余希木

(宜賓市273信箱,644000)

變電站通信管理機(jī)在全廠電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

余希木

(宜賓市273信箱,644000)

本文介紹了某公司電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件及軟件系統(tǒng)、系統(tǒng)功能，同時(shí)以其核心部件，通訊管理機(jī)為依托，介紹了電力調(diào)度系統(tǒng)的拓?fù)錁?gòu)成、系統(tǒng)配置、應(yīng)用方式以及其實(shí)際應(yīng)用效果等。

電力;調(diào)度自動(dòng)化;通訊;系統(tǒng)

0 概述

在整個(gè)電力系統(tǒng)中自動(dòng)化調(diào)度有著重要的意義，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)就是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置要求，按照既定的控制程序進(jìn)行工作，這樣就能大幅提高電力系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作效率。在電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用規(guī)范化的管理界面，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化的操作方式，從而提升了界面的管理能力。同時(shí)，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采用了符合TCP/IP協(xié)議的通訊標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠建立適用于SQL訪問數(shù)據(jù)庫。通訊機(jī)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，本文就是闡述變電站在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)的具體應(yīng)用。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

變電站的調(diào)度系統(tǒng)主要依托于以太網(wǎng)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的需求設(shè)定相應(yīng)數(shù)據(jù)訪問接口，能夠從分的發(fā)揮平臺(tái)服務(wù)的靈活性。同時(shí)，在整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)中，主要的服務(wù)器系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、前置服務(wù)器、系統(tǒng)SCADA服務(wù)器，這些服務(wù)器能夠同時(shí)單獨(dú)和配置雙機(jī)，這就能夠?yàn)橄到y(tǒng)的安全運(yùn)行提供了保障。

同時(shí)，在系統(tǒng)豬采用了微軟開發(fā)的Windows操作界面，具備良好的人機(jī)交互性，方便操作，便于管理。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中設(shè)定了SQL數(shù)據(jù)庫訪問接口，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行的基本規(guī)則進(jìn)行管理。此外，系統(tǒng)還設(shè)定了開放式的平臺(tái)環(huán)境，從而能夠提升系統(tǒng)的開放性，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的相互交流。

2 系統(tǒng)功能

2.1 數(shù)據(jù)采集功能

在整個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集就是通過所接入的測控設(shè)備，能夠進(jìn)行采集各種運(yùn)行、保護(hù)、電度、遙信等信息，從而為系統(tǒng)運(yùn)行提供實(shí)時(shí)支持。在數(shù)據(jù)采集中，系統(tǒng)能夠主動(dòng)的進(jìn)行切花通道，從而實(shí)現(xiàn)信息采集網(wǎng)和系統(tǒng)主網(wǎng)之間的獨(dú)立性。

2.2 數(shù)據(jù)處理功能

在數(shù)據(jù)處理中，主要的工作就是進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)以及處理各

種采集得到數(shù)據(jù)，并且將處理完成的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

2.3 遠(yuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)功能

在系統(tǒng)工作過程中能夠通過遠(yuǎn)動(dòng)工作站向上級(jí)調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且該工作站能夠保持多通道通信以及雙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這就能夠提高系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性。在調(diào)度過程中要分析需求，按照規(guī)則制定相應(yīng)的工作指導(dǎo)，從而能夠能夠提高遠(yuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)的工作效率和質(zhì)量。

2.4 人機(jī)交互功能

人機(jī)交互就是操作人員能夠與軟件系統(tǒng)進(jìn)行交流，其中，系統(tǒng)為了提供人機(jī)交互性提供了諸多圖形界面，具體包括：光字牌、系統(tǒng)工況圖、配置圖、地理位置圖、棒形圖、曲線圖、潮流圖、接線圖等。同時(shí)，系統(tǒng)具備圖形顯示功能，就能夠?qū)崟r(shí)的通過界面顯示各種數(shù)據(jù)信息，并且能夠進(jìn)行操作圖形數(shù)據(jù)，進(jìn)行打印、導(dǎo)航、縮放等操作。

2.5 遙控操作功能

遙控操作控制能夠保證工作人員在遠(yuǎn)距離的控制，也就是不需要靠近設(shè)備就能完成整個(gè)調(diào)度工作。其中，系統(tǒng)遙控操作就是通過遠(yuǎn)方調(diào)度主站和變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，遠(yuǎn)方調(diào)度主站能夠借助系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)工作站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，從而實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象完成相應(yīng)的動(dòng)作。

