鄭劍輝，吳毅翔

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建 廈門 361000）

隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大和無(wú)人值守變電站數(shù)量的快速增加，運(yùn)行人員的工作量日益繁重，傳統(tǒng)模式下電網(wǎng)的運(yùn)維效率越來(lái)越低，已不能滿足集約化管理的需求，“調(diào)控一體化”應(yīng)運(yùn)而生?！罢{(diào)控一體化”即將原來(lái)的變電監(jiān)控、變電運(yùn)行維護(hù)全面分離，將監(jiān)控業(yè)務(wù)與調(diào)度業(yè)務(wù)融合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度與電網(wǎng)監(jiān)控的一體化管理。

1 集控建設(shè)模式

1.1 傳統(tǒng)模式

傳統(tǒng)模式是指按變電站分站點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控和操作，變電站24 h有人值守，調(diào)度預(yù)令、正令直接下到變電站，值班人員負(fù)責(zé)站內(nèi)設(shè)備的巡視、監(jiān)視、消缺和操作。該模式的優(yōu)點(diǎn)是事故響應(yīng)速度比較快，缺點(diǎn)是隨著變電站的增加，需要龐大的運(yùn)行人員隊(duì)伍，投資比較大，人力資源或者自動(dòng)化設(shè)備未得到充分的利用。

1.2 集控站模式

集控站模式是在管轄區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)按照地理位置或電壓等級(jí)劃分原則，適當(dāng)選擇數(shù)個(gè)核心變電站(或全部)，以對(duì)局部電網(wǎng)作用顯著的重要變電站構(gòu)建集控站(或集控中心)，如圖1所示。集控中心配備必要的運(yùn)行值班人員，除了負(fù)責(zé)主站的日常運(yùn)行監(jiān)視操作外，還通過(guò)集控自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)周圍或下級(jí)變電站進(jìn)行遙控操作，定期進(jìn)行巡視和設(shè)備管理。此模式的優(yōu)點(diǎn)是在一定程度上減少了運(yùn)行人員的數(shù)量，缺點(diǎn)是隨著變電站的增加，需增設(shè)新的集控站，投資比較大。當(dāng)電網(wǎng)構(gòu)架發(fā)生變化，其下屬變電站因業(yè)務(wù)需要而劃分為其他集控站管理時(shí)，需將該站所有信息工作在新劃分的集控站重新做一遍，因而維護(hù)成本高。

圖1 集控自動(dòng)化模式

1.3 監(jiān)控中心+運(yùn)維操作站模式

該種模式是在每個(gè)地市建立一個(gè)監(jiān)控中心，按作業(yè)半徑分設(shè)若干個(gè)運(yùn)維操作站，變電站無(wú)人值班，監(jiān)控中心24 h值班，調(diào)度預(yù)令下到監(jiān)控中心、正令下到變電站。該模式的優(yōu)點(diǎn)是人力資源使用效率高，充分利用自動(dòng)化技術(shù)，適應(yīng)電網(wǎng)的快速發(fā)展需要，有利于向調(diào)控一體化過(guò)渡；缺點(diǎn)是監(jiān)控范圍較大，需增加監(jiān)控席位。

1.4 調(diào)控一體化模式

調(diào)控一體化模式是按照電網(wǎng)原有的集中監(jiān)控原則和國(guó)網(wǎng)公司“三集五大”改革方案，整合電網(wǎng)調(diào)度和監(jiān)控中心業(yè)務(wù)及人員，在原有的調(diào)度中心業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，增加變電站設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控職責(zé)，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與調(diào)度合一，變電站無(wú)人值班，監(jiān)控中心24 h值班，運(yùn)維操作站少人值班。調(diào)度中心掌握設(shè)備運(yùn)行信息更加及時(shí)全面、準(zhǔn)確，事故及異常處理命令下達(dá)快捷；管理鏈條縮短，人力資源使用率高。

2 調(diào)控一體化總體方案

為了將調(diào)控一體化應(yīng)用于實(shí)際工作中，需要利用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)建立一個(gè)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)平臺(tái)。通過(guò)完善的平臺(tái)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化的各項(xiàng)功能進(jìn)行有效集成，從而完成各個(gè)模塊的建立、投運(yùn)和擴(kuò)充工作，同時(shí)利用先進(jìn)的應(yīng)用軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快捷的輸入功能。

