摘 要:解釋了遠動信息的基本內(nèi)容:遙測信息,遙信信息,遙控信息,遙調信息;舉例介紹了GR90-RTU裝置應用在火電廠時,滿足調度中心可靠、準確、實時地監(jiān)控電廠狀態(tài)及電廠自身監(jiān)測管理的要求所需要具備的幾種主要功能,根據(jù)火電廠實際情況所采用的屏柜布置情況、各屏柜的功能及其功能模塊配置情況、需要采集的信息量,以及GR90-RTU裝置分布式結構的優(yōu)勢特點。關鍵詞:遠動系統(tǒng);火電廠;GR90-RTU裝置;遙測信息;遙信信息;遙控信息;遙調信息DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1530 引言
在電力系統(tǒng)中,遠動系統(tǒng)是指調度中心利用遠程通信技術,實現(xiàn)對發(fā)電廠、變電站運行設備信息的采集、處理、傳輸和顯示、執(zhí)行等功能,以達到監(jiān)視和控制發(fā)電廠、變電站,保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行目的的系統(tǒng)。遠動系統(tǒng)主要有兩個功能:一是收集并向調度中心傳輸發(fā)電廠、變電站中運行設備的實時運行參數(shù)及狀態(tài);二是調度中心向發(fā)電廠、變電站的運行設備下達命令,以調整系統(tǒng)運行方式。構成遠動系統(tǒng)的設備包括調度端遠動裝置(又稱為前置機),廠站端遠動裝置(又稱為遠動終端裝置,簡稱RTU)和遠動信道;本文以A電廠為例,主要介紹GR90-RTU裝置在火電廠的應用。1 遠動信息的基本內(nèi)容
RTU裝置的基礎功能是準確、可靠的實現(xiàn)廠站與調度中心實時遠動信息交流,遠動信息的基本內(nèi)容包括上行信息、下行信息、事件順序記錄、事故追憶。
上行信息是指由發(fā)電廠、變電站傳輸?shù)秸{度中心的信息,用于為監(jiān)視和調控提供依據(jù)。包括:
①遙測信息,指發(fā)電廠、變電站中運行設備的各種運行參數(shù),一般為模擬量,如電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率等;
②遙信信息,指發(fā)電廠、變電站中運行設備的位置狀態(tài)、動作信號等信息,一般為數(shù)字量,如事故總信號、刀閘、斷路器、地刀等的分合閘位置信號等。
下行信息是指由調度中心向發(fā)電廠、變電站發(fā)送的信息。主要是對運行設備狀態(tài)的改變或參數(shù)的調節(jié)等指令。包括:
①遙控信息,指調度中心發(fā)送給廠站端,改變設備運行狀態(tài)的命令,如設備的分閘合閘、投入退出,及啟動停止等操作信息。
②遙調信息,指調度中心發(fā)送給廠站端,調整設備運行參數(shù)的命令,如調整變壓器分接頭的位置,以調節(jié)機組電壓;改變機組有功功率或無功功率整定值,以調節(jié)機組出力等。2 A電廠對RTU裝置主要功能的要求
為滿足調度中心可靠、準確、實時地監(jiān)控電廠狀態(tài)及電廠自身監(jiān)測管理的要求,A電廠要求GR90-RTU裝置具備以下幾種主要功能:
①具有對模擬量、數(shù)字量進行采集、處理和傳送功能;
②具有事件順序記錄(SOE)及傳送功能;
③具有優(yōu)先傳送變位等遙信信息的功能。當設備(如開關、刀閘)位置狀態(tài)發(fā)生變化且調度端未確認時,閉鎖遙控、遙調命令;
④具有接受調度發(fā)電曲線功能并在后臺顯示功能;
⑤具有接收處理諸如自動發(fā)電控制(AGC)、無功功率電壓優(yōu)化(AVC)、變壓器分接頭調整等“選擇—校核—執(zhí)行”遙控命令、遙調命令功能。對于一個控制對象只能執(zhí)行一個調度主站的控制命令;
⑥具有與中調、備調調度中心的遠動通信功能,具備采用電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)和點對點互為備用方式;
⑦具有當?shù)乇O(jiān)視功能,用于對發(fā)電廠電氣部分的發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、接地閘刀、母線等主要設備的運行狀態(tài)及運行參數(shù)進行監(jiān)測,以滿足發(fā)電廠監(jiān)測管理的要求;
⑧具有GPS進行時鐘校時及實現(xiàn)與調度端的時鐘同步功能;
⑨具有在線自診斷和遠方診斷功能,并向主站傳送遠動裝置故障信號;
⑩具有與就地維護計算機接口,以實現(xiàn)遠動裝置實時數(shù)據(jù)庫查詢,軟件更新、參數(shù)修正的功能維護功能;
具有電源檢測硬件和看門狗功能,當電源失電或軟件鎖死時,裝置能夠自動保護實時數(shù)據(jù)庫,并具有自啟動和自恢復功能,在接到主站系統(tǒng)的重新啟動命令后自動執(zhí)行初始化程序,重新啟動工作。3 GR90-RTU裝置在A電廠的應用
