風(fēng)電場升壓站無人值守遠(yuǎn)程終端控制經(jīng)濟(jì)效益

孫小勤 譚志慶

摘 要：伴隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)正在不斷的進(jìn)步。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)哉，如工程項(xiàng)目、醫(yī)療、教學(xué)、管理、服務(wù)等，帶給人們極大的便利。在風(fēng)電場升壓站地處偏遠(yuǎn)，電站運(yùn)行維護(hù)及管理不方便，解決這些的最好辦法就是在風(fēng)電場升壓站實(shí)行無人值班，監(jiān)視和控制通過集控中心遠(yuǎn)程控制。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；無人值守；遠(yuǎn)程終端

1 無人值守遠(yuǎn)程終端控制可行性分析

1.1 近年升壓站無人值班的全面實(shí)施積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)

升壓站自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要組成部分。隨著無人值守升壓站管理模式的推廣，升壓站巡檢制度的建立，通過現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對所屬升壓站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況警告接收處理是可行的。電網(wǎng)建設(shè)中全面推行220kV及以下升壓站的無人值班，已經(jīng)積累了高電壓等級升壓站無人值班建設(shè)、改造和運(yùn)行管理的豐富經(jīng)驗(yàn)，為風(fēng)電場升壓站的無人值班建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 現(xiàn)有的設(shè)備水平為實(shí)施無人值班遠(yuǎn)程終端控制提供了技術(shù)可能

目前新上的110kV站都采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，其一次設(shè)備和保護(hù)、通訊、自動(dòng)化可靠性程度較高，對現(xiàn)行技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化，基本不需進(jìn)行大的改造就可實(shí)施無人值班。

1.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在無人值守升壓站的功能

①監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)視：監(jiān)控系統(tǒng)能夠同時(shí)和各個(gè)調(diào)度中心EMS/SCADA系統(tǒng)通信，且能對通道狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。考慮到遠(yuǎn)程通信的可靠，通信口之間還具有手動(dòng)/自動(dòng)切換功能，且MODEM也具有手動(dòng)/自動(dòng)切換功能。

②監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制：監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能正確執(zhí)行操作員站、各個(gè)調(diào)度中心和遠(yuǎn)方監(jiān)控中心的遙控命令，但同一時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)主站的控制命令。對于控制命令，就地手動(dòng)控制優(yōu)先于站級控制層控制，站級控制層控制優(yōu)先于遠(yuǎn)方調(diào)度控制。

③升壓站遠(yuǎn)程查詢：能就地或遠(yuǎn)方（通過FAX MODEM）對遠(yuǎn)程工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢、軟件組態(tài)、參數(shù)修改等維護(hù)。遠(yuǎn)程工作站具有可編程的當(dāng)?shù)鼐S護(hù)界面， 組態(tài)方便且具有在線遠(yuǎn)方診斷、 遠(yuǎn)方下載、遠(yuǎn)方配置文件及遠(yuǎn)方修改參數(shù)等功能。

④新技術(shù)的使用：現(xiàn)有遠(yuǎn)程監(jiān)控廠家已研究了成熟的安全超文本傳輸協(xié)議，協(xié)議能提供多種安全機(jī)制，為服務(wù)商提供安全保證，加強(qiáng)可信度。

綜上所述，無人值守遠(yuǎn)程終端控制技術(shù)是可行的，也是必要的。

2 實(shí)施無人值守遠(yuǎn)程終端控制具有顯著的安全和經(jīng)濟(jì)效益

對于110kV升壓站，參照現(xiàn)在少人值班的運(yùn)行管理模式規(guī)定：2*50兆瓦風(fēng)電場升壓站為12人/站。風(fēng)電場升壓站定員12人，職工人均年工資按5萬元計(jì)；職工福利費(fèi)按工資總額的14%計(jì)；勞保統(tǒng)籌費(fèi)按工資總額的34.5%計(jì)；住房基金按工資總額的12%計(jì)，每年可共節(jié)約人工費(fèi)：96.3萬元。

