无人值班变电站设备监控系统的应用

无人值班变电站设备监控系统的应用

0“四遥”信息成为变电站运行监控最随着电网中全自动化自动站的广泛应用，自动站的数量逐渐增多，电气表的运行距离从现场监控转向中央监控。特别是2010年以来,随着运城电网监控中心的管辖范围和信息量不断加大,监控系统的遥测、遥信、遥控、遥调(以下简称“四遥”)信息也成为变电运行值班员监控无人值班变电站设备运行状况的唯一手段。回顾无人值班变电站运行管理的实践经验,调度自动化技术的快速发展提升了电网运行管理水平,但由于无人值班变电站监控系统在“四遥”信息配置方面还不是很规范,仍然存在着不少问题,在一定程度上给运行监控工作带来不便,也成为影响无人值班变电站安全运行的不利因素。1设置单独立设置监控系统对于无人值班变电站远方监控中心监控系统的设置,常用的有两种模式:一是合并设置模式,即与所在地的地/县调度自动化系统合并设置,其各项功能由调度自动化系统实现;二是独立设置模式,即无人值班变电站远方监控中心配备独立的计算机监控系统。目前,在山西电网普遍采用合并设置的模式,这种模式的一个突出优点是提高了调度自动化系统的应用率和信息资源共享的水平,避免了重复投资,同时在系统维护上人员专业水平较高,系统运行更加稳定。不足之处是上传的信息量庞大,要求系统必须有充足的容量和强大的数据处理功能,以满足电网快速建设和发展需求。2运行及生产管理无人值班变电站信息量配置的要求:数据采集要满足全方位、实时监控的要求,确保电网、设备安全运行以及生产管理的要求。“四遥”信息量配置的基本原则是:在满足供电可靠性、母线电量平衡、线损、电压合格率等生产管理的前提下,各量的采集尽量做到少而精,尽量减少遥信量,信号太多就会增加值班员的负担,有些信号可合并发送,但重要信号一定要单独发送。2.1改造站和监控站的设置方法分布式综合自动化系统的变电站,信息由间隔层I/O单元采集;常规四遥功能的变电站,信息由RTU采集;电能量的采集宜用单独的电能量采集装置。模拟量采集:除温度、直流电压通过直流变送器采集外,其余电气量应采用交流采样方式。开关量采集:采用无源接点的方式采集;对改造站,在去掉控制屏、中央信号屏后,原光字牌信号、保护及自动装置的信号应全部接入监控系统。保护及智能装置的信息:重要信息以硬接点或通信接口两种方式采集,其信息的采集和处理均应通过局域网或串口来进行,对于不能用通信方式采集的信号,采用硬接点方式采集。2.2信息披露根据无人值班变电站安全运行要求,需要向远方监控系统上传送的信息量通常分为遥测量、遥信量、遥控量和遥调量四个类别。2.2.1单元及变单元(1)主变压器单元:各侧的有功功率、无功功率、电流、功率因数,主变压器油温,主变压器有载分接开关位置(遥测)。(2)线路单元:有功功率、无功功率、三相电流、线路PT电压、功率因数。(3)母联单元:三相电流。(4)母线单元:三相线电压、三相相电压、零序电压。(5)电容器单元:无功功率、三相电流。(6)直流系统单元:浮充电压、蓄电池电压、控制母线电压、充电电流、母线对地电压、母线对地绝缘电阻。(7)站用变单元:电压、电流、有功功率、无功功率。(8)公用单元:系统频率,环境温度等。2.2.2主变压器数字信号分析(1)断路器位置、刀闸位置、接地刀闸位置信号。(2)断路器远方/就地切换信号。(3)断路器异常闭锁信号。(4)保护动作信号、保护装置故障信号、事故信号、预告信号。(5)主变压器有载分接开关位置(遥信)、油位异常信号、冷却系统动作信号。(6)自动装置(功能)投切、动作、故障信号,如:电压无功综合控制、低周减载、备用电源装置等。(7)直流系统故障信号。(8)站用变故障信号。(9)其它:全站事故总信号、预告总信号、各段母线接地总信号、各条出线小电流接地信号、重合闸动作信号、厂站通道故障信号、消防及安全防范装置动作信号等。根据设备特点及确保安全运行需要,可增加相应的特殊信号或对一些遥信量进行合并。2.2.3变压器接地刀(1)断路器分、合。(2)主变压器有载分接开关位置调整。