電力監(jiān)控系統(tǒng)與各變電站防誤關(guān)閉操作管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)與各變電站防誤關(guān)閉操作管理

隨著國(guó)內(nèi)能源系統(tǒng)的快速發(fā)展，區(qū)域供電部門管理的能源站越來(lái)越多，許多能源站逐漸實(shí)現(xiàn)了個(gè)人承諾。由于變電站地域的分散性,如果采用傳統(tǒng)的集中管理模式,會(huì)造成操作和事故處理時(shí)間的延誤,降低了供電可靠性;另一方面,必須解決對(duì)眾多變電站的安全操作管理問(wèn)題,即如何考慮五防閉鎖裝置與各變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)充分的信息資源共享,做到系統(tǒng)配置合理,與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相協(xié)調(diào),電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)顯示正確無(wú)誤,操作管理相對(duì)集中,操作準(zhǔn)確無(wú)誤,并符合現(xiàn)行規(guī)程要求。微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是集控站管理模式,即按地域分布劃分、統(tǒng)一管理操作,以某個(gè)變電站為核心的基地站、集控站的操作管理模式。2機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的評(píng)價(jià)(1)主站端應(yīng)能完整反映各子站的一次系統(tǒng)電氣設(shè)備的狀態(tài),并實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備狀態(tài)的在線自動(dòng)對(duì)位燈光顯示或屏幕顯示。(2)集控站主站的防誤閉鎖系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)各子站一次設(shè)備五防閉鎖系統(tǒng)的邏輯判斷功能,在主站的模擬屏或計(jì)算機(jī)上可實(shí)現(xiàn)對(duì)任一子站的操作任務(wù)進(jìn)行模擬預(yù)演、操作票的檢驗(yàn),并能傳輸操作票給電腦鑰匙,對(duì)任一子站電氣設(shè)備進(jìn)行防誤操作;電腦鑰匙操作完成后,應(yīng)能實(shí)現(xiàn)子站向自身五防閉鎖裝置回傳操作任務(wù)完成信息,又能向主站五防閉鎖裝置回傳操作任務(wù)完成信息,同時(shí),子站和主站的設(shè)備狀態(tài)應(yīng)能同步自動(dòng)刷新。(3)集控站管理的各子站微機(jī)五防閉鎖裝置,應(yīng)具備不依賴主站的獨(dú)立微機(jī)防誤功能,配置符合該子站實(shí)際要求的閉鎖鎖具,保證在子站單獨(dú)實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖預(yù)演和操作。(4)集控主站應(yīng)配置一套功能完善的操作票專家系統(tǒng)(原則上子站不配置專家系統(tǒng))。該系統(tǒng)應(yīng)具備圖形開票、手工開票、典型票開票、預(yù)生成票及操作票管理功能。專家系統(tǒng)開出的操作票應(yīng)能下載到模擬屏進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬演示。主站可對(duì)各子站操作票進(jìn)行統(tǒng)一管理,對(duì)各子站的操作票可分別調(diào)用、保存。(5)主站和子站的五防閉鎖裝置均應(yīng)具備完善的通信功能,不僅子站和集控主站、主站與主站、子站與子站之間的微機(jī)防誤裝置與微機(jī)監(jiān)控裝置之間均能夠通信,進(jìn)行信息交換。原則上,微機(jī)防誤裝置不能采集和處理任何狀態(tài)信息。(6)對(duì)電動(dòng)操作的電氣設(shè)備,不論是主站還是子站,當(dāng)通過(guò)微機(jī)監(jiān)控后臺(tái)機(jī)實(shí)行分合閘控制時(shí),通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)與閉鎖系統(tǒng)之間的通信實(shí)現(xiàn)帶五防閉鎖、操作自動(dòng)對(duì)位;對(duì)手動(dòng)操作的設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)裝設(shè)閉鎖功能完善、可靠性高、安裝簡(jiǎn)便的閉鎖鎖具。