淺議變電站綜合自動化系統執行
General 更新 2024年11月28日
【關鍵詞】執行,綜合,監控,後臺,變電站,軟體,監控系統,保護,自動化
它將傳統的變電站內各種分立的自動裝置整合在一個綜合系統內實現,並具有執行管理上的功能,包括:製表、分析統計、防誤操作、生成實時和歷史資料流、安全執行監視、事故順序記錄、事故追憶、實現就地及遠方監控並實現資訊共享、不重複採集等。
變電站綜合自動化系統從其測量控制、安全等方面考慮,可劃分為三個系統。
***1***監控系統。監控系統是完成模擬量輸入、數字量輸入、控制輸出等功能的系統,一般具有測量和控制器件,用於站內線路和變壓器執行引數的測量、監視,以及斷路器、隔離開關、變壓器分接頭等裝置的投切和調整。
***2***保護系統。在綜合自動化系統中,繼電保護宜相對獨立,除輸入量和跳閘要獨立外,保護的啟動、測量和邏輯功能也應獨立,此時,保護裝置需要通過序列通訊介面送出的僅是某些保護動作的指示訊號或記錄資料;也可通過通訊介面實現遠方改變保護定值。此外,一般要求的故障錄波及測距功能由保護系統附帶完成,如有較高要求,則配置專用裝置並有相應的通訊介面。
***3***斷路器閉鎖系統。變電站綜合自動化系統應具有全方位的防誤作業系統,以通過閉鎖功能,有效地實現“五防”,從而保證電網和人身的安全。
1.1後臺監控機執行管理
在實際執行中,已經多次出現了後臺監控機由於人為和監控機本身等原因導致癱瘓不能工作,嚴重影響變電站的整體執行。為防止這種情況發生,一是要制定變電站後臺監控機的執行和管理制度並嚴格執行,對值班人員進行約束,防止利用後臺監控機玩遊戲、上網,防止私自使用軟盤和光碟使監控機感染病毒等。二是加強管理部門的定期和不定期檢查,發現問題,立即處理,不留後患。三是設定作業系統和監控軟體密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進入作業系統和啟動、停運監控軟體,防止使用後臺監控機的軟、硬體資源並遭到破壞。四是用監控軟體封裝作業系統,如東方電子生產的DF系列自動化系統的後臺監控軟體具有啟動後封裝作業系統的功能。監控軟體封裝作業系統是指當第一次啟動後臺監控機時,監控機自動啟動作業系統後繼續啟動監控軟體,直至啟動到監控軟體介面,如果停運監控軟體,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運監控軟體,進入到作業系統。目前,有一些變電站自動化系統的後臺監控軟體不具備這種功能,應與廠家技術人員共同解決。監控軟體封裝作業系統功能在防止後臺監控機被別人使用和被破壞等方面是十分有效的。在選擇後臺監控軟體時,應注意選擇具有這種功能的產品。
1.2後臺監控機機型的選擇
由於後臺監控機要求實時執行,處理的資料量比較大,響應速度快,而且處在強電磁環境,所以一般普通計算機無法滿足要求,在選擇時應選擇高效能工控機。高效能工控機能夠在強電磁環境工作,抗干擾性能強,能夠實時執行,硬體裝置工作穩定性好,能夠滿足變電站後臺監控系統的要求。目前在一些變電站,由於後臺監控機使用商用機、家用機和其它計算機,已經出現後臺監控機損壞而不能工作情況。高效能工控機能夠保證變電站後臺監控系統的安全穩定執行。
1.3後臺監控機不間斷電源的解決方案
在一些變電站中,沒有為後臺監控機配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端:一是當系統停電時,後臺監控機失去電源,不能工作;二是站用變交流電壓波動較大,電壓質量有時不合格,有時電壓高,燒燬計算機,有時電壓低,計算機不能工作,不能給後臺監控機提供合格的電源;三是當站用變一次熔斷器熔斷時,後臺監控機失去電源;四是當10 kV系統接地時,站用變交流電源受到嚴重的諧波干擾,影響後臺監控機的正常工作。所以,綜自變電站後臺監控系統應配備不間斷電源,以防止站用電出現故障時確保監控系統正常工作,特別是在發生事故後可以保證各種資訊不至於丟失。但是,配置不間斷電源會增加變電站的建設成本,而且,電池的使用壽命也較短,容量也不大,故而可以採用如下方案:配置能將直流逆變成交流的逆變器,以站內直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變成交流後供給後臺監控機使用,容量選擇1 000 VA左右。配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節省投資,而且變電站蓄電池具有容量大、壽命長、輸出穩定等優點。
