調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)的功能建設(shè)與應用

胡忠鋼+王浩

摘要：本文從綜自變電站集中監(jiān)控模式下調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)程序化操作、遙控、信息分類分層、系統(tǒng)閉鎖等實際應用出發(fā)，介紹本地公司220k及以下變電站的監(jiān)控業(yè)務(wù)管理，闡述分析了系統(tǒng)應用功能，為調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)的功能擴展與建設(shè)提供了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控；綜自變電站；調(diào)控技術(shù)；支持系統(tǒng)；程序化操作；功能

0 引言

近年來國家電網(wǎng)公司飛速發(fā)展，公司規(guī)模已經(jīng)有全球500強第7名，飛躍至前兩名，“三集五大”的快速持續(xù)推進，無人值班變電站基本全面普及，經(jīng)歷多年的改造建設(shè)，目前本地監(jiān)控所轄220kV及以下變電站已有200多座，隨著電網(wǎng)建設(shè)步伐加快，數(shù)量仍在不斷增長，但由于變電站的重要性和復雜性、智能化技術(shù)越來越多的應用到變電站自動化系統(tǒng)中，智能化變電站的全面建設(shè)，為“調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)”提出了更高的要求。

1.“調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)”的發(fā)展

在本地公司220kV調(diào)控中心成立之初，采用了變電站當?shù)睾笈_簡單延伸至調(diào)控中心的做法，將現(xiàn)場監(jiān)控后臺直接通過光纖通道連接到調(diào)控中心，隨著變電站數(shù)量較多時，特別是在各后臺系統(tǒng)不一致的情況下，集中監(jiān)控的工作人員將面對多樣的人機界面，疲于在各個后臺前檢查復歸信號。

依托變電站無人值班工程的建設(shè)，經(jīng)歷了ID800、DF1800、D5000、D5000等幾代監(jiān)控系統(tǒng)，安裝了獨立的“調(diào)度監(jiān)控一體化系統(tǒng)”，解決了有人值班到無人值守的系統(tǒng)建設(shè)。目前采用南瑞科技公司的D5000系統(tǒng)，實現(xiàn)對各變電站的集中監(jiān)視和操作。同時該系統(tǒng)作為調(diào)度EMS系統(tǒng)，目前已接入近240座變電站的四遙信號，目前本地公司地區(qū)監(jiān)控按照多種責任區(qū)劃分，對所轄220kV及以下變電站進行集控監(jiān)控，通過責任區(qū)的設(shè)置實現(xiàn)了各調(diào)控中心和調(diào)度應用的獨立運行，互不干擾。本地“調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)”解決了變電站的運行和管理。

D5000作為智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，集中監(jiān)控系統(tǒng)無人值班變電站的監(jiān)控管理要求，通過規(guī)約的擴展、軟件應用的深入開發(fā)，實現(xiàn)了一二次變電站設(shè)備的遙控、程序化操作、信息分層告警顯示等諸多功能，為監(jiān)控班高效地監(jiān)屏、正確操作、快速的事故處理提供了有力的技術(shù)支持。調(diào)度一體化的集控框架為值班員提供了更為強大的功能和豐富的信息，如可隨時檢查其他變電站的運行情況、五防功能從變電站范圍擴展到了全系統(tǒng)等，極大提高了運行管理的質(zhì)量。

2.批量負荷控制與程序化操作

批量負荷控制及程序化操作是指通過自動化系統(tǒng)預先設(shè)定的程序（也可稱為操作票或操作序列）對變電站設(shè)備進行系列化操作，實現(xiàn)負荷的批量控制，實現(xiàn)電網(wǎng)在極端情況的控制，其發(fā)出的操作指令是批命令，由自動化系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備的遙測、遙信量相應變化判斷每步操作是否到位，確認到位的情況下進行下一步操作，否則告警。

實現(xiàn)了集控系統(tǒng)和變電站監(jiān)控系統(tǒng)均可實現(xiàn)程序化操作，典型票存儲在變電站監(jiān)控系統(tǒng)工控機內(nèi)。可實現(xiàn)的典型操作包括運行、熱備用、冷備用（35千伏設(shè)備改為檢修）的各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換操作以及200千伏線路和主變開關(guān)的熱倒、冷倒操作。

在實際應用中體現(xiàn)了較大優(yōu)勢：一方面，程序化操作的實施減輕監(jiān)控人員的工作壓力，減少和避免因人為因素導致的誤操作；另一方面，程序化操作的實施提高了操作效率。

3.變電站一、二次設(shè)備遙控操作

變電站一二次設(shè)備的遠方遙控工作日益增多，不僅實現(xiàn)了保護運行狀態(tài)、動作事件報告等信息至調(diào)控中心的上傳，將來還將陸續(xù)實調(diào)控中心對保護的信號復歸、定值區(qū)切換、線路主保護投退、遠方跳閘功能投退、重合閘投退等遙控。

保護動作和告警信號以硬接點方式采集進監(jiān)控I/O單元，監(jiān)控通過I/O單元以硬接點輸出方式遙控保護信號復歸；保護非波形數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)口輸出至監(jiān)控系統(tǒng)，保護功能的投退切換通過監(jiān)控以數(shù)據(jù)口軟壓板方式遙控。