A電廠共有5臺燃煤發(fā)電機組,分為兩期投產(chǎn)運行。一期為3臺210MW機組,采用發(fā)電機主變壓器單元制接線方式接入220kV母線,220kV系統(tǒng)采用雙母線室內(nèi)GIS裝置,3回出線;一期220kV升壓站共有3個主變間隔,3個出線間隔;1個啟備變間隔,1個母聯(lián)斷路器間隔。二期為2臺300MW機組,采用發(fā)電機主變壓器單元制接線方式接入220kV母線,220kV系統(tǒng)采用雙母線戶外GIS裝置,2回出線;二期220kV升壓站共有2個主變間隔,2個出線間隔,1個母聯(lián)斷路器間隔。此外,每臺機組配有一套電除塵、脫硫、脫硝及濕式電除塵設備。
A電廠使用的GR90-RTU裝置采用分布式RTU結構,本身可構成獨立的分布式SCADA系統(tǒng)分站控制器,共包括6個屏柜,分別為RTU主機屏、RTU機組采集屏、一期GIS采集屏、二期GIS采集屏、#1-#4機組脫硫采集屏、#5機組脫硫采集屏。3.1 RTU主機屏
RTU主機屏配置2臺遠動主機、4塊串口板、1臺監(jiān)控計算機及1臺交換機,實現(xiàn)一主一備的雙遠動主機冗余配置,通過RS232雙機切換裝置,可實現(xiàn)手動切換、遠程切換及事故自動切換功能。主機屏通過串口(4路專線通道,其中1路中調、1路地調,中調地調各1路備用)與中調及地調通信。A套主機、B套主機各配置4個網(wǎng)絡口,其中第1個網(wǎng)絡口用于南網(wǎng)EMS專線網(wǎng)絡,第2個網(wǎng)絡口用于中調調度數(shù)據(jù)網(wǎng),第3和第4網(wǎng)口為備用。同時,主機屏還經(jīng)2路串口與A電廠AVC系統(tǒng)進行信息交換。監(jiān)控計算機,用于后臺監(jiān)控,通過串口與主機連接。3.2 RTU機組采集屏
RTU采集屏內(nèi)配置1塊遙調模塊,用于機組AGC控制,與每臺機組的AGC系統(tǒng)進行遙調信息交換;配置4塊遙測采集模塊、2塊遙信采集模塊,用于采集A電廠#1-#5發(fā)電機及主變的遙測、遙信信息。遙調信息包括各機組目標負荷、實發(fā)負荷、AGC目標負荷高限、AGC目標負荷低限、負荷升降速率到AGC、允許投入AGC功能、投入AGC功能、一次調頻投入、AGC減閉鎖、AGC增閉鎖、有功功率設定值。
遙測信息包括各機組的有功功率、無功功率、電壓、電流、無功功率第二量測、無功功率設定值的返回值、AVC子站無功功率執(zhí)行值,啟備變的有功功率、無功功率、電流,主變中性點電流,主變變高檔位,母線電壓第二量測,母線電壓設定值的返回值,母線AVC子站電壓執(zhí)行值。
遙信信息包括各主變中性點地刀狀態(tài)信號,各機組電力穩(wěn)定器(PSS)投退信號,全場事故信號,AVC子站投退信號,AVC子站通信異常,各機組AVC下位機投退、調節(jié)異常信號,各機組無功功率增閉鎖、減閉鎖,AVC系統(tǒng)主備機運行,A電廠AVC系統(tǒng)具備控制權(備用),單機控制/全廠控制信號,遠方/當?shù)剡x擇信號。3.3 一期、二期GIS采集屏
一期GIS采集屏配置1塊交流模擬量采集模塊和1塊遙信采集模塊;二期GIS采集屏配置2塊交流模擬量采集模塊和1塊遙信采集模塊。分別用于采集一期和二期升壓站的遙測、遙信信息。
遙測信息包括各主變壓器、啟備變的有功功率、無功功率、電壓、電流,各母線的電壓、頻率,各線路及母聯(lián)斷路器的有功功率、無功功率、電流。
遙信信息包括主變壓器高壓側及低壓側斷路器、刀閘、地刀狀態(tài)信號,母聯(lián)斷路器、刀閘、狀態(tài)信號,母線地刀、母線PT刀閘狀態(tài)信號。3.4 #1-4機組脫硫采集屏及#5機組脫硫采集屏
#1-4機組脫硫采集屏配置3塊遙測采集模塊,#5機組脫硫采集屏配置1塊遙測采集模塊,用于采集各機組脫硫6kV母線有功功率、無功功率,入口煙氣流量、煙氣含氧量、二氧化硫濃度、煙塵濃度,出口煙氣流量、煙氣含氧量、二氧化硫濃度、煙塵濃度、氮氧化合物濃度,脫硫裝置脫硫效率。4 結束語
遠動裝置是溝通廠站和調度中心的橋梁,GR-90RTU裝置采用分布式RTU結構,其多CPU冗余設計提高了裝置運行的可靠性;串行總線的結構,使屏柜可以分散布置,更加靈活,同時也方便擴容;交流采樣技術的應用,使電壓、電流等遙測量不用經(jīng)過變送器,直接輸入到采樣模塊,使回路更加簡單,降低了成本,也減少了故障;多種規(guī)約轉換和一發(fā)多收的設計,能夠滿足各種通訊方式的要求。這些特點能夠保證廠站與調度中心可靠、準確、實時的交換信息,從而達到調度中心遠程控制和調節(jié)廠站端運行設備,使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的目的。作者簡介:梁日生(1990-),男,山東棲霞人,學士,技術員,主要從事電廠繼電保護及自動化等方面的相關工作。