，報警分為實(shí)時報警和歷史報警，歷史報警條文具備選擇查詢并打印的功能。

事故報警通過手動，每次確認(rèn)一次報警。報警一旦確認(rèn)，聲音、閃光即停止。

次事故報警發(fā)生階段，允許下一個報警信號進(jìn)入，即次報警不覆蓋上一次的報警內(nèi)容。報警處理具備在主計算機(jī)上予以定義或退出的功能。

2）對每一測量值（包括計算量值），由用戶序列設(shè)置四種規(guī)定的運(yùn)行限值（物理下限、告警下限、告警上限、物理上限），分別定義作為預(yù)告報警和事故報警。

3）開關(guān)事故跳閘到*定次數(shù)或開關(guān)拉閘到*定次數(shù)，推出報警信息，提示用戶檢修。

4）報警方式。

報警方式具有多種表現(xiàn)形式，包括彈窗、畫面閃爍、聲光報警器、語音、短信、電話等但不限于以上幾種方式，用戶根據(jù)自己的需要添加或修改報警信息。

5.4.3調(diào)節(jié)與控制

操作員對需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，允許監(jiān)護(hù)人員在操作員工作站上實(shí)施監(jiān)護(hù)，避免誤操作。

操作控制分為四級：

第控制，設(shè)備就地檢修控制。具有優(yōu)先的控制權(quán)。當(dāng)操作人員將就地設(shè)備的遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)放在就地位置時，將閉鎖所有其他控制功能，只進(jìn)行現(xiàn)場操作。

級控制，間隔層后備控制。其與第三級控制的切換在間隔層完成。

第三級控制，站控層控制。該級控制在操作員工作站上完成，具有遠(yuǎn)方/站控層的切換。

第四級控制，遠(yuǎn)方控制，優(yōu)先。

原則上間隔層控制和設(shè)備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設(shè)置操作員、監(jiān)護(hù)員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進(jìn)行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。

納入控制的設(shè)備有：35kV及以下斷路器；35kV及以下隔離開關(guān)及帶電動機(jī)構(gòu)的接地開關(guān)；站用電380V斷路器；主變壓器分接頭；繼電保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方復(fù)歸及遠(yuǎn)方投退連接片。

3）定時控制。操作員對需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行定時控制操作，設(shè)定啟動和關(guān)閉時間，完成定時控制。

4）監(jiān)控系統(tǒng)的控制輸出?？刂戚敵龅慕狱c(diǎn)為無源接點(diǎn)，接點(diǎn)的容量對直流為110V（220V）、5A，對交流為220V、5A。

5.4.4用戶權(quán)限管理

系統(tǒng)設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員、維護(hù)員、值班員組等），在每個權(quán)限組里添加用戶名和密碼，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的保障。

6系統(tǒng)硬件配置

參考文獻(xiàn)

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