對(duì)無(wú)法采集設(shè)備狀態(tài)的電氣設(shè)備,應(yīng)實(shí)現(xiàn)記憶對(duì)位,設(shè)備操作結(jié)束后,經(jīng)電腦鑰匙回傳、自動(dòng)刷新模擬屏或計(jì)算機(jī)上顯示狀態(tài)。對(duì)于多處操作的電動(dòng)設(shè)備,在該設(shè)備的可能操作處,分別采用強(qiáng)制閉鎖。(7)為保證集控站微機(jī)防誤閉鎖的可靠性,同時(shí)不影響集控站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制操作和信息傳送的可靠性,防誤閉鎖系統(tǒng)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)各自采用獨(dú)立的專用通信通道。主站與子站的微機(jī)監(jiān)控與微機(jī)防誤閉鎖通信時(shí),只交換設(shè)備狀態(tài)信息,不交換其它信息。當(dāng)有特殊要求時(shí),也可傳送模擬量信息。3實(shí)現(xiàn)集控站防誤封閉系統(tǒng)間的通信圖1為集控站微機(jī)防誤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的35kV和110kV等電站全部實(shí)現(xiàn)了微機(jī)監(jiān)控和無(wú)人值班后,集控站與各子站間的通信通道問(wèn)題已經(jīng)解決,只要解決主站與主站、子站與子站微機(jī)監(jiān)控與微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)間的通信,就可實(shí)現(xiàn)集控站防誤閉鎖系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接。4控制站微型故障預(yù)防系統(tǒng)的配置方法4.1主站設(shè)備配置方法(1)模擬預(yù)演控制主站采用工業(yè)PC機(jī),選配大屏幕顯示器。這種配置方式是集控站主站的主要配置方式,當(dāng)集控站有較大值班室時(shí),可采用模擬屏方式。工業(yè)PC機(jī)顯示器可顯示系統(tǒng)各子站電氣主接線圖,用鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行模擬預(yù)演,通過(guò)通信適配器向電腦鑰匙傳送正確的操作票,對(duì)各子站進(jìn)行操作,操作完成后在子站和主站間回傳。這種方式通用性強(qiáng),當(dāng)前能運(yùn)行Windows98的PC機(jī)均可運(yùn)行防誤閉鎖軟件。在工業(yè)PC機(jī)上主接線圖表達(dá)方式靈活,可整體顯示集控站所有設(shè)備的狀態(tài),也可分屏顯示每個(gè)子站的設(shè)備狀態(tài),還可根據(jù)地理位置或電壓等級(jí)劃分和顯示各站狀態(tài),由于各子站防誤閉鎖工業(yè)PC機(jī)與微機(jī)監(jiān)控主站實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化接口,在主站屏幕上可顯示各子站必要的電氣量參數(shù)。此種方式還可配置操作票專家系統(tǒng)軟件,與閉鎖軟件聯(lián)合使用,編制和打印各類操作票。(2)觸無(wú)線模擬加工采用觸摸式燈開關(guān)模擬屏方式,便于主站對(duì)各子站的管理。所謂觸摸式燈開關(guān)模擬屏方式是將微機(jī)模擬方式實(shí)體化,將鼠標(biāo)操作變?yōu)榉糯蟮挠|摸式操作?？梢酝暾M集控站管理的各子站電氣設(shè)備狀態(tài)。由于這種模擬屏具有燈光在線自動(dòng)對(duì)位顯示功能,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)刷新畫面,顯示直觀,運(yùn)行、模擬操作方便,即可在模擬屏上模擬預(yù)演,又可通過(guò)專家系統(tǒng)開票后,下載到模擬屏上動(dòng)態(tài)預(yù)演。此外,觸摸式燈開關(guān)模擬屏的配置方式既適合集控主站使用,也適用于子站。(3)防誤封閉系統(tǒng)此種配置方式,即帶五防閉鎖的SCADA系統(tǒng)。理論上講是一種最合理的集微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、集控站微機(jī)防誤系統(tǒng)為一體的自動(dòng)化系統(tǒng)。主站和子站既可在微機(jī)監(jiān)控后臺(tái)機(jī)上運(yùn)行主站和子站的防誤閉鎖軟件,又可配置單獨(dú)的五防閉鎖計(jì)算機(jī)運(yùn)行防誤閉鎖軟件,而防誤閉鎖系統(tǒng)不必單獨(dú)配置專用通道。