胥冠軍

（華能瀾滄江水電集控中心，云南 昆明 650214）

0 引言

隨著瀾滄江公司新投電廠的不斷增加，集控中心控制管理的電廠規(guī)模日益擴大的同時，工作的內(nèi)容及責任也日益增加，如何在有限的人力、資源下有效地進行梯級電站群的集中控制，真正實現(xiàn)電廠側(cè)的“無人值班、少人值守”的要求，是瀾滄江公司和瀾滄江集控中心在實際工作中積極探索所要實現(xiàn)的目標，但瀾滄江集控中心由于遠離現(xiàn)場，不具備現(xiàn)場的“聲、光、味、震動”等直觀的感官判斷，這就需要來自電廠側(cè)的相關(guān)故障信息來體現(xiàn)，在出現(xiàn)故障時能從上送集控的報警信息中迅速找出相關(guān)的信息，以準確判斷故障設(shè)備及部位、故障原因、故障類型，及時作出應對措施并切除或消除故障，確保人身、電網(wǎng)安全及電廠設(shè)備的正常運行，但要實現(xiàn)上述要求就需要監(jiān)控系統(tǒng)提供可靠、完善的故障信息且能較快進行檢索。

1 瀾滄江集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)簡述

瀾滄江集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)于2007年2月正式投入運行，目前已接入漫灣電廠、小灣電廠、景洪電廠、瑞麗江電廠、徐村電廠、石林光伏電廠，其中漫灣電廠、小灣電廠、景洪電廠已正式投入集控運行（即值班受令地點由電廠轉(zhuǎn)移到集控中心），集控與電廠通道采用可靠的三通道方式：電網(wǎng)、電信和衛(wèi)星通道，實現(xiàn)了通道的可靠切換，首選電網(wǎng)通道，電網(wǎng)通道故障切換到電信，電網(wǎng)、電信均故障則啟用衛(wèi)星應急通道。集控中心畫面監(jiān)視采用“分層分級”原則，運行人員日常主要監(jiān)視三廠站（漫灣、小灣、景洪）運行監(jiān)視圖、三廠站AGC（AVC）監(jiān)視圖、三廠站主要參數(shù)監(jiān)視圖（電壓、頻率、功率），每工作臺四屏顯示，一臺顯示簡報信息，其它顯示畫面，簡報信息可以分廠站組合顯示，運行每值3人（1值長2值班員），值長除統(tǒng)籌全局外還兼顧接收南方電網(wǎng)對小灣的調(diào)度指令。

華能瀾滄江水電集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)是基于集控中心及各電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)在可靠通信基礎(chǔ)上，在接受電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)命令下，實現(xiàn)對流域梯級電站的集中監(jiān)控功能。集控中心向各電站計算機監(jiān)控上位機系統(tǒng)發(fā)送遠程監(jiān)視和控制指令，并且通過電站上位機系統(tǒng)作用到各LCU，對各被控電站機電設(shè)備主要運行參數(shù)進行檢測和處理，如機組的有功功率、無功功率、電流、電壓，線路的有功功率、無功功率、電流、各級母線電壓、頻率等；對各被控電站開關(guān)量的采集和事件順序記錄，諸如機組的運行狀態(tài)，各斷路器和隔離開關(guān)的位置，主要保護和自動裝置的動作信號，各種越限信號，溢洪閘門的開啟位置等。對各被控電站的遙控和遙調(diào)，如機組的工況轉(zhuǎn)換，主要斷路器和隔離開關(guān)的操作；遙調(diào)的項目如各被控電廠或機組的有功功率和無功功率給定值等，實現(xiàn)梯級電站的經(jīng)濟運行。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的命令、水情等條件和電廠的實際情況，按照經(jīng)濟和安全準則，制定各被控水電廠的運行計劃，實現(xiàn)梯級的自動經(jīng)濟運行，按電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的要求，將各被控水電廠的主要信號和參數(shù)送至上級調(diào)度。

