安科瑞(ruì) 陳(chén)聰(cōng)

摘要：闡述變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜合(hé)自動化(huà)係(xì)統的(dí)特點，對變電運行人員的要求及(jí)變電(diàn)站綜合自動化係(xì)統故障(zhàng)處理辦(bàn)法(fǎ)，並探討(tǎo)變電站綜合(hé)自動(dòng)化係的改進(jìn)。

關鍵(jiàn)詞：變電(diàn)站(zhàn)綜(zōng)合自動化(huà) 計算機(jī)監(jiān)控(kòng) 故障 處理(lǐ)

0引言

目前(qián)，變電(diàn)站綜(zōng)合自動(dòng)化係(xì)統已(yǐ)廣(guǎng)泛應(yīng)用(yòng)於各級變電站(zhàn)，充(chōng)分(fēn)發揮其技(jì)術(shù)先(xiān)進，運行(háng)可靠的優點。綜(zōng)合自(zì)動化變電站(zhàn)與常規(guī)變(biàn)電站相(xiāng)比，引(yǐn)入(rù)了(liǎo)許(xǔ)多領域的新(xīn)技術，對變電(diàn)運(yùn)行人員(yuán)提(tí)出了(liǎo)新(xīn)的(dí)要(yào)求。

1變電站(zhàn)綜合(hé)自動(dòng)化係統特點

變(biàn)電站綜合自動(dòng)化(huà)係統具有(yǒu)如下特點：

(1)功(gōng)能綜(zōng)合(hé)化(huà)。按(àn)變電站(zhàn)自(zì)動化係(xì)統的(dí)運(yùn)行要求(qiú)，綜合考慮二(èr)次係(xì)統的功能(néng)，進行優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，

以簡化變電站二次設(shè)備(bèi)的硬(yìng)件(jiàn)配置，避(bì)免(miǎn)重(zhòng)復設(shè)計(如計量，遠動(dòng)和(hé)當地監測係統功能的重(zhòng)復設計)，以達到信息共(gòng)享。

(2)係統數(shù)字化及模(mó)塊化(huà)。保(bǎo)護，控製，測量裝(zhuāng)置的(dí)數字(zì)化(huà)，有(yǒu)利於通過通信網(wǎng)絡(luò)將各功(gōng)能模塊(kuài)連(lián)接起(qǐ)來，便(biàn)於接口功能模(mó)塊的擴(kuò)充(chōng)及(jí)信息共享(xiǎng)。

(3)操作(zuò)監(jiān)視屏幕(mù)化。當變(biàn)電(diàn)站(zhàn)有人值班時(shí)，人機聯(lián)係(xì)在當地監(jiān)控係(xì)統(tǒng)的(dí)後(hòu)台機(或主(zhǔ)機(jī))上(shàng)進(jìn)行；當(dāng)變(biàn)電站無人值班時(shí)，人(rén)機(jī)聯係在遠方的調度*心或操作控製(zhì)*心(xīn)的主(zhǔ)機(jī)(工作(zuò)站)上(shàng)進行。但(dàn)不管(guǎn)哪(nǎ)種(zhǒng)方式(shì)，操(cāo)作維(wéi)護人員(yuán)麵對的都是電(diàn)腦(nǎo)屏(píng)幕(mù)。

(4)運(yùn)行管(guǎn)理智能(néng)化。它(tā)主要體現在無人值班(bān)，人機對話(huà)，操(cāo)作屏(píng)幕(mù)化以(yǐ)及實時數(shù)據庫(kù)和(hé)歷史數據(jù)庫(kù)的(dí)建(jiàn)立等。

2運行(háng)人(rén)員(yuán)要求(qiú)

運行(háng)人(rén)員應(yīng)積極適應(yīng)和(hé)學(xué)習綜合自動(dòng)化(huà)新技(jì)術(shù)並在日(rì)常運行(háng)和(hé)故(gù)障處理中(zhōng)熟練運(yùn)用。

