无人值班变电站运行维护的探讨

无人值班变电站运行维护的探讨

该市有33个电气站，自过去三年以来，已建设老熊井和大井两个控制中心。管理下的15个站点实现了个人服务。传输方式如表1所示。随着电力体制改革的深入和电力技术的进步,必将会有更多的变电站实行无人值班变电站的管理运行方式,因为无人值班变电站的效益不仅仅是减人增效,更主要的是安全和管理上的效益,在可靠通信通道作为前提的情况下采用无人值班技术和“四遥”手段来进行管理,可防止误操作带来的事故,这种效益是无法估量的。当然对作为无人值班变电站“千里眼”的通信通道的可靠性必然提出了相当高的要求,因为通信一旦中断,综合自动化信息将无法传输到集控中心,就有可能造成电网故障的扩大,对电力企业经济效益及社会效益酿成直接危害。根据长期运行维护的统计,由变电站站内环境因素(如雨季机房漏雨、夏季机房温度偏高、通信设施的人为被盗和破坏等)和通信电源故障引起的通信中断大约占总中断次数的75%左右。可以通过具备“四遥”功能的ViewFocus监控系统对通信电源系统、空调、蓄电池、门禁、烟雾、高低压配电设备、整流及直流配电设备等进行远方监测和操作来实现高效的管理,为提高无人值班变电站的科学化、规范化、现代化管理提供高可靠性通信通道。1运营电源和机座环境监控系统1.1人工及其他管理职能的需要1)目前对无人值班变电站主要靠轮巡的方式对通信及电源设备进行管理,这种方式维护周期长,不便于及时发现问题和处理故障,处于低层次维护水平。一方面通信及电源设备的运行状况无法及时掌握,另一方面无论变电站通信机房发生大小故障技术人员都必须驱车1个甚至好几个小时亲自上站处理,这样,既缺乏科学管理,又浪费人力资源,还可能造成通信及电源设备故障的扩大。2)无人值班站都是聘用离变电站相对较近的当地农民值守,但由于农民文化素质较低,虽然经过了上岗培训,但最多也只具有保安的工作能力,无法胜任对变电站设备进行管理;另一方面由于专职通信维护人员较少,很难仅靠人工的常规测试及管理手段支撑庞大而日益重要的通信专网,必须建立与之相适应的计算机自动监控与管理系统,使之既能对设备和电路连续地监视和测量,及时发现缺陷和故障并尽可能实行远方操作处理,又能将设备和电路的原始资料及运行资料分类存入数据库形成一套完整的实时资料档案,供运行部门和管理部门随时调阅分析。所以安装电源及机房环境监控系统对于无人值班变电站十分必要,作用突出,既可提高通信运行率,又可节约人力、物力,从根本上为无人值班变电站的安全稳定运行提供保障。1.2在线监控系统的应用1)四川电力通信站电源及机房环境监控系统试点工程已经于2001年4月在距攀枝花电业局160km的灯草坪微波站、攀枝花电业局调度局站及省调中心站、成都大云顶微波站、成都龙泉山微波站完成,实现了对微波站蓄电池直流电压参数、环境温度、环境湿度、水浸(监测防水)、烟雾(监测防火)、门禁(监测防盗)进行监测,从三年多运行情况看,该监控系统具有以下优点:①人机界面友好,且具备报表、统计、配置、打印、自诊断等功能;②动态WEB网页技术,使系统具有简便的远程服务;③软件高度开放,可扩展性强,便于升级和增加监控功能。在投资10多万元已建成攀枝花LSC(监控区域中心,ConcentrationSupervisionCenter)基础上每个站点投资约1.5万元就可新建成各无人变电站FSU(现场监控单元,FieldSupervisionCenter)站点,可有效地利用现有监控资源。另一方面各无人值班变电站基本上都具有光纤或卫星等先进的通信传输方式,而且闲置接口类型丰富多样,为监控信息的可靠传输提供了良好的通信条件。2)从无人值班变电站机房的监控需求看,除了对蓄电池直流电压参数、环境温度、环境湿度、水浸(监测防水)、烟雾(监测防火)、门禁(监测防盗)进行监测外,还需要对高低压配电设备、整流及直流配电设备进行综合实时监控并实现“四遥”进行远方操作与管理,监控需求分析见表2、3、4。