電力系統(tǒng)集控站優(yōu)化運(yùn)行及防誤操作研究

龔政

摘 要：電力系統(tǒng)集控站能夠安裝控制設(shè)備，起到監(jiān)控的作用，保障電網(wǎng)的正確使用。電力人員應(yīng)重視電力系統(tǒng)集控站的運(yùn)行，監(jiān)測(cè)錯(cuò)誤的運(yùn)行方式并優(yōu)化操作，防止運(yùn)行錯(cuò)誤出現(xiàn)的問(wèn)題，保障電力運(yùn)輸及人員安全。電力施工人員還應(yīng)注意防誤操作系統(tǒng)的運(yùn)行，通過(guò)綜合防誤監(jiān)控系統(tǒng)，集控站運(yùn)行管理系統(tǒng)及智能操作票和預(yù)演培訓(xùn)系統(tǒng)的作用下，保證電力系統(tǒng)集控站的正常運(yùn)作。文章詳細(xì)闡述電力系統(tǒng)集控站優(yōu)化運(yùn)作及防誤操作系統(tǒng)的原則、相關(guān)模式、主要功能等，以期推動(dòng)電力系統(tǒng)集控站的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)集控站;優(yōu)化運(yùn)行;防誤操作

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）12-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.014

電力系統(tǒng)集控站的運(yùn)行能夠促進(jìn)電網(wǎng)的使用，在無(wú)人值班的情況下監(jiān)控和管理，提高電力系統(tǒng)集控站的可靠運(yùn)行和安全發(fā)展。從現(xiàn)代社會(huì)電力系統(tǒng)集控站的運(yùn)行和發(fā)展?fàn)顩r看，通過(guò)無(wú)人值班變電站的使用和發(fā)展，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)中優(yōu)化運(yùn)行及防誤操作的作用，促進(jìn)了電力系統(tǒng)集控站的發(fā)展[1]。

1 集控運(yùn)行的內(nèi)涵、組成及特點(diǎn)

1.1 集控運(yùn)行的內(nèi)涵

電力系統(tǒng)一般采用單獨(dú)控制技術(shù)，選用的是母管制，發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)以及鍋爐等處于分離狀態(tài)。但是，集控技術(shù)選擇單元制機(jī)組，也就是每一臺(tái)發(fā)電機(jī)一定會(huì)配備相應(yīng)的汽輪機(jī)和鍋爐，通過(guò)集控技術(shù)可以集中控制發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)和鍋爐等設(shè)備，完成對(duì)各個(gè)機(jī)組的統(tǒng)一操作管理。集控運(yùn)行技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用，可以嚴(yán)格檢測(cè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、投入運(yùn)行以及停止運(yùn)行等，并對(duì)系統(tǒng)提出合理的安全控制策略。

1.2 集控系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)

集控系統(tǒng)由硬件和軟件組成，其中，硬件部分包括電纜、變送器和開關(guān)等，軟件包括設(shè)備微系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)等。硬件和軟件部分是系統(tǒng)的核心組成部件，要確保這些軟硬件的正常運(yùn)行，日常對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)也主要是檢查軟硬件。

集控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，能夠存儲(chǔ)大量信息，結(jié)合多種輔助軟件，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制功能，集控系統(tǒng)中對(duì)于軟件部分的維護(hù)與加強(qiáng)管理也非常重要。

1.3 集控系統(tǒng)運(yùn)行條件

集控系統(tǒng)在發(fā)電組的生產(chǎn)控制中具有非常重要的作用，為更好地保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，要按照集控系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，開展相關(guān)操作與管理工作，要對(duì)集控系統(tǒng)的運(yùn)行需求做到充分了解。電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組中，對(duì)于控制室的環(huán)境要求、控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)接地要求及電源不間斷等要求，都是集控系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本要求，必須確保以上設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性，才能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

在日常管理中要注意以下問(wèn)題。首先，在寒冷天氣條件下，會(huì)影響設(shè)備的干燥功能、過(guò)濾功能及除水功能的實(shí)際效用，或是出現(xiàn)不能結(jié)冰和出氣源管集水等情況。其次，空調(diào)系統(tǒng)在電子室中易出現(xiàn)無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的現(xiàn)象，使得空調(diào)的調(diào)溫功能失效，但在空氣濕度很大時(shí)，也容易出現(xiàn)電路板短路或電路板露珠凝結(jié)等現(xiàn)象。同時(shí)，UPS電源的時(shí)間切換、供電標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定等如果出現(xiàn)不符情況，會(huì)導(dǎo)致集控系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮作用，一旦系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤的信號(hào)，會(huì)使得集控系統(tǒng)受到強(qiáng)干擾導(dǎo)致電纜屏蔽功能失效。

