855 第四部分 3300 - 修改稿 - 副本

2.3變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能通常的情況下，對于變電站來說其主要的安全保護功能集中體現(xiàn)在監(jiān)察、監(jiān)視、安保、控制閉合、運轉(zhuǎn)記載遠程監(jiān)控等方面。2.3.1數(shù)據(jù)監(jiān)測功能對于數(shù)據(jù)的監(jiān)察而言，主要集中體現(xiàn)在對于數(shù)字的收納、整理、計算等。變電站自身的系統(tǒng)會對實時變動的數(shù)字進行監(jiān)察，同時會將收集到的數(shù)字向管理者反應，然后就可以通過管理者進行自主調(diào)試最終結(jié)果就可以線路的功能整理與歸納，完善電路系統(tǒng)的運行，同時還會將整個過程記載下來，這樣就可以保證管理者對于整個變電站的知悉，并采取相應的措施。所采集的數(shù)據(jù)分為三大類：模擬量、開關(guān)量和脈沖量。模擬量：所謂模擬量主要是指變電站內(nèi)部進行監(jiān)察時，應該對線路、電流實施管理，同時還要觀察主要線路、次要線路的壓力情況、流量的強度、還包括變電站的承受力度，電阻狀態(tài)，然后將以上個要素進行測試。2．開關(guān)量：所謂開關(guān)量主要就是說對于開關(guān)閉合的控制，其中主要需要進行檢驗的就是閉合開關(guān)之后觀察整個線路的運營狀態(tài)，同時還要進行測試閘刀、繼電器、電阻在電流通過時的變電站的承受狀況。脈沖量：對于變電站來說脈沖量的研究是非常重要的，主要就是考察整個變電系統(tǒng)的電度量情況，然后將各種作用功進行系統(tǒng)研究。2.3.2監(jiān)控功能監(jiān)控系統(tǒng)提供方便可靠的人機對話，運行人員利用鍵盤和顯示器操作開關(guān)、刀閘和變壓器分接頭。該系統(tǒng)還可以根據(jù)電網(wǎng)運行情況自動控制開關(guān)或變壓器分接頭。所有操作的可靠性在軟硬件設計中都應符合雙重化原則。操作方式分為手動操作和遙控執(zhí)行。手動操作分為三種方式：鍵盤操作、把手操作、保護屏操作。在手動操作中，其中主要表現(xiàn)就是在整個系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定時會選擇鍵盤方式，但是當系統(tǒng)處于不安全的狀態(tài)時就會選擇利用其他的措施。事實上，對于遙控來說，主要就是通過搖控機制發(fā)出信號，當調(diào)度接受以后就會依據(jù)指示進行執(zhí)行操作。但是對于監(jiān)控系統(tǒng)來說完全可以利用電流以及線路狀況進行評估，當然還可以選擇功率等的情形作為判斷依據(jù)，但是采取這樣的方法時，首先要確保的就是反復試驗，依據(jù)結(jié)論證明其確實安全有效，接著在加以利用，方法判定以后，主機的系統(tǒng)就會顯示，接著就是管理者方面會選擇主動檢查整個程序，看看是不是與主機的系統(tǒng)相一致。更為重要的就是這種監(jiān)控系統(tǒng)還能夠提供電壓狀況以及功率控制的監(jiān)控。2.3.3安全監(jiān)控系統(tǒng)運行工況監(jiān)視，變電站一次系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視，遙測量的越限監(jiān)視，遙信變位的聲光報警，事故信號及預告信號的告警顯示，變壓器分接頭與電容器組人工、自動調(diào)節(jié)與投切，保護測定值的顯示與修改，在線自診斷等。2.3.4運行記錄電力系統(tǒng)事故記錄及運行記錄，系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)記錄，設備運行記錄，以及各種記錄的統(tǒng)計，報表人工、自動打印，屏幕拷貝等。2.3.5微機保護功能對于危機保護的范圍來說，主要就是進行設備保全管理，例如；電阻、繼電器、電閘、輸電線等。2.3.6遠動功能對于遠動功能來說，其目的就是為了有效實現(xiàn)對于整個變電系統(tǒng)的遠距離管理，通常在遠程管理中還會用到一些常規(guī)的措施，這樣做的目的就是為了做到實時監(jiān)控，實時管理。