(3)主变压器中性点接地刀闸分、合。(4)电动隔离刀闸分、合。(5)保护信号远方复归。(6)保护及重合闸软压板远方投、退。(7)有条件的变电站可进行主变冷却器启停控制、PT二次并列、站用电切换遥控等。3“四遥”信息监视的实施问题对于无人值班站上传至远方监控系统的“四遥”信息,尽管已经制定了一系列的规范和标准,但在具体实施过程中,由于设备、设计、人员和管理各方面的原因,导致远方监控系统监视到的“四遥”信息,特别是遥信量仍然存在着诸多问题。3.1远东方式监控监视信号不规范(1)远方/就地切换、装置通讯监视遥信状态不统一,有的站上传的是远方位置,有的上传的是就地位置;有的装置通信中断时信号动作,有的通信正常时信号动作。220kV断路器具有分相操作机构时,上传的三相位置遥信有的是合闸位置,有的是分闸位置。(2)一些关键的项目未配置监视信号。比如:个别站的保护装置失电、主变风机运行状态等技术版21信号,设计图中就没有考虑监视信号,实际设备没有接线,现场后台和远方监控系统都无法监视。(3)遥信术语配置不规范。比如:“××断路器远方/就地”、“××测控通信状态”让值班员分不清具体在什么状态;同时由于远方监控的无人值班变电站较多,难免出现不同站的个别设备编号相同的情况,遥信配置时未标明双重名称,不利于分辨。(4)上传至远方监控系统的遥信、遥测不全,装置通信状态、分相操作断路器的三相位置遥信常常被遗漏。(5)保护装置告警、装置异常等一些合并遥信含义不清,不利于故障或异常的分析判断。(6)个别站母线电压遥测精度达不到,还有个别站线电压没有直接采集,由相电压计算而来,发生接地、保险熔断时易造成误判断。(7)直流遥测不全面,交流站用变遥测取自交流母线,无法监视备用电源是否正常。(8)远方监控系统对直流、交流、主变油温等虚拟量没有实时保存,不利于历史查询。(9)保护信号远方复归功能不完善。(10)电度表底码不能正确采集。3.2次设备存在的问题造成远方监控系统“四遥”信息不规范的原因存在于无人值班站设备选型、设计施工、安装调试等各个环节,主要表现在:(1)无人值班站设计时考虑不周。在一些关键信号的设置上没有按无人值班的角度考虑。(2)装置问题。设备选型杂乱,特别是一些老旧站经改造实现无人值班后,许多一、二次设备距离无人值班远方监视的高标准要求还有一些差距。同时,由于一些设备厂家之间使用的规约和通信标准不统一,不能相互兼容,造成通信环节上的遗留问题。(3)现场施工问题。对于一些技改和新建工程,常常是施工工期紧张,预留给二次设备调试、信息传动时间十分仓促,上传至远方监控系统的四遥信息来不及经保护、运行和远动专业审查就直接配置完成,一些关键遥信难免会发生遗漏,一些合并遥信含义不清。(4)管理问题。一方面是在信息配置上生产主管部门没有针对性地制定详细的规范,各专业人员在执行上缺乏依据;另一方面是一些负责现场调试和配置信息的人员工作不认真或对标准不熟悉,没有严格按照规范要求去做。3.3数据库内容保护(1)无人值班站的建设要应用典型设计。(2)设备选型尽量统一,选用性能优良、运行可靠、后期运维服务信誉好的厂家产品。(3)分公司要针对无人值班信息配置和传动制定详细、统一的标准,使负责信息配置和调试的保护、远动和运行监控人员有据可依。比如:“远方/就地”切换开关信号命名为“就地”,信号动作表示在“就地”操作位置,信号复归表示在“远方”操作位置;测控、保护通讯状态的监视统一命名为“××装置通信中断”,通信正常时不发信,通讯中断后信号动作,引起运行人员注意;具有双重名称的设备,遥信状态图中应标明设备名称、编号;配备双套保护的设备,保护遥信要标明具体的保护型号。(4)保护传动、配置数据库前将四遥配置表先交厂家、远动、运行专业审查,尤其是吸纳运行值班员、远动数据库管理员、保护现场施工人员的共同参与。(5)要做好“四遥”信息传动过程的把关验收工作。新设备投运前,要把“四遥”信息的传动作为一个关键的验收项目,当信息不完善,确实存在影响后期安全运行的缺