電站上送集控中心信息分為如下幾種：

1）模擬量信息。通過電廠相應傳感器采集后上送集控，在集控側(cè)設(shè)置越復限定值，作為故障報警的輔助。

2）開關(guān)量信號。為LCU直接采集到的硬接點0/1變位信號上送集控，在集控側(cè)簡報窗中入故障一覽表和狀變一覽表。

3）SOE信號。為LCU直接采集到的硬接點0/1變位信號，主要是發(fā)變組保護送監(jiān)控系統(tǒng)停機用的綜合事故信號，以及重要的發(fā)變組事故、報警信息，開關(guān)站重要的線路、母線、斷路器等保護信號。SOE信號可以按照電廠監(jiān)控系統(tǒng)要求自行定義其測點描述，并按照其測點變位情況上送其變位信息至集控中心。

4）數(shù)據(jù)通信信號。為各LCU與保護裝置通過串口（如南瑞的SJ30）通信形式采集到的事件信息。為各保護裝置在事故、報警狀態(tài)下向監(jiān)控系統(tǒng)提供的事件信息，作為事故情況下對保護分析的補充內(nèi)容。數(shù)據(jù)通信信號為保護裝置提供的事件信息，電站監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)事件內(nèi)容將其解析為文本信息（非測點信息），按照裝置內(nèi)的時標、監(jiān)控的定義進行顯示。因為該類信號在電站側(cè)為文本格式，上送集控中心的內(nèi)容也只能利用IEC104中的“事件上送”的格式進行傳輸，即通過IEC104傳輸文本文檔。

5）事件上送信號，是在IEC104報文中將電廠監(jiān)控系統(tǒng)的文本信息直接發(fā)送給集控監(jiān)控系統(tǒng)，集控監(jiān)控系統(tǒng)按照標準格式解析后顯示、存儲。事件上送信息內(nèi)容：電站側(cè)操作指令、流程啟動信息、LCU開出量動作信息、電廠側(cè)自診斷信息、集控下行（遙調(diào)、遙控）令確認信息及數(shù)字通信保護信息等內(nèi)容。

2 瀾滄江集控中心監(jiān)控系統(tǒng)故障報警信息優(yōu)化措施

隨著接入電站的逐漸增加，集控中心監(jiān)視的畫面、功能及側(cè)重點也將進行相應的改變，但在集控電廠出現(xiàn)事故時，運行人員對事故的反應和處理的要求沒有降低，這對運行人員是一個新的挑戰(zhàn)，如中國南方電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程中規(guī)定：“線路跳閘重合閘未動作或重合閘動作不成功時，現(xiàn)場應在事故后3 min內(nèi)向總調(diào)值班調(diào)度員匯報事故發(fā)生的時間、天氣、跳閘設(shè)備等事故概況。事故后15 min內(nèi)，應將一次設(shè)備檢查情況、保護及安自動作情況等內(nèi)容匯報總調(diào)值班調(diào)度員”。因此如何在如此短的時間內(nèi)達到南方網(wǎng)調(diào)的匯報制度要求，在實際工作中諸如此類云南電網(wǎng)、瀾滄江公司和集控中心的要求，就需要計算機監(jiān)控系統(tǒng)提供充足的信息和有效的收集整合信息方法，滿足運行人員快速查詢、分析、報告的要求，成為方便、快捷、全面、有效的使用及決策分析工具，為實現(xiàn)這個目標，我們做了以下幾方面的工作：

1）加強對運行人員關(guān)于電網(wǎng)、公司、集控中心相關(guān)規(guī)章制度、規(guī)程規(guī)范及保護有關(guān)知識的培訓，使每個運行人員利用監(jiān)控系統(tǒng)提供的基本信號和電廠匯報的現(xiàn)場信息，能正確判斷事故性質(zhì)和可能動作的保護，正確整合相關(guān)信息并及時匯報調(diào)度。

2）為每個運行值班人員分配了專有的用戶名和密碼，每一項操作均在操作信息后加上操作人，以便于在故障發(fā)生時可以分析是否由于誤操作引起，同時也提醒運行人員更重視自己的每一步操作可能帶來的結(jié)果。另外，對重要設(shè)備的操作如刀閘、斷路器等除設(shè)置語音提示外還增加了操作密碼，每一設(shè)備都擁有唯一的操作密碼，減少了走錯間隔、誤操作的可能，降低了人為制造故障或事故的概率。