2.3.7人機聯(lián)系功能在線生成、修改各種報表及畫面，在線修改數(shù)據(jù)庫參數(shù)，控制閉鎖與解除：多窗口顯示，畫面可放大、縮小、漫游以及方便的畫面調(diào)用，遠方和當?shù)夭僮饕约爱數(shù)夭僮鞯姆勒`操作等功能。2.4監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求2.4.1微機保護功能要求因保護所特有的重要性，要求在實施保護措施的敏捷、主動、高效且對電力系統(tǒng)中的所有事故都能正確地施行其它有效管理。2.4.2后臺系統(tǒng)要求對于整個變電系統(tǒng)的的監(jiān)測來說，最重要的就是就是后臺的監(jiān)控能夠有力的執(zhí)行，首先就是能夠及時發(fā)現(xiàn)變電站系統(tǒng)中的不利因素，然后積極發(fā)出信號尋求改正，其次就是對于整個變電站的工作進行有效管理，可以說后臺系統(tǒng)的運行對于整個全局具有重要的意義，但是基于當前的形勢，后臺的監(jiān)測系統(tǒng)還有待提高。2.4.3可靠性要求對于系統(tǒng)來說要發(fā)揮有效的運作那么在兩個方面就需要嚴格要求，首先就是系統(tǒng)的硬件條件上面可以利用故障的運行時間以及間隔時間作為綜合的標準判斷硬件的可靠性，要求各設備本身具有足夠的可靠性及冗余度，其次就是對于軟件條件的規(guī)定上，就必須使系統(tǒng)符合軟件的運行，為軟件提供高效的支持。2.4.4操作和維護的要求操作和維護簡單、方便性，是運行人員對綜合系統(tǒng)的普遍要求。綜合系統(tǒng)的操作控制設計應盡可能簡單明了。即便運行人員不懂計算機專業(yè)知識，經(jīng)過短期的訓練，也應能熟練地進行操作。另外，系統(tǒng)故障后的維修問題，要求在軟件設計上使系統(tǒng)的自診斷功能完善，且要求元件檢修和更換方便簡捷。2.4.5系統(tǒng)抗干擾性能要求系統(tǒng)必須具有較強的抗干擾性能。在高壓變電站內(nèi)，要保障系統(tǒng)運行順暢，同時提升工作效率，那么就要規(guī)避一些不利的因素，其中通過測驗發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的干擾因子主要集中在磁波、頻率上面。所以針對這些狀況進行解決，就是利用光纖進行實驗。2.5本章小結(jié)通過本篇文章的介紹，我們可以看出整個變電站的監(jiān)測組織，同時在研究變電站具體的工作方式時，也分別指出了這種系統(tǒng)現(xiàn)實運行中的存在的弊端，也就從而為研制新型裝備提供了基礎，同時在本章中還指出了變電站監(jiān)測的主要功能，從而保障了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求，為監(jiān)控系統(tǒng)改造奠定了理論基礎。第三章監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案及設備配置3.1監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇通過對該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分析并結(jié)合實際的情況，本變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)和分散式結(jié)構(gòu)集中組屏。這樣做有點如下：（1）將10kV和40kV的間隔層測控終端采取就近的方式，其主要的目的就是為了能夠保障每一組的設備互不干涉，同時有了這種小組織機構(gòu)就可以保障整體的效果更加穩(wěn)定安全。110kV間隔測控裝置主要是為了保障整體的運行，然后運用集中處理方式（2）采取就近的措施，不僅可以減少人力支付同時還可以減少電纜使用（3）原有各模塊與監(jiān)控主機間通過LAN模式通訊，I期部分改造后通過局域網(wǎng)進行管理，同時利用數(shù)據(jù)方式強化系統(tǒng)穩(wěn)定性。但是值得注意的就是對于系統(tǒng)改造，不適合對監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行變化，故改造前后自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一致，無任何變化，及保持原有優(yōu)點。