电力监控系统与各变电站防误关闭操作管理

电力监控系统与各变电站防误关闭操作管理

随着国内能源系统的快速发展，区域供电部门管理的能源站越来越多，许多能源站逐渐实现了个人承诺。由于变电站地域的分散性,如果采用传统的集中管理模式,会造成操作和事故处理时间的延误,降低了供电可靠性;另一方面,必须解决对众多变电站的安全操作管理问题,即如何考虑五防闭锁装置与各变电站微机监控系统实现充分的信息资源共享,做到系统配置合理,与微机监控系统相协调,电力系统设备状态显示正确无误,操作管理相对集中,操作准确无误,并符合现行规程要求。微机防误闭锁系统的发展趋势是集控站管理模式,即按地域分布划分、统一管理操作,以某个变电站为核心的基地站、集控站的操作管理模式。2机械设备状态的评价(1)主站端应能完整反映各子站的一次系统电气设备的状态,并实现一次设备状态的在线自动对位灯光显示或屏幕显示。(2)集控站主站的防误闭锁系统应具有对各子站一次设备五防闭锁系统的逻辑判断功能,在主站的模拟屏或计算机上可实现对任一子站的操作任务进行模拟预演、操作票的检验,并能传输操作票给电脑钥匙,对任一子站电气设备进行防误操作;电脑钥匙操作完成后,应能实现子站向自身五防闭锁装置回传操作任务完成信息,又能向主站五防闭锁装置回传操作任务完成信息,同时,子站和主站的设备状态应能同步自动刷新。(3)集控站管理的各子站微机五防闭锁装置,应具备不依赖主站的独立微机防误功能,配置符合该子站实际要求的闭锁锁具,保证在子站单独实现防误闭锁预演和操作。(4)集控主站应配置一套功能完善的操作票专家系统(原则上子站不配置专家系统)。该系统应具备图形开票、手工开票、典型票开票、预生成票及操作票管理功能。专家系统开出的操作票应能下载到模拟屏进行动态模拟演示。主站可对各子站操作票进行统一管理,对各子站的操作票可分别调用、保存。(5)主站和子站的五防闭锁装置均应具备完善的通信功能,不仅子站和集控主站、主站与主站、子站与子站之间的微机防误装置与微机监控装置之间均能够通信,进行信息交换。原则上,微机防误装置不能采集和处理任何状态信息。(6)对电动操作的电气设备,不论是主站还是子站,当通过微机监控后台机实行分合闸控制时,通过监控系统与闭锁系统之间的通信实现带五防闭锁、操作自动对位;对手动操作的设备,现场应装设闭锁功能完善、可靠性高、安装简便的闭锁锁具。对无法采集设备状态的电气设备,应实现记忆对位,设备操作结束后,经电脑钥匙回传、自动刷新模拟屏或计算机上显示状态。对于多处操作的电动设备,在该设备的可能操作处,分别采用强制闭锁。(7)为保证集控站微机防误闭锁的可靠性,同时不影响集控站微机监控系统控制操作和信息传送的可靠性,防误闭锁系统和微机监控系统应各自采用独立的专用通信通道。主站与子站的微机监控与微机防误闭锁通信时,只交换设备状态信息,不交换其它信息。当有特殊要求时,也可传送模拟量信息。3实现集控站防误封闭系统间的通信图1为集控站微机防误系统的网络结构图。当一个地区的35kV和110kV等电站全部实现了微机监控和无人值班后,集控站与各子站间的通信通道问题已经解决,只要解决主站与主站、子站与子站微机监控与微机防误闭锁系统间的通信,就可实现集控站防误闭锁系统的网络连接。4控制站微型故障预防系统的配置方法4.1主站设备配置方法(1)模拟预演控制主站采用工业PC机,选配大屏幕显示器。这种配置方式是集控站主站的主要配置方式,当集控站有较大值班室时,可采用模拟屏方式。工业PC机显示器可显示系统各子站电气主接线图,用鼠标或键盘进行模拟预演,通过通信适配器向电脑钥匙传送正确的操作票,对各子站进行操作,操作完成后在子站和主站间回传。