3）增加了可能導致機組工況改變的信息，如機組重要的油、氣、水參數(shù)、溫度參數(shù)等的越復限報警，為避免傳感器測量或外界干擾引起的信號抖動產(chǎn)生越復限的頻繁報警，干擾正常監(jiān)視，對這些越復限參數(shù)均設(shè)置了死區(qū)，在正常測量值的基礎(chǔ)上加上死區(qū)范圍，避免了越復限信息的誤報，提高故障信息的準確率。

4）增加了對現(xiàn)場可以直接感知的信息如機組震動擺動等信息的監(jiān)視報警，增強了機組的安全穩(wěn)定運行，為運行人員正常的監(jiān)視操作提供了有利的補充。

5）清理光字燈故障信息，由于光字燈上存在大量長期無法消除的故障信號，干擾了運行人員的正常使用，且這些信息經(jīng)與電廠核實是確實存在的，原因諸如：元器件損壞、未上電、未接線、調(diào)試遺留問題等等，電廠根據(jù)這些存在問題的故障點分別進行處理，不能處理的在電廠側(cè)對該信號進行屏蔽（暫不上送集控或用其它替代信號），通過清查處理使光字燈功能恢復了正常使用。

6）整合事故信號形成電廠事故綜合點監(jiān)視圖。如小灣電廠事故綜合點監(jiān)視圖上分別布置了6臺機組的緊急事故信號、電氣事故信號、機械事故信號、開關(guān)站事故信號，例在主配拒動、導葉在空載以上和機組115%過速三個條件都滿足的情況下啟動緊急事故停機流程，把6臺機的這三個條件做在一起并一一對應，在故障上具有顏色報警和閃爍功能，運行人員一目了然，可以在這幅圖上看到當前有哪些信號報警，事故停機或開關(guān)站跳閘等由哪些信號組成。

7）聯(lián)合電廠開展事故信號清查工作。結(jié)合電廠設(shè)備檢修工作，從信號源開始，電站和集控中心按照“信息完整準確、分類清晰明了、時標精準統(tǒng)一、傳輸穩(wěn)定可靠、上下信息一致”的要求逐一進行核對，做到了信號完整、準確、規(guī)范，確保了集控中心遙信信號與現(xiàn)場一致，在電廠側(cè)除確?？煽?、齊全的單一保護元件動作信息外，對重復的保護信號合并、分類，并形成可靠的遙信信息上送集控。幾個電廠都存在保護信號綜合信息，不能確定哪套保護動作，如“1號機A柜發(fā)電機保護裝置閉鎖報警”裝置型號不明確，修改為“1號發(fā)電機保護A套RCS985G裝置閉鎖報警”，諸如此類，清理后定義更準確完整，對運行人員正確理解和判斷事故情況、整合相關(guān)信息提供了有利的幫助。

8）簡報窗口實現(xiàn)故障信息的人工過濾屏蔽功能，在故障或事故發(fā)生時往往會伴隨大量重復的信號，就需要對頻繁報警的同一信號進行過濾，以免刷屏干擾運行人員的正常值班，通過過濾屏蔽杜絕了單個信號的刷屏現(xiàn)象。

9）對相關(guān)的故障流程或事故流程、閉鎖功能等的清理。對電廠側(cè)的啟停機流程、事故停機流程等進行了認真的梳理，對不合理的事故流程進行改善、不合理的閉鎖條件解除，如景洪電廠在防誤閉鎖檢查后取消了開關(guān)站斷路器的遠方無壓合閘功能，不利于集控中心的遠程集控，已協(xié)商電廠恢復該功能。

