變電站遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)的改造與應(yīng)用

朱 波，賴 明

（江西銅業(yè)股份有限公司銀山礦業(yè)，江西 上饒 334200）

本次變電站遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)改造的是將銀山礦金銅變電站、銀山配電室、露采配電室應(yīng)用變電站自動(dòng)化集控平臺(tái)，其中將金銅110KV變電站設(shè)為遠(yuǎn)程集控主站，實(shí)現(xiàn)對(duì)金銅變電站、銀山配電室、露采配電室三地的遠(yuǎn)程集中控制，同時(shí)保證銀山配電室、露采配電室的后臺(tái)能在主站金銅變電站的授權(quán)許可下，能實(shí)現(xiàn)通過(guò)本站的后臺(tái)就地操控。同時(shí)，集控系統(tǒng)的信息能實(shí)時(shí)傳入銀山礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息平臺(tái)，便于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息平臺(tái)實(shí)時(shí)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并在銀山礦調(diào)度室內(nèi)增加一套集控后臺(tái)用于監(jiān)視電力系統(tǒng)[1]。與此同時(shí)，加裝一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

1 項(xiàng)目背景

本項(xiàng)目綜合電網(wǎng)管理、自動(dòng)化、繼電保護(hù)、通訊技術(shù)，對(duì)江銅集團(tuán)銀山礦業(yè)所轄三個(gè)電站實(shí)施集控改造，根本消除原有供配電管理所存在的問(wèn)題隱患，同時(shí)將三個(gè)站的信息集控于110kv金銅站，在金銅站組成一個(gè)操作、控制與數(shù)據(jù)觀察為一體的集控站[2-5]。

現(xiàn)有三個(gè)變電站相互獨(dú)立運(yùn)行，人員消耗巨大按照常規(guī)的變電站管理模式，現(xiàn)有人員數(shù)量不能滿足正常的運(yùn)行要求，即便在短時(shí)間內(nèi)得到人員的補(bǔ)充，以變電運(yùn)行作為專業(yè)性較強(qiáng)的工種，要成為一個(gè)合格的變電運(yùn)行人員，需1～2年的培養(yǎng)時(shí)間。且新員工工作經(jīng)驗(yàn)不足技能缺乏，造成變電運(yùn)行人員嚴(yán)重失衡的現(xiàn)象。

目前銀山變電站與露采配電房無(wú)五防系統(tǒng)，且變電運(yùn)行員工中新進(jìn)青年員工占多數(shù)，易導(dǎo)致誤操作，提高了事故率，供電可靠性得不到保障。未改造前銀山礦業(yè)電網(wǎng)以傳統(tǒng)方式運(yùn)行，人工成本投入巨大，且變電運(yùn)行工新進(jìn)青年員工占大多數(shù)，易導(dǎo)致誤操作，提高事故率，供電可靠性得不到保障。

2 遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

集控站匯集實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備管理于一體，作業(yè)人員可通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)即時(shí)檢測(cè)各設(shè)備運(yùn)行的情況。在銀山礦業(yè)公司已投入一套萬(wàn)利達(dá)電力集控系統(tǒng)，對(duì)三個(gè)變配電站實(shí)行集控模式管理。

2.1 建立集控站的優(yōu)越性

（1）設(shè)備運(yùn)行效率大大提高。變電站的集控管理模式是一種自動(dòng)化控制管理方法，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守管理，有利于實(shí)現(xiàn)減員增效，充分從而分離出部分變配電站運(yùn)行人員，解放了部分勞動(dòng)力資源，剩下的人員調(diào)配到集控中心，承擔(dān)集控中心設(shè)備監(jiān)控和變電輸電運(yùn)行情況，完成遠(yuǎn)程遙控、數(shù)據(jù)監(jiān)視等[6]。針對(duì)變電站的管理能夠以較少人員成本投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（2）實(shí)行無(wú)人值守變電站管理模式后，集控站的管理工作主要圍繞安全管理、安全操作、設(shè)備檢修、設(shè)備運(yùn)行等方向開展工作，而變電站只需保留日常運(yùn)行操作日志、相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)與技術(shù)圖標(biāo)等，這樣一來(lái)大大簡(jiǎn)化了運(yùn)行管理的內(nèi)容，提高變電運(yùn)行管理的綜合效率。

2.2 集控站系統(tǒng)的特點(diǎn)

110kv金銅變電站作為礦業(yè)公司電力系統(tǒng)中的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，變電站運(yùn)行安全可靠性關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。變電站實(shí)現(xiàn)集控管理模式，對(duì)變電站運(yùn)行的監(jiān)控和操作成立一個(gè)集中統(tǒng)一的監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)所有變配電站的運(yùn)行，掌握變電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從而有效確保變配電站的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)傳統(tǒng)電站運(yùn)行模式來(lái)說(shuō)是一種跨越式改革和創(chuàng)新。

（1）利用現(xiàn)有設(shè)備和萬(wàn)利達(dá)電力系統(tǒng)相結(jié)合，在110kv金銅變電站建立滿足無(wú)人值守要求的監(jiān)控室，將各個(gè)站的電力數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控站，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控站的功能要求。