2.1 硬件平臺(tái)建設(shè)

在調(diào)控一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為了滿足調(diào)度與監(jiān)控的共同需求，可以采取使用服務(wù)器群進(jìn)行計(jì)算的先進(jìn)技術(shù)，合理調(diào)整硬件構(gòu)架；同時(shí)，通過(guò)硬件系統(tǒng)的平臺(tái)，配置冗余設(shè)施，保證系統(tǒng)的可靠性。從調(diào)控一體化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)可以看出，調(diào)度與監(jiān)控在同一套硬件平臺(tái)上運(yùn)行，系統(tǒng)通過(guò)分層和分區(qū)的方式實(shí)現(xiàn)了調(diào)度的有效性，并對(duì)系統(tǒng)的不同范圍進(jìn)行監(jiān)視和控制。在該系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的全程優(yōu)化配置，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊和前置服務(wù)器采用一體化配置，充分實(shí)現(xiàn)了資源共享。而SCADA服務(wù)器、歷史服務(wù)器以及前置服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等設(shè)備，對(duì)冗余的配置提供了可靠性的保證。

2.2 軟件構(gòu)架的建設(shè)

調(diào)控一體化構(gòu)架中，軟件的構(gòu)架更是其重要的一部分，需要用一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)來(lái)有效實(shí)現(xiàn)軟件的先進(jìn)性和實(shí)用性，從而提高模塊化在設(shè)計(jì)和配置上的優(yōu)化程度，使調(diào)控系統(tǒng)的智能化、開(kāi)放化和靈活化得到更好體現(xiàn)。

3 調(diào)控一體化系統(tǒng)CC-2000A的實(shí)施

調(diào)控一體化系統(tǒng)CC-2000A提供了包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、自動(dòng)發(fā)電控制、自動(dòng)電壓控制、在線安全分析、事故處理輔助決策、調(diào)度員培訓(xùn)仿真等功能全面的電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件，為電力調(diào)度中心提供功能強(qiáng)大、方便易用的集成支撐環(huán)境，為特高壓、大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的決策支持。

3.1 硬件配置

調(diào)控一體化系統(tǒng)CC-2000A的硬件配置如圖2所示，調(diào)度與監(jiān)控在同一套硬件平臺(tái)上運(yùn)行，系統(tǒng)通過(guò)分層分區(qū)實(shí)現(xiàn)調(diào)度、監(jiān)控對(duì)系統(tǒng)不同范圍的監(jiān)視與控制。全系統(tǒng)共配置2臺(tái)SCADA服務(wù)器、2臺(tái)歷史服務(wù)器、2臺(tái)前置服務(wù)器、2臺(tái)調(diào)度服務(wù)器、l臺(tái)Pas服務(wù)器。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和前置服務(wù)器采用一體化配置，實(shí)現(xiàn)資源共享；關(guān)鍵服務(wù)器如SCADA、歷史、前置等采用冗余配置保證系統(tǒng)可靠性。在調(diào)度控制中心，通過(guò)通信設(shè)備，將網(wǎng)絡(luò)延伸到每個(gè)變電站，擴(kuò)展現(xiàn)有調(diào)度EMS系統(tǒng)平臺(tái)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了多機(jī)并列運(yùn)行及負(fù)載均衡的新技術(shù)，“分散”了服務(wù)器端運(yùn)行的“負(fù)荷”，提高了運(yùn)行效率。該平臺(tái)利用原有調(diào)度EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，能對(duì)各變電站的設(shè)備和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)通道為原有調(diào)度EMS系統(tǒng)通道。

