集控中心監(jiān)控系統(tǒng)光字功能模塊的設(shè)計(jì)

李 冬

(龍灘水電開(kāi)發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

集控中心監(jiān)控系統(tǒng)光字功能模塊的設(shè)計(jì)

李 冬

(龍灘水電開(kāi)發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

集控中心在電力行業(yè)中建設(shè)力度加大,其監(jiān)控系統(tǒng)是運(yùn)行人員監(jiān)視、控制設(shè)備運(yùn)行和事故處理的重要平臺(tái),是保證設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。對(duì)集中監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題及解決途徑進(jìn)行了總結(jié)和分析,詳細(xì)介紹了光字功能模塊的一種設(shè)計(jì)方案,為集控監(jiān)控系統(tǒng)信息的合理設(shè)置提供借鑒。

集中監(jiān)控系統(tǒng);光字模塊;設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,新建電廠和變電站大量投入運(yùn)行,現(xiàn)有運(yùn)行人員數(shù)量與電力運(yùn)營(yíng)需求的矛盾不斷加大；另外由于變電站、水電、風(fēng)電以及太陽(yáng)能等電站一般位置偏僻,管理非常不便。針對(duì)以上情況，為了優(yōu)化人力資源配置、提高能源利用效率、提升電力生產(chǎn)管理技術(shù)水平,需要建立現(xiàn)地?zé)o人值班、少人職守和遠(yuǎn)方集控運(yùn)行模式。目前電力系統(tǒng)下分布的集控中心涵蓋眾多領(lǐng)域,主要有：火電集控、水電梯級(jí)流域集控、風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域集控、太陽(yáng)能發(fā)電區(qū)域集控、變電站區(qū)域集控、電網(wǎng)區(qū)域集控。在這些領(lǐng)域的集控中心投運(yùn)初期,普遍存在信息繁雜的問(wèn)題,不但容易漏掉重要的報(bào)警信息、影響事故信息的匯報(bào)及后期的處理,而且造成監(jiān)屏人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加、人員身體疲勞和工作效率降低等問(wèn)題。為保證安全,集控中心又不得不進(jìn)行信息的優(yōu)化,造成工作的重復(fù)進(jìn)行。

1 集中監(jiān)控系統(tǒng)信息繁雜的原因分析

(1)在集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,因設(shè)計(jì)人員考慮到集控中心要接收數(shù)個(gè)監(jiān)控站點(diǎn)的信息,追求大而全,把站點(diǎn)所有的信息上送到監(jiān)控系統(tǒng),因此建立了高速、海量數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)在集中監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)階段,試驗(yàn)人員按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,由于工作范圍的限制,不能對(duì)需上報(bào)的信息和后臺(tái)處理的信息進(jìn)行有效劃分,最終將全部信息上送監(jiān)控系統(tǒng)。

(3)在集控中心建設(shè)階段,一般是由籌備組組織開(kāi)展工作,但由于人員有限,廠站信息往往是在沒(méi)有分類(lèi)整理的情況下就直接應(yīng)用于系統(tǒng)。另一方面,運(yùn)行人員很少參與到集控中心的建設(shè)、信息調(diào)試等過(guò)程中,與設(shè)計(jì)人員缺乏信息溝通交流、對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求不能及時(shí)反饋,存在信息的脫節(jié)。

(4)站點(diǎn)原始信息不規(guī)范。由于集控中心所轄站點(diǎn)的投產(chǎn)時(shí)間、自動(dòng)化程度存在差別,且監(jiān)控系統(tǒng)的廠家亦不盡相同,對(duì)測(cè)點(diǎn)的定義出現(xiàn)差別,這些差別導(dǎo)致了站點(diǎn)信息不完全、分類(lèi)不明確和信息不穩(wěn)定等現(xiàn)象。