3 實(shí)施無人值守遠(yuǎn)程終端建設(shè)方案

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮110kV無人值班升壓站的功能要求，應(yīng)滿足遠(yuǎn)方控制、監(jiān)視的需要。通過提高升壓站自動(dòng)化水平實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。規(guī)范信息的采集、分類及處理要求，既要保證上送的信息全面準(zhǔn)確詳實(shí)，又要予以合并分類，避免信息淹沒，確保110kV無人值班升電站安全可靠運(yùn)行。

3.2 無人值守遠(yuǎn)程終端設(shè)計(jì)方案

風(fēng)電場監(jiān)控系統(tǒng)采用無人值守。集控中心作為風(fēng)場升壓站遠(yuǎn)程控制終端，將實(shí)現(xiàn)風(fēng)場升壓站所有監(jiān)視和控制。

根據(jù)無人值守升壓站設(shè)計(jì)原則及風(fēng)電場特點(diǎn)，風(fēng)電場分為四級監(jiān)控：

第一級為現(xiàn)地控制單元級，可在各臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的現(xiàn)地控制屏上對單元設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)地監(jiān)控；

第二級為集中監(jiān)控級，可在風(fēng)電場的中控室的控制臺上通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行集中監(jiān)控；

第三級為調(diào)度級，可在接入升壓站或省調(diào)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)行遠(yuǎn)方遙測和遙信；

第四級為集控中心集中控制級，可在集控中心實(shí)行遠(yuǎn)方四遙。

其優(yōu)先級控制順序?yàn)椋含F(xiàn)地控制優(yōu)先級最高，集控中心控制優(yōu)先級第二，遠(yuǎn)方調(diào)度優(yōu)先級第三，控制輸出操作由遠(yuǎn)方調(diào)度下達(dá)命令，裝置接受命令并返回校核無誤，然后跳閘及功率調(diào)節(jié)。風(fēng)電場中控室集中控制第四。

4 無人值守遠(yuǎn)程終端建設(shè)所需注意的問題

系統(tǒng)發(fā)生事故或異常情況時(shí)，集控中心值班人員應(yīng)迅速正確地向值班調(diào)度員報(bào)告有關(guān)風(fēng)電場的保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘及設(shè)備異常情況，并立即通知維操隊(duì)檢查現(xiàn)場設(shè)備。這要求風(fēng)電場必須交通便利，通信可靠，能保證維操人員在規(guī)定時(shí)間趕到升壓站及時(shí)地處理事故。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

投資增加費(fèi)用：集控中心新增主機(jī)兼操作員工作站2套，監(jiān)控軟件1套，五防系統(tǒng)1套，圖像監(jiān)控系統(tǒng)柜1面，以太網(wǎng)交換機(jī)1臺，光纖配線單元一套，縱向加密認(rèn)證裝置2套，共計(jì)費(fèi)用35.3萬。17km的光纜及架設(shè)費(fèi)用97萬。

人工費(fèi)用：風(fēng)場升壓站為無人值守站，站內(nèi)可進(jìn)行全部操作和監(jiān)控，集控中心控制室也可以對風(fēng)場升壓站進(jìn)行操作和監(jiān)控。升壓站電場定員12人，職工人均年工資按5萬元計(jì)；職工福利費(fèi)按工資總額的14%計(jì)；勞保統(tǒng)籌費(fèi)按工資總額的34.5%計(jì)；住房基金按工資總額的12%計(jì)，每年可共節(jié)約人工費(fèi)：96.3萬元，按25年算共計(jì)可節(jié)約人工費(fèi)：2407.5萬元。

綜上所述，若按全壽命周期25年算，風(fēng)電場升壓站無人值守遠(yuǎn)程終端控制共節(jié)省費(fèi)用為2275.2萬元。

6 結(jié)論

通過以上分析和論證，得出以下結(jié)論：

風(fēng)電場實(shí)行無人值班遠(yuǎn)程控制可以解決地處偏遠(yuǎn)，電站運(yùn)行維護(hù)及管理不方便等問題；將會帶來較顯著的安全和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步和管理水平的提高。