2.1技(jì)能(néng)要求

目(mù)前(qián)，綜合自動化變電(diàn)站(zhàn)通常(cháng)包含計算(suàn)機(jī)監(jiān)控，保(bǎo)護和故障(zhàng)錄波信息管理(lǐ)，微(wēi)機(jī)“五(wǔ)防(fáng)”和(hé)圖像監(jiān)控(kòng)等子係統，所以(yǐ)運行人員(yuán)*須具備足夠的計(jì)算機(jī)，網絡知(zhī)識(shí)，能(néng)夠熟練(liàn)應用操作(zuò)係(xì)統和相應軟(ruǎn)件，並(bìng)能進(jìn)行(háng)簡單的配置(zhì)。特別是對監(jiān)控(kòng)係(xì)統，運(yùn)行人員應充分了(liǎo)解(jiě)監控裝置的原理，能正(zhèng)確(què)監(jiān)視運(yùn)行狀況(kuàng)；熟練掌握監屏(píng)技巧(qiǎo)，操作方(fāng)法和各(gè)種查(chá)詢(xún)功能；能(néng)熟練調看保護(hù)定(dìng)值(zhí)，曲綫(xiàn)，報(bào)表，棒圖(tú)等；熟悉監控係統(tǒng)的常用(yòng)術語，信號(hào)分(fēn)類，遙控(kòng)／遙(yáo)調過程和信息處理流程。

2.2設備(bèi)巡(xún)視要求

綜合(hé)自動化變(biàn)電(diàn)站(zhàn)的(dí)設(shè)備(bèi)巡(xún)視應包含(hán)“實設(shè)備”和“虛(xū)設備”的(dí)巡(xún)視，即巡視中(zhōng)不(bù)僅要(yào)巡視查(chá)看每個(gè)具體(tǐ)的(dí)裝置，還要對監控後台係統中(zhōng)的全(quán)部信(xìn)號(光字牌(pái)或(huò)遙信表(biǎo))，遙測(cè)量，通信(xìn)工況，歷史(shǐ)報警信息，畫(huà)麵刷新等進行(háng)定期巡視(shì)檢(jiǎn)查。綜合(hé)自動化變電站監視(shì)信(xìn)號多(duō)，一旦漏(lòu)掉某一個報警信(xìn)號，該報警(jǐng)很可能長期(qī)存(cún)在(zài)，直(zhí)至釀成事(shì)故，因(yīn)此(cǐ)應(yīng)定(dìng)期(qī)進(jìn)行*麵(miàn)報警(jǐng)信(xìn)號(hào)巡(xún)視(shì)檢(jiǎn)查。另(lìng)外，如果(guǒ)短(duǎn)時間段(duàn)內操(cāo)作(zuò)過多(duō)或(huò)發生(shēng)事故(gù)，信息就(jiù)會增多，而(ér)實時(shí)報警窗儲(chǔ)存的報警信(xìn)息量有限，超過儲(chǔ)存容(róng)量後(hòu)，係(xì)統會自(zì)動(dòng)將(jiāng)先發生的信號自(zì)動轉存到(dào)歷史(shǐ)報(bào)警(jǐng)庫中，因此(cǐ)*須每天按時(shí)檢(jiǎn)查歷史(shǐ)報警(jǐng)庫(kù)中的(dí)報警信息。

3簡單故障判斷

監控(kòng)係統通信中斷：由於通(tōng)信鏈路(lù)等多(duō)方麵(miàn)的(dí)原因(yīn)，往往(wǎng)會導(dǎo)致(zhì)在連續(xù)詢問某(mǒu)裝置後(hòu)仍沒有應(yīng)答報文，監控係統會認為該裝置(zhì)通信(xìn)中(zhōng)斷，從而產生(shēng)報警信息，但(dàn)再次詢(xún)問該裝(zhuāng)置(zhì)時又(yòu)有應答。這(zhè)種通信不(bù)暢一般不影響(xiǎng)運(yùn)行，信號也(yě)不會(huì)丟失(shī)，但(dàn)若(ruò)較(jiào)長時間(jiān)不(bù)能恢復，則應(yīng)及(jí)時(shí)通(tōng)知維護人員處(chǔ)理。