1.4後臺監控軟體的備份問題
後臺監控機無論使用質量多好的後臺計算機,都有可能損壞,所以在變電站新投產時,都應該對後臺監控軟體進行備份,而且這種備份工作應隨變電站裝置的變更及時更新。雖然有些廠家備份了某些變電站的後臺監控系統軟體,但是廠家畢竟是面向全國市場,其備份不太完善、可靠,因此,還是建議繼電保護管理部門做好各站後臺監控軟體的備份工作,並妥善保管,以防不測。後臺監控軟體的備份可以儲存在行動硬碟或者光碟上。
2.保護監控系統事故和預警音響訊號
一些變電站的保護監控系統的事故和預警音響訊號受後臺監控系統的控制,當後臺監控機不能工作時,事故和預警音響訊號則不能發出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴重影響變電站的安全執行,對於這種情況,應與廠家聯絡,共同處理,將保護監控系統的事故和預警音響訊號獨立出來,不受後臺監控系統控制,防止發生後臺監控機不工作時發不出保護事故和預警音響訊號情況。
3.綜合自動化系統的選型及定貨問題
目前,綜合自動化系統的生產廠家很多,各廠家的軟體相容性較差,然而現行的主要定貨規則是: 10kV保護與監控系統捆綁銷售,即購買誰的10 kV保護就得購買誰的後臺監控系統。這就造成了一個變電站的保護五花八門,不同廠家的產品接入監控系統時都要進行規約轉換或者介面轉換。這不僅會造成綜合自動化系統執行不可靠,同時還會造成許多應具有的功能不能實現。所以,在綜合自動化系統的選型及定貨問題上,一個變電站最好選用同一個廠家的產品,這樣做的好處在於:同一個廠家的產品的通訊規約是一樣的,無須增加轉換環節;廠家在售後服務上也不會產生互相推諉的現象。
4.結束語
上述問題是變電站自動化系統在實際執行中出現的一些較為嚴重的問題,有的自己能夠處理,而大部分需要廠家處理,而有的是廠家也無法處理的,而這些問題的存在,不利於變電站的安全、可靠和穩定執行。在選擇變電站自動化系統時,應注意上述問題是否存在和變電站自動化系統的整體功能是否完備。變電站自動化系統是變電站的核心,選擇一套高質量的變電站自動化系統對於變電站的安全、穩定執行十分重要。
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它將傳統的變電站內各種分立的自動裝置整合在一個綜合系統內實現,並具有執行管理上的功能,包括:製表、分析統計、防誤操作、生成實時和歷史資料流、安全執行監視、事故順序記錄、事故追憶、實現就地及遠方監控並實現資訊共享、不重複採集等。
變電站綜合自動化系統從其測量控制、安全等方面考慮,可劃分為三個系統。
***1***監控系統。監控系統是完成模擬量輸入、數字量輸入、控制輸出等功能的系統,一般具有測量和控制器件,用於站內線路和變壓器執行引數的測量、監視,以及斷路器、隔離開關、變壓器分接頭等裝置的投切和調整。
***2***保護系統。在綜合自動化系統中,繼電保護宜相對獨立,除輸入量和跳閘要獨立外,保護的啟動、測量和邏輯功能也應獨立,此時,保護裝置需要通過序列通訊介面送出的僅是某些保護動作的指示訊號或記錄資料;也可通過通訊介面實現遠方改變保護定值。此外,一般要求的故障錄波及測距功能由保護系統附帶完成,如有較高要求,則配置專用裝置並有相應的通訊介面。
***3***斷路器閉鎖系統。變電站綜合自動化系統應具有全方位的防誤作業系統,以通過閉鎖功能,有效地實現“五防”,從而保證電網和人身的安全。
1.1後臺監控機執行管理
在實際執行中,已經多次出現了後臺監控機由於人為和監控機本身等原因導致癱瘓不能工作,嚴重影響變電站的整體執行。為防止這種情況發生,一是要制定變電站後臺監控機的執行和管理制度並嚴格執行,對值班人員進行約束,防止利用後臺監控機玩遊戲、上網,防止私自使用軟盤和光碟使監控機感染病毒等。二是加強管理部門的定期和不定期檢查,發現問題,立即處理,不留後患。三是設定作業系統和監控軟體密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進入作業系統和啟動、停運監控軟體,防止使用後臺監控機的軟、硬體資源並遭到破壞。四是用監控軟體封裝作業系統,如東方電子生產的DF系列自動化系統的後臺監控軟體具有啟動後封裝作業系統的功能。監控軟體封裝作業系統是指當第一次啟動後臺監控機時,監控機自動啟動作業系統後繼續啟動監控軟體,直至啟動到監控軟體介面,如果停運監控軟體,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運監控軟體,進入到作業系統。目前,有一些變電站自動化系統的後臺監控軟體不具備這種功能,應與廠家技術人員共同解決。監控軟體封裝作業系統功能在防止後臺監控機被別人使用和被破壞等方面是十分有效的。在選擇後臺監控軟體時,應注意選擇具有這種功能的產品。
