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【摘 要】本文根据电网集控中心产生的背景、特点及功能要求,对电网集控中心的运行管理系统、自动化模式、信息交换系统等进行分析与研究,并对集控中心未来的发展提出了建议。
【关键词】电网;集控中心;模式;发展
1.电网集控中心现状
集控中心是建立在电网调度的层次之下,以保证电网安全、可靠、经济运行和实现变电站无人值守的现代化控制技术,其核心技术是电网调度对变电站“四遥”技术的具体实施。集控中心的设置,使得原来站内值班人员所作的工作可由远方来完成,实现变电站无人值守,是降低电力企业运行成本,实现减人增效,提高生产效率的有效途径之一。无人值守变电站的迅猛发展将会使集控中心成为电网运行管理系统中一个非常重要的组成部分。
2.集控中心自动化模式
随着无人值守变电站的增加,无集检中心之前需在常规调度自动化系统处理的信息中增添另一种信息类型,即变电站内部信息过程。它们虽与电网运行无关,但也必须传至调度中心,由SCADA系统提供给调度人员。这就是说调度员除了监视电网运行参数外,必须替代变电站原值班人员所承担的监视变电站设备运行状况、各种保护操作及管理信息等等,这样不但大大增加了调度人员的工作负担,而且可能造成信息混乱、操作错误等问题。针对传统调度自动化系统的缺陷,在调度与无人值守变电站之间加设集控中心,就可解决这些问题。集控中心所监视的信息量应当全面,操作功能完善,防误性要求高,能对变电站设备进行管理和监控。集控中心自动化模式大致有分级管理模式和集中控制模式两种。
2.1分级管理模式
在上行信息中,变电站向集控中心传送全部监控信息,集控中心则向调度端系统转发其所需信息;在下行信息中,调度员向集控中心发电话命令,而由集控中心对变电站进行遥控和遥调操作。这样,系统中各部分的功能和职责非常明确,集控中心处理区域电网运行参数和相关变电站全部信息,能够监视绝大部分有人值班所能反映的信息。集控中心所辖变电站的通道改道至各集控中心所在地,调度中心和集控中心之间的数据共享通过与信息转发的方式实现。在此模式中,集控中心作为独立系统具有数据采集、实时数据库、历史数据库和操作工作站等功能,其特点是:各级自动化系统的局域网上信息流量适中,信息类型比较规范,系统各个部分的功能和职责非常明确,系统可靠性高。
2.2集中控制模式
集中控制模式是在调度自动化系统的基础上加装集控中心工作站。变电站的上行信息直接送调度自动化系统,调度员的遥控、遥调命令则由调度员直接下令至变电站。这种模式主要是针对调度系统规模不大、通道容量允许的情况下,将集控中心的几台工作站直接联在调度自动化系统的内部网上,通过功能分层、数据分流,得到所管辖范围内无人值班变电站的相关遥测遥信信息,即把集控中心工作站作为调度自动化系统的子工作站来对待。操作人员使用集控工作站可完成所有需要的操作,完成集控中心的功能。此种方式集控中心与调度自动化系统具有一致性,同步性,可以保证集控中心的数据完整性,实时数据准确性,调度操作快捷性,易于自动化人员进行维护。集控中心与调度自动化系统通过网络连接,共用历史数据库和实时数据库。其特点为:自动化系统的局域网上信息流量较大,信息类型比较繁杂,而且由于集控中心一般与调度自动化系统距离较远,一般通过光缆通道和路由器进行通讯,其稳定性有所下降。
2.3两种方法的比较
这两种方法都属于国内比较先进的集控中心管理模式。分级管理方式在距离调度自动化主站较远的变电站较为多用,其分工层次分明,分工明确,便于地区调度人员的调控与监视,各级自动化系统的SCADA网上信息流量适中,信息类型比较规范,系统可靠性高。集中控制模式的主要优点是规模小,投资省;集控中心与调度自动化主站共用历史数据库与实时数据库,数据和事项刷新与主站同步,同时便于自动化人员维护,但自动化系统的局域网上信息流量较大,信息类型比较繁杂,且由于集控中心一般与调度自动化系统距离较远,一般通过光缆通道和路由器进行通讯,使系统可靠性有所下降。
3.集控中心自动化系统要求
3.1系统功能要求
系统应能实现完整的SCADA监控、防误操作、视频遥视、仿真培训、电压无功优化控制、智能操作票、集控管理等功能。
3.2体系机构要求
监控系统应采用开放式结构,提供冗余的、支持分布式处理环境的网络结构。满足可扩充性、安全可靠性、开放性、最小负荷率等要求,具备强大的网络通信功能。
3.3可扩充性要求
考虑系统扩充(包括硬件增加新计算机的能力和软件增加新功能)的能力。系统可以逐步建设、逐步投运、逐步扩充、逐步升级;系统的结构应能支持多类型计算机硬件设备,应用软件应具有兼容性和可移植性;软、硬接口符合国际标准。
3.4安全可靠性要求