2 監(jiān)控系統(tǒng)信息的合理設(shè)置探討

在設(shè)置集中監(jiān)控系統(tǒng)信息時(shí),不能因?yàn)樾畔⒎彪s而過(guò)度精簡(jiǎn),丟失有用的信息,也不可簡(jiǎn)單依靠信息上送的完整性來(lái)保證安全。在實(shí)際工作中應(yīng)結(jié)合企業(yè)的基本情況,從原始站點(diǎn)信息的清查整頓、簡(jiǎn)報(bào)信息的合理設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分類(lèi)和光字報(bào)警功能模塊的開(kāi)發(fā)建設(shè)等方面入手,來(lái)完善集控監(jiān)控系統(tǒng)的信息。其中原始站點(diǎn)信息的清查整頓是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,可依照“信息完整、分類(lèi)明確、精度統(tǒng)一、穩(wěn)定可靠和上下一致”的統(tǒng)一要求,在設(shè)備檢修期間聯(lián)合信號(hào)不規(guī)范的站點(diǎn),從源信號(hào)開(kāi)始,逐個(gè)信號(hào)—設(shè)備單元—站點(diǎn)進(jìn)行核對(duì),形成站點(diǎn)完整、真實(shí)、有用的上送信號(hào)；簡(jiǎn)報(bào)信息的合理設(shè)置分析可根據(jù)簡(jiǎn)報(bào)信號(hào)基本特性,按照緊急程度分類(lèi)整理,一些正常流程信息在后臺(tái)進(jìn)行閉鎖,但是信息量縮減有限,出現(xiàn)異常事故時(shí),集控運(yùn)行人員無(wú)法查找后臺(tái)閉鎖的信息,對(duì)于大信息量的集中監(jiān)控系統(tǒng)還有不足之處；歷史數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化的重點(diǎn)是完整和明確的分類(lèi),便于運(yùn)行人員快速查找需要的信號(hào),其顯示的是歷史信息,只可作為設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視的輔助手段；光字功能模塊是運(yùn)行人員監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要手段,其開(kāi)發(fā)建設(shè)是一項(xiàng)重要工作,完善的光字報(bào)警功能模塊可有效的彌補(bǔ)以上方法的不足,常規(guī)站點(diǎn)的光字只是簡(jiǎn)單顯示報(bào)警信息,不適合信息量大的集中監(jiān)控系統(tǒng),本文將對(duì)集中監(jiān)控系統(tǒng)光字模塊功能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以期不斷完善集中監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信息功能。

3 集中監(jiān)控系統(tǒng)光字功能模塊的設(shè)計(jì)

光字模塊顯示的是實(shí)時(shí)報(bào)警信息,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí),光字能夠?qū)崟r(shí)點(diǎn)亮。本文所設(shè)計(jì)的光字模塊,是按照站點(diǎn)設(shè)備縱向分類(lèi)、報(bào)警信息橫向分層的原則進(jìn)行的，總體構(gòu)架如圖1所示。站點(diǎn)設(shè)備按照單元縱向分類(lèi),分為全廠性設(shè)備、開(kāi)關(guān)站、廠用電、公用系統(tǒng)和單元,站點(diǎn)內(nèi)每一個(gè)設(shè)備單元按照?qǐng)?bào)警信息緊急程度橫向分層,分為事故、故障和越限。事故、故障和越限依照“控制設(shè)備越限,防止設(shè)備故障,避免事故發(fā)生”的安全理念進(jìn)行設(shè)置。

圖1 光字功能模塊總體構(gòu)架

設(shè)置事故報(bào)警時(shí)，將源測(cè)點(diǎn)按照事故動(dòng)作邏輯關(guān)系進(jìn)行組合命名,寫(xiě)進(jìn)光字功能模塊,當(dāng)設(shè)備發(fā)生事故時(shí)事故光字被點(diǎn)亮并顯示事故名稱(chēng),以便運(yùn)行人員能夠快速定位事故的類(lèi)別和原因,為事故匯報(bào)和后期的處理爭(zhēng)取時(shí)間。

設(shè)置故障報(bào)警時(shí)，故障信息按設(shè)備單元進(jìn)行分類(lèi),分析干擾性故障信息,必要時(shí)做一邏輯判據(jù),形成所需要的故障信息。如：水電站的“機(jī)組主軸密封水中斷”信息,在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下是重要的故障信息,但在機(jī)組停備狀態(tài)下該信息是正常信息,如果把此信息作為故障信息,在機(jī)組停機(jī)狀態(tài)下此信息成為干擾信息,因此,可以把此信息附加機(jī)組“非停態(tài)”的邏輯判據(jù),進(jìn)而避免干擾信息。

設(shè)置越限報(bào)警時(shí)，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的報(bào)警值是設(shè)備損壞的極限值,設(shè)備在一個(gè)正常區(qū)間穩(wěn)定運(yùn)行,超越該區(qū)間,雖然沒(méi)有達(dá)到報(bào)警值,但是設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)異常,因此,對(duì)溫度、電壓和電流等模擬量可在正常區(qū)間與報(bào)警值之間取一個(gè)越限值,對(duì)泵、風(fēng)機(jī)之類(lèi)設(shè)備取兩個(gè)越限值,即單次運(yùn)行時(shí)間越限值和相鄰兩次運(yùn)行時(shí)間間隔越限值,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行超過(guò)越限值報(bào)警。

光字模塊中的光字分為4級(jí)：1級(jí)光字為總燈,2級(jí)光字為廠站,3級(jí)光字為設(shè)備單元,4級(jí)光字為源測(cè)點(diǎn)。4級(jí)源測(cè)點(diǎn)滿(mǎn)足相應(yīng)的邏輯關(guān)系點(diǎn)亮3級(jí)光字,3級(jí)光字動(dòng)作后點(diǎn)亮2級(jí)光字,2級(jí)光字動(dòng)作后點(diǎn)亮光字總燈。光字總燈實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控畫(huà)面的最前端,以不同的顏色顯示,事故為紅色、故障為黃色、越限為藍(lán)色, 如圖2、3所示。