3.2監(jiān)控系統(tǒng)通信方式的選擇3.2.1本站監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡選擇依據(jù)文章中的提示，比較研究得出結(jié)論，由于網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定，安全的特點，所以受到了變電站系統(tǒng)青睞的對象。擬將I期部分由原來的LAN網(wǎng)絡通訊方式改造后采用以太網(wǎng)的通信方式對于本站監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)點如下：網(wǎng)絡通信帶寬達10Mbps，以太網(wǎng)一個沖突域可支持1024個節(jié)點，節(jié)點數(shù)小于100時10M的以太網(wǎng)即使負載率達到5O，響應時間小于0．01s。對于子網(wǎng)的反映問題上，為了加快網(wǎng)絡的效率就可以通過將太網(wǎng)進行分割，然后對于小的區(qū)域進行加速，這樣就能保證整體的運行。（2）之所以以太網(wǎng)受到過多的關(guān)注，主要就是因為以太網(wǎng)的內(nèi)涵眾多，非常有優(yōu)勢，同時又是由于使用了通信協(xié)議和地址所以就能有效保障了效率基礎上的包含性，同時要看到通信協(xié)議與地址對于計算機網(wǎng)絡的極大影響，同時還具有安全穩(wěn)定高效的結(jié)構(gòu)組織，這樣就在于數(shù)據(jù)運轉(zhuǎn)上占有優(yōu)勢。由于當前的以太網(wǎng)功能強盛，同時還具有靈活多變的個性，自然在于應用上面就能夠保障變電站的系統(tǒng)安全穩(wěn)定，所以以太網(wǎng)是一個很好的選擇。（4）對于選擇自動化升級來說比較有意義的就是可進行系統(tǒng)網(wǎng)絡通信結(jié)構(gòu)及媒介的變動或是不改動的情況下平滑地使通信系統(tǒng)升級，節(jié)省開支，如升為100M快速以太網(wǎng)。（5）目前國網(wǎng)公司招標設備大多都是以太網(wǎng)傳輸，采用以太網(wǎng)模式后可以減少成本。3.2.2嵌入式以太網(wǎng)方案分析單以太網(wǎng)方案：在變電站中可以擁有一個或者若干個以太網(wǎng)網(wǎng)絡，如果只有一個的話，需要對設備進行分散安裝，主要針對10kV保護測控裝置，并且地點設置在就地柜小室，通過該裝置對以太網(wǎng)進行應用，在對數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)臅r候需要對交換機進行選擇，通訊方式是光纖形式。在主控室保護測控裝置中要對以太網(wǎng)進行直接配置，通過接入交換機進而進行數(shù)據(jù)的交互，在隊中主站設備上配備以太網(wǎng)卡，通過這種方式來滿足數(shù)據(jù)通信。以太網(wǎng)擁有者數(shù)據(jù)傳輸速度快，價格低廉的特點，該方案適用于高要求網(wǎng)絡的變電站。雙以太網(wǎng)方案：與單以太網(wǎng)方案唯一區(qū)別的是站內(nèi)有兩個以太網(wǎng)：A網(wǎng)絡和B網(wǎng)絡。保護測控裝置直接出雙以太網(wǎng)，設定兩個網(wǎng)絡a\b,當整個系統(tǒng)順利運作時那么對于監(jiān)控來說就會啟動裝置向兩個系統(tǒng)發(fā)出信號，但是這個時候?qū)τ谧冸娬镜墓ぷ魅藛T來說他們會先進行a網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理，或者是直接傳達指令。但是b網(wǎng)發(fā)現(xiàn)變化時，變電站就會開始處理b網(wǎng)的數(shù)據(jù)，同a網(wǎng)的工作原理一致，會傳達指令，但是對于其他的系統(tǒng)來說是沒有障礙的，依然會正常運行。但是事實上這種方案對于那種節(jié)點比較多，流量非常大安全穩(wěn)定的變電站是非常有效的。所以東橋變電站這種小規(guī)模，電壓低的變電站最好的選擇還是單向以太方法。