3 瀾滄江集控中心監(jiān)控系統(tǒng)在故障報警信息方面需要進一步完善的方面

電站上送集控故障信息雖然較以前有一定的改善，但仍有一些需要改進的地方，具體如下：

1）事件上送信息和串口通信（SJ-30）信息都是以事件（文本）形式，并不是常規(guī)的測點形式傳輸信息，導致無法對每一個信息歸類處理。即一旦定義好信息規(guī)約，就必須接收所有需要或不需要的信息。如既包含保護動作信號，也包含復歸、故障、壓板、狀態(tài)變位等信號，同時電站設(shè)備的啟停會以事件方式向集控發(fā)送大量的流程啟動信息、LCU開出量動作信息等，較大的影響了集控的監(jiān)盤工作。同時所有的保裝置動作信號均保存在一個節(jié)點中（如全廠操作一覽表），不便于分類查詢相關(guān)動作信息。

針對這一問題，集控擬采取先對事件信息進行一定的分類清理，然后在電站側(cè)擴展硬接點（有條件的電廠實施）或虛擬測點的方式通過104報文上送集控。

2）集控中心雖然實現(xiàn)了故障信息的過濾屏蔽功能，但重復的語音報警不能進行相應的屏蔽，往往在屏蔽了某一信號后，語音仍在排隊報警，嚴重干擾了運行人員的正常值班，這一問題目前仍沒有徹底解決的辦法，只能采取暫時屏蔽該信號，事后再進行恢復。

3）光字燈顯示功能完善。目前光字燈分類只有故障和事故兩種，已不適應集控值班發(fā)展的需要，擬采取每個電站按照LCU/全廠分為:機械故障、電氣故障、機械事故、電氣事故四類光字燈，每個光字燈分為故障、正常、新增信號三種（即紅、綠、黃）顯示方式。同時改變現(xiàn)有的故障事故光字界面，光字燈可以在任意畫面中組合顯示。

4）故障信息不具備模糊檢索功能。目前在一覽表中查詢某一故障信息必須先進入該信息所在的電廠其次對應的LCU，不能進行全廠的模糊檢索，比如機組115%過速報警，則必須確定是幾號機，不能進行該信號的其他機組的橫向?qū)Ρ?。要達到的目標是輸入115%過速，應能檢索出該廠所有發(fā)出該信號的機組，這樣就可以大大提高運行人員分析、整合故障信息的效率。

5）故障信息上送集控時存在丟失現(xiàn)象，尤其是在事故時集中發(fā)出大量故障信息時，存在主要事故信號丟失的現(xiàn)象，為事故分析和處理帶來了不便，同時簡報窗口信息也有丟失現(xiàn)象，影響了運行人員的正常值班，已督促廠家進行徹查解決。

6）在機組檢修時會有大量故障信息上送集控，影響運行人員的正常值班，在電廠檢修時暫時采取LCU斷電或拔網(wǎng)線的方式。也可以在電廠上位機104通信程序中對每個LCU置入檢修態(tài)，但這樣一來該LCU所有的信號都將被屏蔽，不利于集控中心了解現(xiàn)場的后期檢修情況，因此這方面一直在考慮適當?shù)慕鉀Q方法，既不影響正常值班又可以及時掌握現(xiàn)場的機組試驗情況。

4 結(jié)束語

瀾滄江集控中心通過對上送集控故障信號進行清理及對監(jiān)控系統(tǒng)功能進行優(yōu)化，提高了運行人員在事故處理時的快速反應能力，為運行人員高效地值班創(chuàng)造了條件，為接入集控電站的安全穩(wěn)定運行打下了良好的基礎(chǔ)，同時也提升了瀾滄江集控中心的技術(shù)管理水平，也為后續(xù)電站的接入積累了豐富的經(jīng)驗和模板。

瀾滄江集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)在三廠站的監(jiān)控方面不斷探索完善，在故障信息應用與優(yōu)化方面也取得了一定的成效，然而后續(xù)電站的接入帶來了新的挑戰(zhàn)，需要我們在故障信號方面進行更深入的研究和探討，以適應四站及以上甚或梯級調(diào)度值班的需要，為充分發(fā)揮集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的功能和提高集控中心的自動化水平做出更大的努力。