圖2 設(shè)備單元光字分畫(huà)面示意

圖3 源測(cè)點(diǎn)光字畫(huà)面

任一光字總燈點(diǎn)亮,點(diǎn)擊相應(yīng)的功能按鈕即可轉(zhuǎn)到圖1畫(huà)面,點(diǎn)擊圖1中點(diǎn)亮的光字即可轉(zhuǎn)到圖2相應(yīng)的單元分畫(huà)面,進(jìn)而由圖2轉(zhuǎn)到圖3,從而快速定位到對(duì)應(yīng)的事故、故障或越限信息。

另外,光字模塊還具備如下功能：

(1)站點(diǎn)動(dòng)態(tài)組合功能,運(yùn)行人員可根據(jù)監(jiān)控站點(diǎn)來(lái)選擇全部或部分廠站參與光字邏輯判斷,未監(jiān)控的站點(diǎn)光字信息將不會(huì)在光字畫(huà)面顯示。如運(yùn)行人員監(jiān)控站1和站3兩個(gè)站點(diǎn),只需在光字功能畫(huà)面選擇站1和站3,其他站點(diǎn)不選擇,光字各個(gè)畫(huà)面將只會(huì)顯示站1和站3的光字信息。

(2)設(shè)備置檢修功能,運(yùn)行人員可將檢修設(shè)備或具體測(cè)點(diǎn)置檢修態(tài),設(shè)置檢修態(tài)的設(shè)備將不參與光字邏輯判斷。如站1中的單元1設(shè)備進(jìn)行檢修,這時(shí)可以將圖1光字總畫(huà)面中的事故、故障和越限3個(gè)光字燈置檢修,站1中的單元1的異常信息不會(huì)點(diǎn)亮任何光字,避免監(jiān)屏人員受到檢修設(shè)備異常信號(hào)帶來(lái)的干擾。

(3)語(yǔ)音報(bào)警功能,光字點(diǎn)亮?xí)r,語(yǔ)音報(bào)警,提醒運(yùn)行人員進(jìn)行異常處理。為避免混淆站點(diǎn)，語(yǔ)音報(bào)警只報(bào)出一級(jí)光字名稱(chēng),清晰明了。

4 集中監(jiān)控系統(tǒng)光字功能模塊設(shè)計(jì)的應(yīng)用

大唐集團(tuán)公司廣西分公司集控中心是集發(fā)電調(diào)度、水庫(kù)調(diào)度、生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急指揮一體的集中控制中心,控制龍灘、巖灘和大化等10個(gè)電站的梯級(jí)

調(diào)度。其中發(fā)電調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)視控制44臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組,信號(hào)量大,在監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)期,對(duì)集中監(jiān)控系統(tǒng)的使用情況進(jìn)行充分調(diào)研,采用該光字功能模塊處理監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信息。在試運(yùn)行期,經(jīng)測(cè)試能夠有效地反映出設(shè)備的越限、故障及事故情況,初步驗(yàn)證了該光字功能模塊設(shè)計(jì)的合理性。

5 結(jié) 語(yǔ)

集中監(jiān)控系統(tǒng)的信息涉及電力系統(tǒng)諸多專(zhuān)業(yè),在進(jìn)行集中監(jiān)控系統(tǒng)信息的設(shè)置過(guò)程中,不能因?yàn)樾畔⒎彪s而過(guò)度精簡(jiǎn),丟失有價(jià)值的信息,也不能將上送的信息完全接收,本文所設(shè)計(jì)的光字模塊功能為報(bào)警信息的設(shè)置提供一種方法,可在實(shí)際工作中加以應(yīng)用,以期提高集控中心運(yùn)行監(jiān)盤(pán)工作的效率。

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(責(zé)任編輯 高 瑜)

Design of Light-Word Function Module for Centralized Monitoring and Control System

LI Dong

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

The construction of centralized control center is gradually increased in power industry. The monitoring and control system of center is an important platform for operators to monitor and control equipment operation and treat accidents, and is the foundation to ensure safe operation of equipment. The existing problems and solutions of centralized monitoring and control system are summarized and analyzed, and a design scheme of light-word function module is introduced in detail, which can provide reference for reasonable setting of centralized monitoring and control system．

centralized monitoring and control system; light-word module; design

2017- 02-18

李冬(1981—),男,河南鄧州人,工程師,碩士,主要從事水電站生產(chǎn)管理工作．

TM762(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0048- 03