2.6 告警功能

系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)非正規(guī)運(yùn)行問題，并且進(jìn)行告警，其中，告警功能主要涵蓋范圍包括：系統(tǒng)自診斷事項(xiàng)、通信事項(xiàng)、保護(hù)告警、保護(hù)動(dòng)作、SOE、開關(guān)刀閘變位、遙測越限等，通過診斷這些警告信息，從而反饋出告警事項(xiàng)，完成了整個(gè)告警流程。

2.7 報(bào)表管理功能

報(bào)表管理就是真毒系統(tǒng)產(chǎn)生的各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表信息進(jìn)行管理，主要的管理就是針對(duì)所有報(bào)表進(jìn)行查看、核對(duì)或者輸出等操作。

2.8 數(shù)據(jù)庫功能

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠提供數(shù)據(jù)訪問的功能，能夠讓系統(tǒng)應(yīng)用及時(shí)的獲取數(shù)據(jù)庫信息。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫能夠進(jìn)行處理和傳送相應(yīng)的數(shù)據(jù)，其中，數(shù)據(jù)信息主要包括：SOE、電度、遙信以及遙測等信息。

2.9 系統(tǒng)自診斷功能

系統(tǒng)自診斷功能就是從系統(tǒng)運(yùn)行的角度，實(shí)施監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)的變化，能夠根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況判斷相應(yīng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而在系統(tǒng)出現(xiàn)問題中自動(dòng)的進(jìn)行提供信息報(bào)警，促使系統(tǒng)能夠發(fā)覺自身存在的問題，保證系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3 通信管理機(jī)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

變電所用通信管理機(jī)，要求有10個(gè)RS232/ RS422/RS485口可與調(diào)度主站或間隔層內(nèi)智能設(shè)備通信。通信管理機(jī)完成變電站數(shù)據(jù)采集功能。通信管理機(jī)通過與變電站綜保裝置及其它智能設(shè)備的通信實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息的采集，將其接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式寫入到上一級(jí)調(diào)度主站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中去。

圖2 通信管理機(jī)的安裝方式

與控制中心通信接口：可以單通道或雙通道方式收發(fā)數(shù)據(jù)。雙通道工作時(shí)，可各自使用不同通信模式(網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字或模擬通信)、不同的通信規(guī)約。應(yīng)能實(shí)現(xiàn)主備通道的自動(dòng)切換。與站內(nèi)微機(jī)綜合保護(hù)測控單元通訊接口：綜保裝置將處理后的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)雙絞線組成的RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酵ㄐ殴芾頇C(jī)，滿足系統(tǒng)控制、測量、保護(hù)的技術(shù)要求，通信協(xié)議應(yīng)采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效果

針對(duì)本文所提出的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，本文詳細(xì)分析了電廠各個(gè)子站的綜合管理信息、RTU信息、規(guī)約信息，制定出了能夠綜合管理的系統(tǒng)。系統(tǒng)具備強(qiáng)的功能，能夠發(fā)揮良好的應(yīng)用效果，具體應(yīng)用功能包括以下：

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫能夠按照子電廠需求制定相應(yīng)的發(fā)送周期，并且按照需求進(jìn)行實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)能夠根據(jù)廠站接受數(shù)據(jù)的時(shí)間來判斷是否存在故障，如發(fā)現(xiàn)故障則進(jìn)行標(biāo)記，從而在系統(tǒng)界面上顯示，讓管理員采取合理的措施。

系統(tǒng)能夠進(jìn)行及時(shí)統(tǒng)計(jì)合閘和開關(guān)閉合次數(shù)。通過設(shè)置多方面的顯示方式，能夠利用遙信的方式進(jìn)行監(jiān)測小車開關(guān)的狀態(tài)，從而能夠掌握開關(guān)的閉合次數(shù)，通過在一定階段內(nèi)統(tǒng)計(jì)的次數(shù)最終反饋出開關(guān)閉合次數(shù)。

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙遙信處理。遙測值工程量變換，并且能夠進(jìn)行在線修改變換系數(shù)，從而檢查系統(tǒng)數(shù)據(jù)的合理性。同時(shí)，遙測能夠調(diào)整報(bào)警極限，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)越限報(bào)警。在系統(tǒng)中也采用了變送器殘差處理的措施，能夠根據(jù)殘差范圍設(shè)定相應(yīng)的分析值。此外，系統(tǒng)能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)遙測越限時(shí)間，這些時(shí)間包括合格、越下限和越上限幾種。

系統(tǒng)能夠進(jìn)行采集數(shù)字電度量。在系統(tǒng)具備事件順序記錄功

能，能夠按照系統(tǒng)中出現(xiàn)的時(shí)間順序進(jìn)行記錄相應(yīng)的內(nèi)容，并且進(jìn)行記錄在電廠出現(xiàn)的繼電器及開關(guān)工作時(shí)間順序，從而記錄存儲(chǔ)，以備查用。