1.4 核心技術(shù)

對(duì)于電力系統(tǒng)，通過(guò)集控運(yùn)行系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)各種設(shè)置的綜合控制，該系統(tǒng)運(yùn)行操作使用的核心技術(shù)是依托DSC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，要利用核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)設(shè)置的綜合控制，電力系統(tǒng)內(nèi)部各種設(shè)置和設(shè)備要符合自動(dòng)化的要求，電力系統(tǒng)集控運(yùn)行技術(shù)就能發(fā)揮其自動(dòng)化和數(shù)字化的性能。其中，在所有技術(shù)中最關(guān)鍵的核心技術(shù)是電力系統(tǒng)內(nèi)部的電力生產(chǎn)線管控技術(shù)，可利用電子計(jì)算機(jī)內(nèi)部中央處理強(qiáng)大的計(jì)算功能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程連接控制功能，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電力生產(chǎn)的高度自動(dòng)化，控制電力系統(tǒng)內(nèi)部的生產(chǎn)線，提高電力系統(tǒng)發(fā)電的效率。此外，利用該技術(shù)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的故障問(wèn)題，便于電力系統(tǒng)及時(shí)安排人員開展檢查維修工作。如果是對(duì)于大型電力系統(tǒng)內(nèi)部的大中型電力生產(chǎn)線的集中自動(dòng)化控制，一般還會(huì)使用4C技術(shù)，該技術(shù)可以整合分析電力系統(tǒng)生產(chǎn)信息，制定集控運(yùn)行技術(shù)的優(yōu)化方案，檢測(cè)運(yùn)行出現(xiàn)故障的設(shè)備，防止安全事故的發(fā)生。

2 集控站系統(tǒng)級(jí)綜合防誤操作系統(tǒng)應(yīng)遵循的原則

2.1 可靠性原則

集控站的綜合防誤操作系統(tǒng)能夠保障電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)無(wú)人值班變電站的發(fā)展，具有可靠性特征。在電力集控系統(tǒng)與綜合防誤操作系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，要根據(jù)電力集控站進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。除此之外，集控站能夠起到監(jiān)控的作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)無(wú)人值班變電站存在的問(wèn)題并改正。因此，電力施工人員應(yīng)重視集控變電系統(tǒng)及集控運(yùn)行系統(tǒng)，促進(jìn)各個(gè)模塊的運(yùn)行，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展。

2.2 實(shí)時(shí)性原則

集中站系統(tǒng)及綜合防誤操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性原則。電力運(yùn)行中一旦出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)可以立即發(fā)現(xiàn)并綜合防治，減少故障產(chǎn)生的損害。因此，集控站系統(tǒng)與綜合防誤操作系統(tǒng)應(yīng)提高實(shí)時(shí)性，不斷滿足集控站的需要。

2.3 開放性原則

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建造工作時(shí)，應(yīng)選用性能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備和通信協(xié)議。由此，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)借助單一的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備及通信協(xié)議，提高開放性原則。這些計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備及通信協(xié)議的使用能夠連接幫助系統(tǒng)，提高其使用效率，并在一定程度上加快系統(tǒng)的升級(jí)，完善使用效果。

2.4 防誤性原則

集控站的綜合防誤操作系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行，減少錯(cuò)誤操作方式的產(chǎn)生，防止系統(tǒng)故障問(wèn)題，因此具備防誤性原則。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)提供錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，影響變電站工作人員的分析工作，導(dǎo)致變電站運(yùn)行出現(xiàn)故障。集控站應(yīng)注重值班人員的管理，對(duì)系統(tǒng)操作進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，保障系統(tǒng)的安全使用。另外，還應(yīng)注意報(bào)警功能的設(shè)置，提高集控系統(tǒng)與防誤操作系統(tǒng)的使用效率。