遙控不(bù)成(chéng)功常有(yǒu)的情況：(1)不讓(ràng)選位，是由於用(yòng)戶未登錄或(huò)未(wèi)授權，係(xì)統組態(tài)錯(cuò)誤(wù)，“五防(fáng)”係(xì)統(tǒng)出(chū)錯等(děng)導致；(2)返校(xiào)正確(què)但(dàn)不執行，可能是由(yóu)遙控壓(yā)板未(wèi)投(tóu)入(rù)，遙控回路(lù)電源和(hé)遙控(kòng)出口繼(jì)電器不(bù)正(zhèng)常(cháng)引起(qǐ)；(3)無(wú)返校，可能是因監控(kòng)係(xì)統出錯(cuò)，通(tōng)信異(yì)常等(děng)引起(qǐ)；(4)返(fǎn)校正(zhèng)確但執行後(hòu)報(bào)開(kāi)關(guān)拒(jù)動，但(dàn)過一(yī)會兒開關(guān)位置(zhì)信號(hào)又(yòu)傳過來，出現(xiàn)這(zhè)種(zhǒng)情況的原因是遙控命令下(xià)去後，遙信上(shàng)傳(chuán)比較慢(超(chāo)過(guò)遙(yáo)控執(zhí)行(háng)時限)，係(xì)統會(huì)判拒(jù)動。

4常(cháng)見(jiàn)問題及(jí)係統設(shè)計(jì)改(gǎi)進

4.1告警(jǐng)信息(xī)不(bù)直觀(guān)

係統運行(háng)人(rén)員(yuán)不能直(zhí)觀地從(cóng)告警信息中(zhōng)看出動(dòng)作原(yuán)因(yīn)，往往需要從一連(lián)串(chuàn)信(xìn)息中查找，而告(gào)警信(xìn)息窗口(kǒu)不(bù)斷(duàn)滾動(dòng)，運行人員(yuán)不(bù)能迅(xùn)速判(pàn)斷(duàn)，延誤了(liǎo)事故(gù)原因(yīn)查(chá)找和(hé)處理(lǐ)時(shí)間(jiān)。對(duì)此(cǐ)，解決措施是(shì)將所有模擬量和(hé)狀態(tài)量變(biàn)位進行分類，並(bìng)用顏色(sè)加以(yǐ)區(qū)分，當(dāng)變電(diàn)站運(yùn)行(háng)出(chū)現異常時(shí)，監控係統(tǒng)將(jiāng)各量(liáng)分類(lèi)提(tí)供(gōng)給運(yùn)行(háng)人(rén)員(yuán)，便(biàn)於(yú)其直觀地(dì)查看各類告警(jǐng)信息。

4.2抗幹擾能(néng)力(lì)差

變(biàn)電(diàn)站(zhàn)電(diàn)氣設(shè)備的(dí)操作(zuò)，雷(léi)電(diàn)引(yǐn)起的浪(làng)湧電壓，電(diàn)磁波輻射(shè)以及(jí)輸(shū)電綫(xiàn)路故障(zhàng)所產生(shēng)的瞬(shùn)間過程等會對變電站綜(zōng)合自(zì)動(dòng)化係(xì)統或(huò)其它(tā)電(diàn)子(zǐ)設(shè)備產生電磁幹(gān)擾，從而引(yǐn)起(qǐ)自(zì)動(dòng)化係統工(gōng)作(zuò)異(yì)常(cháng)。因此應(yīng)合理(lǐ)設(shè)計(jì)綫路(lù)布局(jú)和(hé)製(zhì)造工(gōng)藝(yì)，隔(gé)離模擬(nǐ)量(liáng)和(hé)開關(guān)量的(dí)輸入(rù)，輸出；二(èr)次(cì)布綫時(shí)，采用隔(gé)離(lí)減少互感(gǎn)耦合(hé)，避(bì)免由互感耦合侵入的幹(gān)擾(rǎo)造成(chéng)誤發信(xìn)號或微機工作出錯。