（2）集控系統(tǒng)是運(yùn)行人員監(jiān)控設(shè)備的工具，對(duì)各設(shè)備的信息要求比較詳盡，必然導(dǎo)致系統(tǒng)信息量大增，因此在信息處理具有以下功能：第一，可方便屏蔽無(wú)用的信息，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心告警信號(hào)的分流。萬(wàn)利達(dá)WLD6000-SCADA系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采用以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸，所有監(jiān)控的電站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都可以在線顯示， 保障運(yùn)行值班人員對(duì)被控站的信息全面的監(jiān)控和掌握。

（3）集控站的遠(yuǎn)程遙控，在保證安全的前提下，現(xiàn)有模式大大提高效率，節(jié)省時(shí)間。一般情況下，進(jìn)行運(yùn)行轉(zhuǎn)熱備用操作，進(jìn)行遙控操作時(shí)操作人員和監(jiān)護(hù)人員都應(yīng)輸入“用戶名”與“口令”后方可進(jìn)行操作，并且將操作記錄保存，以避免無(wú)關(guān)人員的誤操作[7]。

（4）提供快速、有效的運(yùn)行設(shè)備查詢界面。在變電站主接線監(jiān)視圖中，對(duì)應(yīng)線路下方，可顯示該線路的基本量，在該畫面上可監(jiān)視到該線運(yùn)行狀態(tài)。

3 項(xiàng)目改造措施

3.1 綜合保護(hù)裝置更換

對(duì)三個(gè)需要集控的變配電站，在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合保護(hù)裝置的更換，從而達(dá)到對(duì)進(jìn)線柜、饋線柜、PT柜、分?jǐn)喙瘛㈦娙莨竦妊b置的遠(yuǎn)程控制（金銅站因綜保設(shè)備與現(xiàn)改造過(guò)程中綜保設(shè)備一致，因考慮到改造成本，故只把原有cpu模塊更換，即可達(dá)到集控要求）。如圖1所示。

圖1 改造后各個(gè)站之間的簡(jiǎn)化聯(lián)系圖

3.2 搭建集控電力系統(tǒng)后臺(tái)

將每臺(tái)柜子的名稱編號(hào)及電流互感器、電壓互感器變比抄寫，建里一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，完成集控站對(duì)設(shè)備的四搖(遙控、遙調(diào)、搖信、遙測(cè))功能[8]。

3.3 新增多個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)

在原有的基礎(chǔ)上，增設(shè)多個(gè)視屏監(jiān)控點(diǎn)，并把老式視頻監(jiān)控系統(tǒng)與新設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相整合，一并傳輸?shù)浇疸~集控站，保證無(wú)人值守的情況下集控站能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 連接各個(gè)站之間的信息通信

三個(gè)站之間鋪設(shè)光纖用于信息傳遞，完成集控室對(duì)各個(gè)子站從而達(dá)到集控室對(duì)各個(gè)子站饋線柜、PT柜、分?jǐn)喙?、電容柜等裝置的遠(yuǎn)程控制。

3.5 對(duì)集控站人員進(jìn)行篩選

集控站硬件改造完后，對(duì)原有人員進(jìn)行系統(tǒng)后臺(tái)、倒閘操作、集控操作操作規(guī)程等相關(guān)培訓(xùn)，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員出題，在筆試、實(shí)際操作上完成考試。結(jié)合考試成績(jī)綜合考慮，確定一批優(yōu)秀的集控站人員。

4 改造效果

4.1 靈活應(yīng)用故障濾波系統(tǒng)

長(zhǎng)期以來(lái),變電站內(nèi)保護(hù)及故障錄波器的運(yùn)行狀態(tài)得不到遠(yuǎn)方監(jiān)視，在裝置動(dòng)作.異常時(shí),原有的故障錄波必須到現(xiàn)場(chǎng)觀察，做不到發(fā)生事故不能及時(shí)觀察到故障數(shù)據(jù)，遇有事件仍需到現(xiàn)場(chǎng)查看有關(guān)信息。

此次集控站改造安裝故障信息系統(tǒng)子站(即故障信息處理機(jī)),將變電站內(nèi)所有保護(hù)、故障錄波器的信息通過(guò)RS485或以太網(wǎng)接口傳輸至通訊管理機(jī)，以103規(guī)約向站控層傳輸保護(hù)、故障錄波器信息供現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員監(jiān)視。

4.2 電度表信息的采集和存儲(chǔ)

原先變電站電量采集是通過(guò)開各個(gè)開關(guān)柜逐一抄表模式，這種抄表模式存在如下缺陷：①變電站所需抄表的線路眾多，逐一開柜門且三個(gè)站相隔較遠(yuǎn)，工作量大。②抄表時(shí)間不同一會(huì)造成計(jì)量不準(zhǔn)確。

改造期間，變電站將各個(gè)電表用485通訊線連接至通訊服務(wù)器集控管理，做好電力電表模板，到抄表日統(tǒng)一召喚出整個(gè)集控站電力數(shù)據(jù)。

4.3 減員增效

集控改造項(xiàng)目投入費(fèi)用為171萬(wàn)元，每年的折舊費(fèi)用為：1710000/1.17＊（1-5%）/10≈138846元，變電站完成集控改造后，人員由28人減至15人，人工成本按2017年計(jì)算，人工成本為116000元/人，一年可減少人工成本支出：116000＊13=1508000元。取得經(jīng)濟(jì)效益為：1508000-138846=1369154元。

5 結(jié)論

銀山礦業(yè)集控站改造以運(yùn)行以來(lái)，本此改造效果顯著，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。