集控中心是对所辖无人值班变电站运行状况进行监控的唯一手段,其稳定性和可靠性极其重要。不因单个模块的故障而影响整个系统正常运行,抗干扰能力强。重要的设备、软件功能和数据应具有冗余备份,并为系统故障的隔离和排除提供快捷的技术手段。系统应提供保证数据安全的多种措施,包括值班员的培训、管理功能的严密、报警的多样性、操作权限的分级和防误操作闭锁等方面。
4.对电网未来集控中心发展方向的展望与建议
4.1视频遥视功能
集控中心常要对各受控站开关进行遥控操作,但实际命令是否执行下去,执行是否正确,开关拒不执行的原因往往很难判断,这时候对该开关及其相关量的“遥视”信息进行分析就能很快作出判断。“遥视”功能还能在变电站发生事故时,自动启停录像设备,实现事故时图像的自动记忆,捕捉现场发生事故过程的相关记录,以获得分析事故所需的宝贵资料。图像监控系统可以同报警系统相结合,并设有报警联动措施,真正实现变电站的无人值守。图像监视系统可以实现在无人值班时的设备巡视,弥补无人值守站集控时设备巡视困难的难题。监控系统与图像监视系统相结合,发挥各自优势弥补其缺点,实现对无人值班变电站全方位的监视和控制。另外还可实现通信电源、机房空调及各类消防系统等的远程集中监管。
4.2继电保护信息运行管理功能
随着当前变电站综合自动化装置的迅速发展,保护管理的概念和功能也渗透到SCADA实时监控系统之中。集控中心的保护管理是针对变电站的各种保护装置进行远方监视和控制,具有类似于SCADA系统事项处理和告警功能。调度自动化系统应具有兼容我局目前和将来接入的各类综合自动化系统的保护规约类型,并能根据需要随时升级。系统应具有以下功能:定值查询/修改/打印;定值区号查询/修改;开关量/模拟量/软压板/查询和打印;信号复归;保护装置对时;保护装置告警和故障信息查询;综合自动化事项告警。
4.3智能操作票及预演培训功能
为实现真正的变电站无人值守,集控中心自动化系统应具备开列操作票和变电站设备检修等电网运行管理功能,并与微机防误闭锁系统结合。可根据调度操作需要完成智能操作票生成及预演、打印及人员培训。包括:图形化智能生成操作票;图形化单步生成操作票;操作票模拟演示、培训练习;操作票管理;典型操作票自定义维护;操作票自动传输。
5.结束语
集控中心在无人值守变电站安全稳定运行中有着重要的作用,随着无人值守变电站的推广,集控中心模式将更加普及,为此,在实际应用中应对其自动化配置进行进一步完善。
【参考文献】
[1]王成山,肖朝霞,王守相.微网综合控制与分析[J].电力系统自动化,2008,(07).
【关键词】电网;集控中心;模式;发展
1.电网集控中心现状
集控中心是建立在电网调度的层次之下,以保证电网安全、可靠、经济运行和实现变电站无人值守的现代化控制技术,其核心技术是电网调度对变电站“四遥”技术的具体实施。集控中心的设置,使得原来站内值班人员所作的工作可由远方来完成,实现变电站无人值守,是降低电力企业运行成本,实现减人增效,提高生产效率的有效途径之一。无人值守变电站的迅猛发展将会使集控中心成为电网运行管理系统中一个非常重要的组成部分。
2.集控中心自动化模式
随着无人值守变电站的增加,无集检中心之前需在常规调度自动化系统处理的信息中增添另一种信息类型,即变电站内部信息过程。它们虽与电网运行无关,但也必须传至调度中心,由SCADA系统提供给调度人员。这就是说调度员除了监视电网运行参数外,必须替代变电站原值班人员所承担的监视变电站设备运行状况、各种保护操作及管理信息等等,这样不但大大增加了调度人员的工作负担,而且可能造成信息混乱、操作错误等问题。针对传统调度自动化系统的缺陷,在调度与无人值守变电站之间加设集控中心,就可解决这些问题。集控中心所监视的信息量应当全面,操作功能完善,防误性要求高,能对变电站设备进行管理和监控。集控中心自动化模式大致有分级管理模式和集中控制模式两种。
2.1分级管理模式
在上行信息中,变电站向集控中心传送全部监控信息,集控中心则向调度端系统转发其所需信息;在下行信息中,调度员向集控中心发电话命令,而由集控中心对变电站进行遥控和遥调操作。这样,系统中各部分的功能和职责非常明确,集控中心处理区域电网运行参数和相关变电站全部信息,能够监视绝大部分有人值班所能反映的信息。集控中心所辖变电站的通道改道至各集控中心所在地,调度中心和集控中心之间的数据共享通过与信息转发的方式实现。在此模式中,集控中心作为独立系统具有数据采集、实时数据库、历史数据库和操作工作站等功能,其特点是:各级自动化系统的局域网上信息流量适中,信息类型比较规范,系统各个部分的功能和职责非常明确,系统可靠性高。
2.2集中控制模式