4.3信(xìn)息(xī)傳遞(dì)不(bù)暢(chàng)通

後台監(jiān)控及(jí)界麵接(jiē)綫(xiàn)圖設(shè)備(bèi)狀態(tài)與現(xiàn)場實際不(bù)符，不能及時(shí)隨一次設(shè)備作狀態(tài)變(biàn)化(huà)，從(cóng)而(ér)阻(zǔ)礙運行(háng)人(rén)員正(zhèng)常操作。對此應*係(xì)統(tǒng)定(dìng)時(shí)自(zì)檢，自(zì)診斷，自恢(huī)復處理功能，保(bǎo)持通信暢通，必(bì)要(yào)時(shí)設(shè)置並啟動備(bèi)用通道，刷新(xīn)遙(yáo)信變位。

5安科瑞Acrel-1000變(biàn)電站綜合自動化係(xì)統(tǒng)

5.1方(fāng)案綜述(shù)

Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化(huà)監(jiān)控係(xì)統在(zài)邏輯(jí)功(gōng)能上由站(zhàn)控層(céng)，間隔層二層(céng)設備組成，並(bìng)用分層，開放(fàng)式網絡係統(tǒng)實現(xiàn)連接(jiē)。站(zhàn)控層設備包括監(jiān)控主機，提供站內運(yùn)行的人機聯(lián)係(xì)界(jiè)麵(miàn)，實(shí)現(xiàn)管(guǎn)理控製(zhì)間(jiān)隔(gé)層(céng)設備等功能(néng)，形成(chéng)全站監控，並(bìng)與遠方(fāng)監(jiān)控，調度(dù)通(tōng)信；間(jiān)隔層由(yóu)若幹個(gè)二次子係統組(zǔ)成，在(zài)站控層及(jí)站(zhàn)控層(céng)網絡(luò)失效(xiào)的(dí)情況下，仍(réng)能獨(dú)立完成(chéng)間隔層設(shè)備的就(jiù)地監(jiān)控功(gōng)能。

針對工(gōng)程具(jù)體情況，設計方案(àn)具有(yǒu)高(gāo)可靠性，易於擴充和友好的人機界麵(miàn)，性能(néng)價格(gé)比(bǐ)優*，監(jiān)控係(xì)統(tǒng)由站控層(céng)和間隔層(céng)兩部(bù)分組(zǔ)成，采用分層(céng)分(fēn)布式(shì)網絡(luò)結構，站控(kòng)層網絡(luò)采(cǎi)用(yòng)TCP/IP協議(yì)的以(yǐ)太網。站控層(céng)網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機熱(rè)備配置。

5.2應(yīng)用場(cháng)所(suǒ)

適用(yòng)於公共建築，工(gōng)業(yè)建築，居住建(jiàn)築(zhù)等各(gè)行業35kV以下電壓(yā)等級(jí)的用戶(hù)端配，用(yòng)電(diàn)係統(tǒng)運(yùn)行監視和控製管理。

5.3係統結(jié)構

5.4係(xì)統(tǒng)功(gōng)能(néng)

5.4.1實時監測

Acrel-1000變(biàn)電(diàn)站綜合自動化(huà)係統(tǒng)，以(yǐ)配(pèi)電(diàn)一次(cì)圖(tú)的形式直觀(guān)顯(xiǎn)示(shì)配電綫路(lù)的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)態，實時(shí)監測(cè)各回(huí)路電壓(yā)，電流，功(gōng)率，功率因(yīn)數(shù)等(děng)電(diàn)參數信息，動(dòng)態監視(shì)各(gè)配電回(huí)路(lù)斷(duàn)路器，隔離開關，地(dì)刀等(děng)合，分閘狀(zhuàng)態(tài)及有關(guān)故障，告警等信(xìn)號。

5.4.2報(bào)警(jǐng)處理(lǐ)

監控係統(tǒng)具(jù)有事故(gù)報警功能。事(shì)故報警包括非(fēi)正常操作引起的斷(duàn)路器跳閘和保護裝置(zhì)動作信(xìn)號(hào)；預告(gào)報(bào)警(jǐng)包括(kuò)一般設備(bèi)變位，狀態(tài)異常(cháng)信息，模擬(nǐ)量或溫(wēn)度量越(yuè)限(xiàn)等(děng)。