3 集控站系統(tǒng)及綜合防誤操作系統(tǒng)的模式分類

3.1 分級(jí)管理模式

集控站實(shí)行分級(jí)管理模式，如圖1所示。

在傳輸上行信息時(shí)，變電站要對(duì)集控站傳輸監(jiān)控信息，而集控站要與配網(wǎng)調(diào)度端系統(tǒng)配合，傳遞系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。在傳輸下行信息時(shí)，首先，要調(diào)度運(yùn)行人員向集控站發(fā)出相關(guān)指令，然后，集控站根據(jù)指令對(duì)變電站進(jìn)行遙控和遙調(diào)操作。在整個(gè)系統(tǒng)中，調(diào)度主站起到非常重要的作用，加強(qiáng)與集控站與變電站之間的交流。集控站則是變電站信息運(yùn)輸過(guò)程中的連接點(diǎn)，與二次變電站關(guān)系密切。系統(tǒng)在使用分級(jí)管理模式時(shí)，幫助系統(tǒng)的職能和模塊劃分，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各模塊的工作，并獲得變電站運(yùn)行的數(shù)據(jù)和運(yùn)行的信息，在有人值班的情況下進(jìn)行信息監(jiān)控[2]。

除此之外，這種管理模式的出現(xiàn)使得集控站下變電站中的通道發(fā)生改變，系統(tǒng)通過(guò)信息轉(zhuǎn)發(fā)等類似方式，幫助集控中心與調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。在這種模式的影響下，集控站具備獨(dú)立性特征，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作并建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，加強(qiáng)操作工作站的系統(tǒng)與功能。分級(jí)管理模式分析系統(tǒng)中的信息流量，推動(dòng)信息分類工作，明確系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能，提高系統(tǒng)的可靠性。

3.2 集中控制模式

在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)的局域配中增加建設(shè)集控站，促進(jìn)集中控制模式的發(fā)展。變電站在傳輸上行信息的過(guò)程中，信息直接傳送到調(diào)度端系統(tǒng)。信息到達(dá)調(diào)度端系統(tǒng)后，配網(wǎng)調(diào)度人員調(diào)控系統(tǒng)并發(fā)布指令，將信息傳送給變電站。集中控制模式在不斷使用和發(fā)展中，解決調(diào)度系統(tǒng)規(guī)模較小的問(wèn)題，幫助擴(kuò)大通信容量。

集中控制管理模式中，要引進(jìn)計(jì)算機(jī)設(shè)備，幫助系統(tǒng)連接，主要表現(xiàn)在連接計(jì)算機(jī)與配網(wǎng)調(diào)度端系統(tǒng)，并獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行監(jiān)控和管理。系統(tǒng)的局域網(wǎng)承受的信息流量較大，且信息種類較多，呈現(xiàn)復(fù)雜的狀態(tài)。如果缺少規(guī)范管理，很容易導(dǎo)致系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能及其可靠性受到影響。

3.3 分散控制模式

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行系統(tǒng)中，現(xiàn)代化信息集中控制運(yùn)行模式采用較多的是信息化分散管理控制模式，是一種在傳統(tǒng)和集中運(yùn)行控制模式上的創(chuàng)新模式，將集中化的管理變成分散的信息化集中控制管理。通過(guò)分散化集中管理，可以分散評(píng)估系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)功能等過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，也就是將系統(tǒng)中難以解決且比較集中的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題分派到各個(gè)子系統(tǒng)，降低單個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率，方便電力系統(tǒng)的集控運(yùn)行。分散控制模式如圖2所示。

4 集控站系統(tǒng)以及綜合防誤操作系統(tǒng)主要功能

4.1 綜合防誤監(jiān)控

變電站運(yùn)行過(guò)程中，要監(jiān)控?zé)o人值班系統(tǒng)。在不斷發(fā)展中，使用綜合防誤監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效保障電網(wǎng)運(yùn)行，促進(jìn)無(wú)人值班系統(tǒng)的使用效率。通過(guò)獲得的運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況，并發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。

數(shù)據(jù)信息通過(guò)通信接口進(jìn)行傳輸和交換，及時(shí)對(duì)遙調(diào)獲得的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，這一系統(tǒng)的使用通過(guò)畫面展示出來(lái)。與此同時(shí)，應(yīng)注意畫面包括數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有事物。另外，推動(dòng)人機(jī)交換，對(duì)系統(tǒng)的使用進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，提高系統(tǒng)的安全性[3]。

4.2 集控站運(yùn)行管理

集控站在運(yùn)行過(guò)程中要進(jìn)行多項(xiàng)工作。集控站運(yùn)行管理系統(tǒng)的使用，幫助簡(jiǎn)化管理的難度，可以促進(jìn)管理模式的細(xì)化工作，主要表現(xiàn)在運(yùn)行繼電保護(hù)及管理模塊、操作管理模式、設(shè)備管理與檢修模塊等管理模塊。