實(shí)現(xiàn)這種方案的關(guān)鍵問(wèn)題是要求各子站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)各功能單元的傳輸規(guī)約一致,而且與模擬屏生產(chǎn)廠家的傳輸規(guī)約一致,同時(shí)還要保證各子站與主站的SCADA系統(tǒng)規(guī)約相一致。這樣配置的主站和子站,仍可配置模擬屏或工業(yè)PC機(jī)。對(duì)一些以中小型110kV和35kV為主的集控站,子站也可不配置模擬屏或工業(yè)PC機(jī),在監(jiān)控后臺(tái)機(jī)上運(yùn)行防誤閉鎖軟件。4.2監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)子站裝置的配置方式與主站裝置的3種配置方式完全相同,即:工業(yè)PC機(jī)方式、模擬屏方式、閉鎖軟件方式。根據(jù)不同的工程實(shí)際情況,上述3種配置方式一般按下述原則選擇:(1)對(duì)于110kV大型變電站,有條件時(shí)宜配置模擬屏燈開關(guān)方式(要求有放置模擬屏位置),當(dāng)然,配置工業(yè)PC機(jī)閉鎖方式也是可行的。(2)當(dāng)35kV中小型變電站采用完善的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),可只配閉鎖軟件,裝入監(jiān)控主機(jī)運(yùn)行,加上所需鎖具;也可只配置簡(jiǎn)易型“集控閉鎖元件”方式,它由適配器主板、傳輸口、通信接口組成,通過(guò)通信接口及MODEM,可接收主站經(jīng)過(guò)模擬的操作票,操作后又可向主站回傳變位情況。(3)當(dāng)子站為舊站改造,采用簡(jiǎn)易監(jiān)控時(shí),宜配置具有在線對(duì)位功能的觸摸式燈光模擬屏。子站電氣五防閉鎖功能的具體實(shí)施方案如下:①各子站手動(dòng)操作的電氣設(shè)備,如隔離開關(guān)、接地刀閘、網(wǎng)門、臨時(shí)接地線等,一般采用安裝與操作都十分簡(jiǎn)單的機(jī)械編碼掛鎖,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖。②各子站電動(dòng)操作的斷路器,在現(xiàn)場(chǎng)操作處采用電編碼強(qiáng)制閉鎖,與遠(yuǎn)方(指主站)操作電氣回路并行操作;在主站通過(guò)模擬預(yù)演,利用后臺(tái)機(jī)進(jìn)行操作。③各子站電動(dòng)操作的隔離開關(guān),根據(jù)其操作地點(diǎn)的不同,分別采用機(jī)械編碼掛鎖鎖住操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱門,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖或采用電編碼強(qiáng)制閉鎖。④對(duì)于有電源的線路側(cè)接地刀閘,裝設(shè)驗(yàn)電器實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖。⑤對(duì)于子站開關(guān)柜上的隔離開關(guān),裝設(shè)鎖銷實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制閉鎖。⑥有條件的單位,各子站最好裝設(shè)具有在線對(duì)位的燈光顯示模擬屏,以便主站操作人員到現(xiàn)場(chǎng)后,能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一目了然。否則,可裝設(shè)五防閉鎖專用計(jì)算機(jī)。5電氣模擬屏及控制板的安裝圖2為一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的集控站微機(jī)防誤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,該實(shí)例中包括有6個(gè)變電站。以110kV南邊變電站為巡檢中心站,負(fù)責(zé)對(duì)所管轄5站和自身進(jìn)行維護(hù)、操作。按照第2節(jié)的功能要求完成對(duì)集控站的功能設(shè)計(jì),系統(tǒng)配置根據(jù)這6個(gè)站的情況,在110kV南邊變電站裝設(shè)了一套反映6個(gè)110kV變電站全部電氣主接線內(nèi)容的觸摸式燈光模擬屏。根據(jù)變電站的重要性,在110kV樂(lè)平站和1