1）事(shì)故報警。事故狀(zhuàng)態方式(shì)時(shí)，事(shì)故報警(jǐng)立(lì)即(jí)發(fā)出音響報(bào)警(jǐng)（報警音量任意(yì)調節(jié)），操作員工(gōng)作站(zhàn)的顯(xiǎn)示(shì)畫麵上(shàng)用(yòng)顏色改(gǎi)變並閃爍表(biǎo)示該(gāi)設備變位，同(tóng)時彈窗顯示紅色(sè)報警條文(wén)，報警(jǐng)分為實時報(bào)警(jǐng)和歷史報警，歷(lì)史報警(jǐng)條文具備選(xuǎn)擇查詢(xún)並打印(yìn)的功能(néng)。

事(shì)故報(bào)警通過(guò)手動(dòng)，每次(cì)確認一(yī)次(cì)報警。報(bào)警一旦確(què)認(rèn)，聲音(yīn)，閃光(guāng)即(jí)停止。

次(cì)事故報(bào)警發生階段(duàn)，允許(xǔ)下(xià)一個(gè)報警(jǐng)信號進入(rù)，即(jí)次(cì)報(bào)警(jǐng)不(bù)覆蓋上(shàng)一次(cì)的(dí)報(bào)警內容。報警(jǐng)處(chǔ)理(lǐ)具備在(zài)主計(jì)算機上予以定義(yì)或退出的功(gōng)能(néng)。

2）對(duì)每一(yī)測量值（包(bāo)括計(jì)算量(liáng)值），由用戶序列設置四種規(guī)定的(dí)運(yùn)行限(xiàn)值（物(wù)理下限(xiàn)，告警(jǐng)下(xià)限(xiàn)，告警上(shàng)限(xiàn)，物理上限），分別定義(yì)作(zuò)為預(yù)告(gào)報警和(hé)事故(gù)報(bào)警(jǐng)。

3）開(kāi)關事(shì)故跳閘(zhá)到(dào)*定(dìng)次數或(huò)開(kāi)關(guān)拉閘到(dào)*定次數，推出(chū)報(bào)警(jǐng)信(xìn)息，提(tí)示(shì)用戶檢(jiǎn)修。

4）報(bào)警(jǐng)方式。

報警方(fāng)式(shì)具有多種表(biǎo)現(xiàn)形(xíng)式(shì)，包(bāo)括彈窗，畫麵閃(shǎn)爍(shuò)，聲(shēng)光報警器(qì)，語音，短信(xìn)，電話等但(dàn)不限於(yú)以上幾種方(fāng)式(shì)，用戶根據自(zì)己(jǐ)的(dí)需要添加或修改(gǎi)報(bào)警信(xìn)息(xī)。

5.4.3調(tiáo)節與控製(zhì)

操作員對(duì)需(xū)要(yào)控(kòng)製(zhì)的電(diàn)氣設(shè)備(bèi)進行控製操(cāo)作。監(jiān)控係(xì)統具(jù)有(yǒu)操(cāo)作監(jiān)護功能，允許監(jiān)護人(rén)員(yuán)在操作員工作站上(shàng)實施(shī)監護(hù)，避免誤操(cāo)作(zuò)。

操(cāo)作控(kòng)製分(fēn)為四級(jí)：

第控製(zhì)，設(shè)備就地(dì)檢修(xiū)控(kòng)製。具(jù)有優(yōu)先的(dí)控(kòng)製權(quán)。當(dāng)操作(zuò)人員將(jiāng)就(jiù)地設(shè)備(bèi)的遠方/就(jiù)地切換(huàn)開關放(fàng)在就(jiù)地位(wèi)置(zhì)時，將閉鎖(suǒ)所(suǒ)有(yǒu)其他控製功能，隻進(jìn)行(háng)現場操作。

級(jí)控(kòng)製，間(jiān)隔層(céng)後備控製(zhì)。其與(yǔ)第三(sān)級(jí)控(kòng)製(zhì)的(dí)切換(huàn)在(zài)間隔(gé)層完(wán)成(chéng)。