4.3 智能操作票及預(yù)演培訓(xùn)

在操作票系統(tǒng)中，通常使用全圖形開票方式。這種開票形式借助電網(wǎng)的使用情況及系統(tǒng)運(yùn)行方式，編制發(fā)票。智能操作票及預(yù)演培訓(xùn)系統(tǒng)能夠在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)時(shí)填寫發(fā)票，也可以在系統(tǒng)離線狀態(tài)中進(jìn)行。

除此之外，在智能操作票及預(yù)演培訓(xùn)系統(tǒng)在建造、設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以加強(qiáng)與其他經(jīng)驗(yàn)豐富的變電站工作人員的溝通與交流，學(xué)習(xí)到更多的防誤措施，借助智能化手段，提升操作票的功能及自定義維護(hù)作用。

這項(xiàng)系統(tǒng)中，操作票可以借助數(shù)據(jù)和文件的形式保存，而系統(tǒng)的使用對(duì)操作票進(jìn)行審查、分類、標(biāo)識(shí)、編號(hào)等操作，滿足調(diào)度室工作的需要，實(shí)現(xiàn)有效管理。在操作票的工作完成后，還要模擬演練，增加其中的操作員培訓(xùn)功能，提高其使用效率，更好地為集控站提供服務(wù)。

5 集控系統(tǒng)的管理和控制策略

5.1 加強(qiáng)技術(shù)管理

為保障集控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中正常合理的應(yīng)用，要優(yōu)化集控系統(tǒng)的運(yùn)行技術(shù)，多方位加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用與管理。

在系統(tǒng)的正常應(yīng)用過(guò)程中，首先，要思考電力系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，最大化地實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的整合性;其次，在技術(shù)應(yīng)用實(shí)施中，整合技術(shù)管理和操作系統(tǒng)專業(yè)控制，確保集控系統(tǒng)中技術(shù)的安全應(yīng)用，保證構(gòu)成集控系統(tǒng)的軟、硬件部分的正常運(yùn)行，避免影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。在集控系統(tǒng)的日常維護(hù)中，要加大軟硬件的維護(hù)和保護(hù)力度，防止出現(xiàn)因系統(tǒng)帶“病”作業(yè)導(dǎo)致破壞加劇的問(wèn)題。

5.2 集控系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)中的人為因素

電力集控系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)中的管理主要分為控制系統(tǒng)的管理、集控系統(tǒng)的管理和熱機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的管理，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，在充分發(fā)揮集控系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，全面優(yōu)化全系統(tǒng)的相關(guān)管理，因此，要求相關(guān)工作人員的管理要徹底消除因人為因素帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

集控系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)人員要具備一定的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在日常應(yīng)用中不斷提高和優(yōu)化管控技術(shù)，創(chuàng)新實(shí)用管理方法，提高電力系統(tǒng)整體管理水平。

對(duì)于電力系統(tǒng)而言，應(yīng)努力建設(shè)一支具備高端專業(yè)技術(shù)和高度操作能力的工作團(tuán)隊(duì)，并加大資源供應(yīng)，充分發(fā)揮集控系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)管理的作用。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，集控站系統(tǒng)和綜合防誤操作系統(tǒng)具備可靠性、實(shí)時(shí)性及開放性、防誤性原則。電力施工人員應(yīng)認(rèn)真遵循這些原則，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在管理這些系統(tǒng)的過(guò)程中，工作人員可以使用分級(jí)管理模式，通過(guò)上行、下行信息的有效傳遞，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，保障系統(tǒng)安全。使用集中控制模式，通過(guò)集中管理的方式，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，保障系統(tǒng)運(yùn)行。

集控站系統(tǒng)及綜合防誤操作系統(tǒng)中，包含綜合防誤監(jiān)控系統(tǒng)、集控站運(yùn)行管理系統(tǒng)、智能操作票及預(yù)演培訓(xùn)系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的運(yùn)行，幫助集控站系統(tǒng)電壓無(wú)功自動(dòng)控制功能的使用，提高系統(tǒng)的管理功能及操作功能等。集控站應(yīng)注重優(yōu)化系統(tǒng)的功能，幫助防誤操作系統(tǒng)的使用及集控站的運(yùn)行，從而促進(jìn)電網(wǎng)的運(yùn)行和使用。

參考文獻(xiàn)

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