在接收到系統(tǒng)報(bào)警后，系統(tǒng)具備自動(dòng)甄別能力，根據(jù)報(bào)警信息的類別及產(chǎn)生方式，能夠判斷出事故的產(chǎn)生原因。其中，在系統(tǒng)中能夠被應(yīng)用的報(bào)警方法包括：事故開關(guān)閃爍，報(bào)警窗提示、音響報(bào)警、事故發(fā)生畫面、報(bào)警條顯示、自動(dòng)打印，從而確定報(bào)警的具體情況。此外，系統(tǒng)能夠在報(bào)警完成后進(jìn)行打印相關(guān)信息，從而方便進(jìn)行匯總和分析。

系統(tǒng)的報(bào)警能夠采用語音的方式，也就是在多媒體支持下完成報(bào)警，從而讓系統(tǒng)管理員更加直觀的掌握阿伯經(jīng)信息，同時(shí)，在報(bào)警系統(tǒng)中能夠進(jìn)行過濾信息，濾除電網(wǎng)中的非報(bào)警信息，達(dá)到精確把握信息的目的。

系統(tǒng)能夠針對(duì)報(bào)警信息形成總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而方便管理人員能夠掌握系統(tǒng)的報(bào)警機(jī)制，在系統(tǒng)中能夠剔除不需要的信息，讓系統(tǒng)報(bào)警信息管理更加的方便。

系統(tǒng)具備事故追憶(PDR)功能，能夠進(jìn)行人為定義觸發(fā)點(diǎn)狀態(tài)，并且根據(jù)遙測和遙信狀態(tài)進(jìn)行定義追憶點(diǎn),同時(shí)能夠針對(duì)系統(tǒng)采集的打印、顯示以及存儲(chǔ)信息量，從而綜合進(jìn)行計(jì)算分析，最后獲得相應(yīng)的狀態(tài)及模擬量。在進(jìn)行分析后能夠進(jìn)行計(jì)算、定義及修改數(shù)據(jù)庫信息。

系統(tǒng)能夠盡心計(jì)算頻率合格率和電壓合格率。在進(jìn)行分析中計(jì)算出遙測量的相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得其極值和均值水平。同時(shí)，在計(jì)算中能夠按照無功功率和有功功率分析系統(tǒng)的功率和功率因數(shù)，并且計(jì)算出功率積分電度、負(fù)荷、負(fù)荷率等數(shù)據(jù)。

圖3 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

統(tǒng)計(jì)功能遙測統(tǒng)計(jì)：包括電壓合格率、越限時(shí)間、越上下限次數(shù)、峰谷差、負(fù)荷率、最小值時(shí)間、最大值時(shí)間、日月年最大值、最小值、平均值，同時(shí)，采用數(shù)據(jù)表格的形式進(jìn)行打印和顯示。

5 結(jié)語

電站調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠進(jìn)行分散和集中管理，能夠在各個(gè)子站完成相應(yīng)模擬及管理預(yù)算，并且形成了五防閉鎖邏輯判斷檢驗(yàn)操作票是否正確，并將倒閘操作票傳給電腦鑰匙，然后由操作人員拿著電腦鑰匙到相應(yīng)的子站現(xiàn)場進(jìn)行倒閘操作；又可以直接將操作票通過通訊方式傳給各子站的五防主機(jī)，然后五防主機(jī)把操作票傳給電腦鑰匙，操作人員攜帶電腦鑰匙到現(xiàn)場進(jìn)行倒閘操作。對(duì)于遙控設(shè)備，由分布式控制器及遙控閉鎖繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)遙控回路的電氣強(qiáng)制閉鎖，防止遙控誤操作的發(fā)生。給電站工作人員帶來了便利。提高了工作效率和工作水平。

[1] IEC 61850 Communication networks and systems in substations. 2004.

[2] 陳樹勇,宋書芳,李蘭欣,等.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33 (8):1-7.

[3] 肖世杰.構(gòu)建中國智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2009,33 (9):1-4.

余希木.職稱：高級(jí)工程師.籍貫與民族:四川宜賓,漢族.研究方向：電氣技術(shù) 電氣工程 電氣測試

Application of Communication Management Machine in The Plant of Power Grid Automatic Dispatching System

Yu Ximu
(273 Yibin mailbox,644000)

The function of hardware and software system,system of a power dispatching automatic system,is introduced in this paper.At the same time,take the core components,communication management machine as the basis,introduced the topology of power dispatching system structure,system configuration,as well as its practical application effect and so on .

electric power;automatic dispatching;communication;system