如果资金允许,还可考虑在具备多余2M(因为采用视频编解码方式要求传输带宽≥1.1Mbps,才可达到较好的图像效果)接口的无人值班站通信机房和变电站主控室安装一套高速图像监控终端(VMT-H)(各自安装一个云台和摄像机),通过图像/压缩/解压技术实现多屏实时图像监控(该系统保证非图像监控信息优先于图像信息传送)。2系统的平台研发要达到表2～4的监控需求的要求,首先必须对ViewFocus监控系统目前使用的软件免费升级为邦讯公司2003年开发出的V2.23版本,同时投入少量资金增加各通信机房FSU端数据采集与监控必需的硬件就可以实现。2.1执行原则实现各无人值班站通信机房电源及环境监控的原理如下。2.1.1网络交叉结构网络拓朴结构如图1所示。2.1.2lsc网络监控系统省电力调度中心CSC(集中监控中心,CentralSupervisionCenter)——攀枝花电业局LSC:通过一对CISCO1720路由器,利用64kbit/sV.35接口,通两地7GHz数字微波实现局域网的互联。2.1.3提取nn个时隙攀枝花电业局LSC——各无人值班变电站FSU的A接口实现方法:1)对于凤凰、紫荆山等具备光纤通道的9个变电站,可采用2M传输,但为了有效地节约信道资源,可采用从2M中提取n(n=1～30间某一个数)个时隙的方式,并通过路由器的设置使LSC与通信机房FSU之间构成一个基于TCP/IP的广域网(WAN)。从2M中提取时隙的方式有两种:①直接在2M接口的前端加MUX设备。②利用MSC的半永久连接功能将2M中的n个时隙交换出来。2)红格、向阳、同德、斯力沟等卫星和载波通信站,由于没有2M信道资源,可以通过一对ETEKTD5612TDIIMODEM两端自动拨号,利用四线音频专线(4WE/M)实现监控信息的数据传输。2.2图像监控系统对无人值班变电站的各个综合监控对象实现遥信、遥测、遥调、遥控的“四遥”功能尽可能在监控中心直接实施操作,“四遥”的实现方法如下:1)数据采集设备(SDCD1000)通过各种传感器采集数据,然后通过RS485总线与通信数据工作站连接,数据工作站进行数据处理后把数据传送到监控中心,主要对蓄电池直流电压参数、环境温度、环境湿度、水浸(监测防水)、烟雾(监测防火)、门禁(监测防盗)等监控对象进行监测,原理如图2所示。监测方法:①遥测量:电量传感/变送器。②遥信量:开关采集器。2)监控设备(DV800/SDCD1000)通过:非智能型:各种传感器采集数据。智能型:在设备与上级监控设备之间增加协议转换器(SPCD1000)采集数据。DV800通过传输信道把数据传送到监控中心,SDCD1000则通过RS485总线把数据传送到监控中心,同时接受来自监控中心发来的控制命令,主要对高低压配电设备、整流直流设备等进行“四遥”监控,如图3所示。监控(测)方法:①遥测量:电量传感器;②遥信量:开关量采集器;③遥控量:接触器;④遥调量:协议转换器或开关量输出。另外,如果要对图像监控必须增加一个机房图像工作站。摄像机采集的机房图像信号传送到机房图像工作站,图像工作站把图像进行处理后向监控中心传送,通过RS485总线可实时控制摄像机云台转动和镜头伸缩,系统管理员可以对通信机房或主控室的镜头位置和焦距进行控制。2.3远程教育局域网监控系统的应用由于攀枝花电业局新建500kV石板箐站实行通信运行人员24h值班制度,可通过攀枝花电业局到该站现有的远程教育局域网在500kV石板菁站通信值班室设置一个监控IE终端,共用一套值班人员对通过监控系统实时监控各无人值班变电站站内通信机房电源系统运行情况及机房环境情况,不但可以节约人力成本,还有利于及早发现故障。一旦发现异常,在不能实施远方操作的情况下立即通知局本部有关抢修技术人员组织快速抢修恢复。3通信机房及机房环境监控系统的应用分析电力通信的畅通与否会直接影