1.2後臺監控機機型的選擇
由於後臺監控機要求實時執行,處理的資料量比較大,響應速度快,而且處在強電磁環境,所以一般普通計算機無法滿足要求,在選擇時應選擇高效能工控機。高效能工控機能夠在強電磁環境工作,抗干擾性能強,能夠實時執行,硬體裝置工作穩定性好,能夠滿足變電站後臺監控系統的要求。目前在一些變電站,由於後臺監控機使用商用機、家用機和其它計算機,已經出現後臺監控機損壞而不能工作情況。高效能工控機能夠保證變電站後臺監控系統的安全穩定執行。
1.3後臺監控機不間斷電源的解決方案
在一些變電站中,沒有為後臺監控機配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端:一是當系統停電時,後臺監控機失去電源,不能工作;二是站用變交流電壓波動較大,電壓質量有時不合格,有時電壓高,燒燬計算機,有時電壓低,計算機不能工作,不能給後臺監控機提供合格的電源;三是當站用變一次熔斷器熔斷時,後臺監控機失去電源;四是當10 kV系統接地時,站用變交流電源受到嚴重的諧波干擾,影響後臺監控機的正常工作。所以,綜自變電站後臺監控系統應配備不間斷電源,以防止站用電出現故障時確保監控系統正常工作,特別是在發生事故後可以保證各種資訊不至於丟失。但是,配置不間斷電源會增加變電站的建設成本,而且,電池的使用壽命也較短,容量也不大,故而可以採用如下方案:配置能將直流逆變成交流的逆變器,以站內直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變成交流後供給後臺監控機使用,容量選擇1 000 VA左右。配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節省投資,而且變電站蓄電池具有容量大、壽命長、輸出穩定等優點。
1.4後臺監控軟體的備份問題
後臺監控機無論使用質量多好的後臺計算機,都有可能損壞,所以在變電站新投產時,都應該對後臺監控軟體進行備份,而且這種備份工作應隨變電站裝置的變更及時更新。雖然有些廠家備份了某些變電站的後臺監控系統軟體,但是廠家畢竟是面向全國市場,其備份不太完善、可靠,因此,還是建議繼電保護管理部門做好各站後臺監控軟體的備份工作,並妥善保管,以防不測。後臺監控軟體的備份可以儲存在行動硬碟或者光碟上。
2.保護監控系統事故和預警音響訊號
一些變電站的保護監控系統的事故和預警音響訊號受後臺監控系統的控制,當後臺監控機不能工作時,事故和預警音響訊號則不能發出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴重影響變電站的安全執行,對於這種情況,應與廠家聯絡,共同處理,將保護監控系統的事故和預警音響訊號獨立出來,不受後臺監控系統控制,防止發生後臺監控機不工作時發不出保護事故和預警音響訊號情況。
3.綜合自動化系統的選型及定貨問題
目前,綜合自動化系統的生產廠家很多,各廠家的軟體相容性較差,然而現行的主要定貨規則是: 10kV保護與監控系統捆綁銷售,即購買誰的10 kV保護就得購買誰的後臺監控系統。這就造成了一個變電站的保護五花八門,不同廠家的產品接入監控系統時都要進行規約轉換或者介面轉換。這不僅會造成綜合自動化系統執行不可靠,同時還會造成許多應具有的功能不能實現。所以,在綜合自動化系統的選型及定貨問題上,一個變電站最好選用同一個廠家的產品,這樣做的好處在於:同一個廠家的產品的通訊規約是一樣的,無須增加轉換環節;廠家在售後服務上也不會產生互相推諉的現象。
4.結束語
上述問題是變電站自動化系統在實際執行中出現的一些較為嚴重的問題,有的自己能夠處理,而大部分需要廠家處理,而有的是廠家也無法處理的,而這些問題的存在,不利於變電站的安全、可靠和穩定執行。在選擇變電站自動化系統時,應注意上述問題是否存在和變電站自動化系統的整體功能是否完備。變電站自動化系統是變電站的核心,選擇一套高質量的變電站自動化系統對於變電站的安全、穩定執行十分重要。
淺析供電企業優化通訊自動化系統的方案