第三級控(kòng)製(zhì)，站控層控製。該(gāi)級控(kòng)製在(zài)操(cāo)作員(yuán)工作(zuò)站(zhàn)上完成(chéng)，具(jù)有遠方(fāng)/站控層的(dí)切(qiē)換(huàn)。

第(dì)四級控製，遠方控(kòng)製，優(yōu)先。

原則上(shàng)間(jiān)隔層控製(zhì)和(hé)設備就地控(kòng)製作為(wéi)後(hòu)備(bèi)操作(zuò)或(huò)檢修(xiū)操作手(shǒu)段。為防(fáng)止(zhǐ)誤(wù)操作，在(zài)任何(hé)控製方式(shì)下(xià)都(dū)需(xū)采(cǎi)用分步操(cāo)作(zuò)，即選擇，返校，執行，並在站級層(céng)設置操作(zuò)員，監護(hù)員(yuán)口(kǒu)令(líng)及(jí)綫路代碼，以確(què)保操作(zuò)的性和正(zhèng)確(què)性(xìng)。對任何(hé)操作(zuò)方(fāng)式，保(bǎo)證隻有在上一次(cì)操(cāo)作(zuò)步驟(zhòu)完(wán)成後(hòu)，才(cái)進行下(xià)一步(bù)操(cāo)作。同(tóng)一(yī)時(shí)間(jiān)隻允(yǔn)許一(yī)種控(kòng)製方式(shì)。

納(nà)入控(kòng)製的設(shè)備有：35kV及以(yǐ)下(xià)斷路器；35kV及以(yǐ)下隔離開關及(jí)帶電動機構的接地開(kāi)關；站(zhàn)用(yòng)電(diàn)380V斷(duàn)路(lù)器；主變壓器分接頭；繼(jì)電(diàn)保(bǎo)護裝置的遠方(fāng)復歸(guī)及遠(yuǎn)方投(tóu)退連接片(piàn)。

3）定(dìng)時控(kòng)製。操(cāo)作(zuò)員對(duì)需要控製的(dí)電氣設備(bèi)進(jìn)行(háng)定時控(kòng)製操(cāo)作，設定啟動和(hé)關(guān)閉時(shí)間(jiān)，完(wán)成(chéng)定時控製。

4）監控係統的控(kòng)製(zhì)輸出(chū)。控(kòng)製輸(shū)出的接點(diǎn)為無(wú)源接點(diǎn)，接(jiē)點(diǎn)的容量對(duì)直(zhí)流(liú)為110V（220V），5A，對(duì)交流為220V，5A。

5.4.4用(yòng)戶(hù)權限管理

係統(tǒng)設置(zhì)了用戶(hù)權限管理(lǐ)功能(néng)，通(tōng)過用戶權(quán)限管(guǎn)理(lǐ)能夠(gòu)防止(zhǐ)未經授權(quán)的(dí)操(cāo)作(zuò)係(xì)統可以定義不同操作權限的權限組(zǔ)（如(rú)管理員(yuán)，維(wéi)護(hù)員，值班(bān)員(yuán)組等），在每個(gè)權(quán)限組裏(lǐ)添加用(yòng)戶(hù)名(míng)和(hé)密(mì)碼(mǎ)，為係統運行，維護，管理提(tí)供可靠(kào)的保障(zhàng)。

6係統(tǒng)硬件配(pèi)置(zhì)

參(cān)考文獻

[1]唐詩(shī)，諸偉楠(nán)，楊儀鬆(sōng)，等．發(fā)電廠(chǎng)與變電(diàn)站自(zì)動(dòng)化技術(shù)及其(qí)應(yīng)用[M]．北京：中(zhōng)國(guó)電力出(chū)版社(shè)，2005.

[2]謝斌.變電(diàn)站綜合自(zì)動(dòng)化係統(tǒng)的應(yīng)用(yòng).

[3]安科(kē)瑞企業微電(diàn)網設計與(yǔ)應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)2022.05版(bǎn)．