圖2 調(diào)控一體系統(tǒng)硬件配置

3.2 軟件體系

調(diào)控一體化系統(tǒng)CC-2000A的軟件構(gòu)架采用一個(gè)統(tǒng)一的支撐平臺(tái)，軟件功能將兼顧先進(jìn)性與實(shí)用性，采用模塊化設(shè)計(jì)與配置，使系統(tǒng)具備智能化、靈活性與開(kāi)放性的特點(diǎn)。統(tǒng)一平臺(tái)包括調(diào)度與監(jiān)控一體化圖模庫(kù)、一體化圖形服務(wù)、一體化數(shù)據(jù)服務(wù)、一體化報(bào)警服務(wù)、一體化曲線服務(wù)、一體化報(bào)表服務(wù)、一體化信息發(fā)布，同時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用、功能的靈活配置，對(duì)不同業(yè)務(wù)對(duì)象具備不同的展示與信息發(fā)布功能。適應(yīng)調(diào)度、監(jiān)控與運(yùn)維操作三級(jí)管理模式的需求，其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

3.3 系統(tǒng)功能

3.3.1 電力系統(tǒng)的控制和操作

(1)數(shù)據(jù)處理。由于采用了調(diào)度自動(dòng)化和集控站系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和報(bào)警以及事件順序記錄(Sequence of Event，SOE)信息均由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)完成，并由光纖數(shù)據(jù)通道連接調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和集控站系統(tǒng)。

(2)控制處理。集控站系統(tǒng)必備的一項(xiàng)功能就是遙控和遙調(diào)，遙控和遙調(diào)是實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守的必備條件。由于遙控和遙調(diào)的特殊性和重要性，對(duì)遙控和遙調(diào)的安全性要求很高，CC-2000A集控站系統(tǒng)在此方面做了大量的工作。

① 為防止監(jiān)控人員遙控誤操作，對(duì)于所有進(jìn)行遙控操作的開(kāi)關(guān)、刀閘等都設(shè)置單獨(dú)操作界面。

② 在遙控操作的開(kāi)關(guān)或刀閘處于掛牌的情況下，操作界面會(huì)提示操作員閉鎖遙控。

③ 采用雙機(jī)監(jiān)護(hù)方式進(jìn)行遙控操作，由主值班員許可操作，副值班員執(zhí)行操作，并且操作前要輸入操作員和監(jiān)護(hù)員的口令。

④ 遙控測(cè)試菜單是為了確保遙控安全，給特定用戶在特定時(shí)期放開(kāi)的測(cè)試菜單。比如在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試期間，系統(tǒng)需要頻繁的進(jìn)行遙控權(quán)限、責(zé)任區(qū)的設(shè)定、測(cè)試，但是又擔(dān)心直接控制到子站，因此僅給測(cè)試用戶開(kāi)發(fā)遙控測(cè)試菜單。遙控測(cè)試功能僅允許客戶執(zhí)行到遙控選擇操作這一步驟。

3.3.2 事項(xiàng)監(jiān)視和查詢

事項(xiàng)監(jiān)視和查詢包括實(shí)時(shí)報(bào)警檢索、歷史報(bào)警檢索、語(yǔ)音報(bào)警客戶端、告警匯總窗、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。

實(shí)時(shí)報(bào)警檢索集中顯示各模塊報(bào)警信息，為調(diào)度員和監(jiān)控員日常監(jiān)控電網(wǎng)和廠站運(yùn)行工況提供支持。歷史報(bào)警檢索是對(duì)關(guān)系庫(kù)中的報(bào)警記錄進(jìn)行詳細(xì)查詢的功能，支持報(bào)警記錄按照時(shí)間過(guò)濾、廠站過(guò)濾、數(shù)據(jù)類型過(guò)濾、量測(cè)過(guò)濾、模糊查詢等查詢過(guò)濾條件。

3.3.3 事故追憶

事故追憶(Post Disturbance Review，PDR)的功能主要是記錄電力系統(tǒng)的事故信息，并能將事故按時(shí)間順序重現(xiàn)。

PDR的記錄部分每分鐘將PSBOB系統(tǒng)事件記錄為一組日志文件(包括日志索引文件、小尺寸事件日志文件、最小尺寸事件日志文件)，每隔一定的時(shí)間對(duì)PSBOB實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)做一個(gè)快照。

調(diào)控一體化系統(tǒng)CC-2000A的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為超高壓電網(wǎng)調(diào)度人員提供了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的信息。

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