集中控制模式是在调度自动化系统的基础上加装集控中心工作站。变电站的上行信息直接送调度自动化系统,调度员的遥控、遥调命令则由调度员直接下令至变电站。这种模式主要是针对调度系统规模不大、通道容量允许的情况下,将集控中心的几台工作站直接联在调度自动化系统的内部网上,通过功能分层、数据分流,得到所管辖范围内无人值班变电站的相关遥测遥信信息,即把集控中心工作站作为调度自动化系统的子工作站来对待。操作人员使用集控工作站可完成所有需要的操作,完成集控中心的功能。此种方式集控中心与调度自动化系统具有一致性,同步性,可以保证集控中心的数据完整性,实时数据准确性,调度操作快捷性,易于自动化人员进行维护。集控中心与调度自动化系统通过网络连接,共用历史数据库和实时数据库。其特点为:自动化系统的局域网上信息流量较大,信息类型比较繁杂,而且由于集控中心一般与调度自动化系统距离较远,一般通过光缆通道和路由器进行通讯,其稳定性有所下降。
2.3两种方法的比较
这两种方法都属于国内比较先进的集控中心管理模式。分级管理方式在距离调度自动化主站较远的变电站较为多用,其分工层次分明,分工明确,便于地区调度人员的调控与监视,各级自动化系统的SCADA网上信息流量适中,信息类型比较规范,系统可靠性高。集中控制模式的主要优点是规模小,投资省;集控中心与调度自动化主站共用历史数据库与实时数据库,数据和事项刷新与主站同步,同时便于自动化人员维护,但自动化系统的局域网上信息流量较大,信息类型比较繁杂,且由于集控中心一般与调度自动化系统距离较远,一般通过光缆通道和路由器进行通讯,使系统可靠性有所下降。
3.集控中心自动化系统要求
3.1系统功能要求
系统应能实现完整的SCADA监控、防误操作、视频遥视、仿真培训、电压无功优化控制、智能操作票、集控管理等功能。
3.2体系机构要求
监控系统应采用开放式结构,提供冗余的、支持分布式处理环境的网络结构。满足可扩充性、安全可靠性、开放性、最小负荷率等要求,具备强大的网络通信功能。
3.3可扩充性要求
考虑系统扩充(包括硬件增加新计算机的能力和软件增加新功能)的能力。系统可以逐步建设、逐步投运、逐步扩充、逐步升级;系统的结构应能支持多类型计算机硬件设备,应用软件应具有兼容性和可移植性;软、硬接口符合国际标准。
3.4安全可靠性要求
集控中心是对所辖无人值班变电站运行状况进行监控的唯一手段,其稳定性和可靠性极其重要。不因单个模块的故障而影响整个系统正常运行,抗干扰能力强。重要的设备、软件功能和数据应具有冗余备份,并为系统故障的隔离和排除提供快捷的技术手段。系统应提供保证数据安全的多种措施,包括值班员的培训、管理功能的严密、报警的多样性、操作权限的分级和防误操作闭锁等方面。
4.对电网未来集控中心发展方向的展望与建议
4.1视频遥视功能
集控中心常要对各受控站开关进行遥控操作,但实际命令是否执行下去,执行是否正确,开关拒不执行的原因往往很难判断,这时候对该开关及其相关量的“遥视”信息进行分析就能很快作出判断。“遥视”功能还能在变电站发生事故时,自动启停录像设备,实现事故时图像的自动记忆,捕捉现场发生事故过程的相关记录,以获得分析事故所需的宝贵资料。图像监控系统可以同报警系统相结合,并设有报警联动措施,真正实现变电站的无人值守。图像监视系统可以实现在无人值班时的设备巡视,弥补无人值守站集控时设备巡视困难的难题。监控系统与图像监视系统相结合,发挥各自优势弥补其缺点,实现对无人值班变电站全方位的监视和控制。另外还可实现通信电源、机房空调及各类消防系统等的远程集中监管。
4.2继电保护信息运行管理功能
随着当前变电站综合自动化装置的迅速发展,保护管理的概念和功能也渗透到SCADA实时监控系统之中。集控中心的保护管理是针对变电站的各种保护装置进行远方监视和控制,具有类似于SCADA系统事项处理和告警功能。调度自动化系统应具有兼容我局目前和将来接入的各类综合自动化系统的保护规约类型,并能根据需要随时升级。系统应具有以下功能:定值查询/修改/打印;定值区号查询/修改;开关量/模拟量/软压板/查询和打印;信号复归;保护装置对时;保护装置告警和故障信息查询;综合自动化事项告警。
4.3智能操作票及预演培训功能
为实现真正的变电站无人值守,集控中心自动化系统应具备开列操作票和变电站设备检修等电网运行管理功能,并与微机防误闭锁系统结合。可根据调度操作需要完成智能操作票生成及预演、打印及人员培训。包括:图形化智能生成操作票;图形化单步生成操作票;操作票模拟演示、培训练习;操作票管理;典型操作票自定义维护;操作票自动传输。
5.结束语
集控中心在无人值守变电站安全稳定运行中有着重要的作用,随着无人值守变电站的推广,集控中心模式将更加普及,为此,在实际应用中应对其自动化配置进行进一步完善。
【参考文献】
[1]王成山,肖朝霞,王守相.微网综合控制与分析[J].电力系统自动化,2008,(07).