4.信息分類分層及責任區(qū)劃分

變電站除遙測量和一次設(shè)備狀態(tài)量外，運行對信息的需求主要是各種設(shè)備異常告警信號，以及系統(tǒng)中發(fā)生短路故障后的保護動作報告。一方面由于保護信息量確實太多，且保護與監(jiān)控接口工作做得不夠，另一原因是缺乏這方面的標準和規(guī)范。變電站無人值班后，調(diào)控中心將接收各個變電站傳送來的大量信息，運行人員在日常監(jiān)屏和事故異常等情況下所需處理的信息量巨大。其中主要做法如下：

1）監(jiān)控系統(tǒng)具備信息分類篩選功能，運行人員可自定義各類遙信、遙測的緊急程度、所屬廠站、間隔，可自行篩選信號類型、信號所上分類告警窗口，實現(xiàn)信號的分類篩選。

2）針對改擴建工程中可能出現(xiàn)的調(diào)試驗收信號干擾值班員監(jiān)屏以及驗收時誤遙控到運行設(shè)備的情況，新增設(shè)了一臺驗收專用工作站，并在監(jiān)控系統(tǒng)增加了“調(diào)試”責任區(qū)和調(diào)試人員賬號。

3）實現(xiàn)了信息分類分層技術(shù)和責任分區(qū)結(jié)合。通過責任區(qū)的定義來完成信息分層控制，通過用戶和結(jié)點關(guān)聯(lián)，結(jié)點又和責任區(qū)關(guān)聯(lián)，用戶只能在自己所在責任區(qū)的結(jié)點范圍內(nèi)對需要監(jiān)視的信息進行監(jiān)視。

實現(xiàn)分層分類、責任區(qū)劃分后，監(jiān)控人員監(jiān)屏質(zhì)量得到提高，事故情況下信息簡介、清晰，縮短了事故及異常的處置時間。

5.防閉鎖及其他輔助功能

無人值班變電站一方面依賴于變電站設(shè)備本身的安全、可靠、可控、可視的良好性能和自動化水平，另一方面還必須建立合適的防誤閉鎖技術(shù)體系，并制定健全的運行管理制度。因此，根據(jù)某變電站實際情況，在五防閉鎖設(shè)置的前提下又進行了以下系統(tǒng)防誤內(nèi)容的擴展。

1）調(diào)控中心層面設(shè)置防誤閉鎖邏輯。

220kV無人值班變電站的常規(guī)操作在調(diào)控中心層面完成。所以，相對于常規(guī)220kV變電站的防誤閉鎖，無人值班變電站增加了調(diào)控中心層面的防誤閉鎖邏輯，該閉鎖邏輯和站內(nèi)閉鎖邏輯的一致。D5000的集控系統(tǒng)，可以采用系統(tǒng)圖形拓撲五防，通過對系統(tǒng)接線的分析、并增加線路電壓、開關(guān)電流等遙測判斷條件，并能夠自動判斷集控系統(tǒng)內(nèi)對側(cè)變電站設(shè)備狀態(tài)，提供了全系統(tǒng)五防校驗功能，使得遠方操作時五防功能完備。

2）其他輔助系統(tǒng)的應用

變電站電站除對正常一次設(shè)備、二次設(shè)備的信號采集外，為滿足無人值班的需求還增加一系列輔助系統(tǒng)的應用，包括：主變在線監(jiān)測系統(tǒng)、遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)、消防告警系統(tǒng)、環(huán)境溫度和濕度遙控調(diào)節(jié)溫度功能、水位視頻監(jiān)視與遠方遙控及變電站安全防范。通過這些輔助設(shè)施和系統(tǒng)的建立，完善了變電站監(jiān)視內(nèi)容，確保了某變電站的能空、可控、在控。

6.結(jié)束語

7.220kV無人值班變電站是必然的發(fā)展方向， 220kV無人值班變電站的逐步深入研究、實施，必將為智能化電網(wǎng)建設(shè)、實現(xiàn)調(diào)度與運行方式的革命性變化、進一步提高電網(wǎng)的安全運行能力和事故快速反應能力產(chǎn)生深遠影響，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

變電站至調(diào)控中心信息采集、傳輸和顯示實施了分層分類優(yōu)化，調(diào)控中心遙信顯示也按重要程度區(qū)分事故報警、異常報警、告知信息等，還可自定義篩選顯示告警信息，使得正常運行和事故處理效率大大提高。

程序化操作和保護二次遙控使得操作時間大大縮短，操作安全、安全高效，節(jié)省了人力成本。輔助系統(tǒng)提供的視屏監(jiān)控、主變在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、避雷器在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)全面、可靠，可自動顯示異常情況，提高了巡視質(zhì)量和速度。

作者簡介：

胡忠鋼（1968年4月—），男，漢族，國網(wǎng)江蘇省電力公司徐州供電公司，工程師，從事變電、調(diào)控運行工作。

王浩（1975年3月—），男，漢族，國網(wǎng)江蘇省電力公司徐州供電公司，高級工程師，高級技師、從事多年變電、調(diào)控運行管理工作。endprint