这种方式通用性强,当前能运行Windows98的PC机均可运行防误闭锁软件。在工业PC机上主接线图表达方式灵活,可整体显示集控站所有设备的状态,也可分屏显示每个子站的设备状态,还可根据地理位置或电压等级划分和显示各站状态,由于各子站防误闭锁工业PC机与微机监控主站实现了数字化接口,在主站屏幕上可显示各子站必要的电气量参数。此种方式还可配置操作票专家系统软件,与闭锁软件联合使用,编制和打印各类操作票。(2)触无线模拟加工采用触摸式灯开关模拟屏方式,便于主站对各子站的管理。所谓触摸式灯开关模拟屏方式是将微机模拟方式实体化,将鼠标操作变为放大的触摸式操作。可以完整模拟集控站管理的各子站电气设备状态。由于这种模拟屏具有灯光在线自动对位显示功能,实现实时刷新画面,显示直观,运行、模拟操作方便,即可在模拟屏上模拟预演,又可通过专家系统开票后,下载到模拟屏上动态预演。此外,触摸式灯开关模拟屏的配置方式既适合集控主站使用,也适用于子站。(3)防误封闭系统此种配置方式,即带五防闭锁的SCADA系统。理论上讲是一种最合理的集微机监控系统、集控站微机防误系统为一体的自动化系统。主站和子站既可在微机监控后台机上运行主站和子站的防误闭锁软件,又可配置单独的五防闭锁计算机运行防误闭锁软件,而防误闭锁系统不必单独配置专用通道。实现这种方案的关键问题是要求各子站微机监控系统各功能单元的传输规约一致,而且与模拟屏生产厂家的传输规约一致,同时还要保证各子站与主站的SCADA系统规约相一致。这样配置的主站和子站,仍可配置模拟屏或工业PC机。对一些以中小型110kV和35kV为主的集控站,子站也可不配置模拟屏或工业PC机,在监控后台机上运行防误闭锁软件。4.2监控系统的硬件设计子站装置的配置方式与主站装置的3种配置方式完全相同,即:工业PC机方式、模拟屏方式、闭锁软件方式。根据不同的工程实际情况,上述3种配置方式一般按下述原则选择:(1)对于110kV大型变电站,有条件时宜配置模拟屏灯开关方式(要求有放置模拟屏位置),当然,配置工业PC机闭锁方式也是可行的。(2)当35kV中小型变电站采用完善的微机监控系统时,可只配闭锁软件,装入监控主机运行,加上所需锁具;也可只配置简易型“集控闭锁元件”方式,它由适配器主板、传输口、通信接口组成,通过通信接口及MODEM,可接收主站经过模拟的操作票,操作后又可向主站回传变位情况。(3)当子站为旧站改造,采用简易监控时,宜配置具有在线对位功能的触摸式灯光模拟屏。子站电气五防闭锁功能的具体实施方案如下:①各子站手动操作的电气设备,如隔离开关、接地刀闸、网门、临时接地线等,一般采用安装与操作都十分简单的机械编码挂锁,实现强制闭锁。②各子站电动操作的断路器,在现场操作处采用电编码强制闭锁,与远方(指主站)操作电气回路并行操作;在主站通过模拟预演,利用后台机进行操作。③各子站电动操作的隔离开关,根据其操作地点的不同,分别采用机械编码挂锁锁住操动机构箱门,实现强制闭锁或采用电编码强制闭锁。④对于有电源的线路侧接地刀闸,装设验电器实现强制闭锁。⑤对于子站开关柜上的隔离开关,装设锁销实现强制闭锁。⑥有条件的单位,各子站最好装设具有在线对位的灯光显示模拟屏,以便主站操作人员到现场后,能对现场设备一目了然。否则,可装设五防闭锁专用计算机。5电气模拟屏及控制板的安装图2为一个实际应用的集控站微机防误系统结构示意图,该实例中包括有6个变电站。以110kV南边变电站为巡检中心站,负责对所管辖5站和自身进行维护、操作。按照第2节的功能要求完成对集控站的功能设计,系统配置根据这6个站的情况,在110kV南边变电站装设了一套反映6个110kV变电站全部电气主接线内容的触摸式灯光模拟屏。根据变电站的重要性,在110kV乐平站和1