3.3110kV東僑變電站監(jiān)控系統(tǒng)的框架設計就以寧德東橋變電站為例，通過研究其在監(jiān)控系統(tǒng)的的工作，發(fā)現(xiàn)對于連接問題不銜接突出了改變方案，主要就是引入站控層以及間隔層來實現(xiàn)整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的層級分明，結(jié)構(gòu)清晰。對于站控層來說主要就是在管理上面提供一個互動機制，從而使人機聯(lián)系加強，因此還可以有效保障間隔層的功能的實現(xiàn)。但是對于間隔層這一環(huán)節(jié)來說，主要集中在技術(shù)層面上，必須依據(jù)電壓、電流、各種接點相互配合，共同完成監(jiān)督與控制，同時對于40kV、10kV系統(tǒng)監(jiān)控單元保護測控一體化裝置安裝在開關(guān)柜上，節(jié)省電纜、對一次設備監(jiān)控、保護簡介方便。事實上站控層與間隔層之間的聯(lián)系就建立在數(shù)據(jù)與通信的過程之中，這個時候以太網(wǎng)系統(tǒng)就是最好的選擇。3.4110kV東僑變電站監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置3.4.1總體配置概況寧德110kV東僑變電站I期監(jiān)控系統(tǒng)改造后全站配備1臺操作員站、4臺規(guī)約轉(zhuǎn)換設備、以及1臺遠動機。當?shù)睾笈_系統(tǒng)：1臺操作員站與四方測控裝置、南瑞測控裝置、規(guī)約轉(zhuǎn)換設備、五防機通訊遠動機系統(tǒng)：含1臺遠動機，與調(diào)度通訊。規(guī)約轉(zhuǎn)換設備系統(tǒng)：含4臺規(guī)約轉(zhuǎn)換設備。與保護裝置、南自保護、直流系統(tǒng)、后臺機通訊。測控裝置：四方、南瑞測控裝置主要目的就是完成圓成監(jiān)察、遠程信號、遠程控制與管理等以實現(xiàn)系統(tǒng)管理的便捷。3.4.2站控層設備配置對于站控層的設備來說其配備的設備系統(tǒng)主要集中在后臺運行和遠動機運行中還包括規(guī)約轉(zhuǎn)換設備系統(tǒng)的配置。3.4.2.1當?shù)睾笈_系統(tǒng)當?shù)睾笈_系統(tǒng)采用的是國電南瑞9700結(jié)構(gòu)，對于這一系統(tǒng)來說其中主要的操作平臺就是UNIX該系統(tǒng)借助UNIX運用，其中包含許多輔助裝置，這樣就能夠保證系統(tǒng)的有效運行。因此在變電站中安置了操作員站。來完成當?shù)睾笈_系統(tǒng)的功能。基于如何進行主處理器與服務器功能的實現(xiàn)所以對于主機工作站來講是極其重要的，首先就體現(xiàn)在歸納、保存數(shù)據(jù)，同時還要對于正處于運行中的程序提供監(jiān)察與檢測。但是值得一提的就是有關(guān)于變電站內(nèi)部的系統(tǒng)的自動化中最重要的就是人機界面的關(guān)系，尤其體現(xiàn)在系統(tǒng)進行監(jiān)控、還要進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計當然對于整體的裝備還要進行培育訓練人員，包括具體操作方式，信號指令的傳輸。最后就是經(jīng)過操作員站，管理員就會對全站的裝置進行管理，為了保障監(jiān)督有效在管理上安置了兩個操作者。3.4.2.2遠動機系統(tǒng)遠動機系統(tǒng)采用的是南瑞廠家的RCS9698H遠動機設備，在內(nèi)部系統(tǒng)中配置一對裝備，并且功能強大，同時基于運作的需要應該設置雙配置的model,這樣就能夠保障保障數(shù)據(jù)的有效傳輸。南瑞廠家的RCS9698H遠動機裝置，該遠動機系統(tǒng)的特點有：1、通過網(wǎng)絡與其他的檢查機制相互結(jié)合，目的在于有效的收集危機管理的信息，然后就可以實現(xiàn)保護的目的。但是對于測控保障設備和電度表等裝置的遙信、遙測、遙脈量以及其它通信信息均直接可以送往本裝置。2、接受、執(zhí)行主站命令：接受遠方主站發(fā)送的控制命令，并下發(fā)給相關(guān)裝置執(zhí)行。這些命令包括：上裝/下裝定值、遙控、遙調(diào)、循檢、信號復位等。3、遠方命令記錄和查詢：裝置記錄所有來自所有控制源的命令，包括遙控選擇、遙控執(zhí)行、遙調(diào)、修改定值選擇、修改定值執(zhí)行、信號復歸等。所有這些信息可以通過多種查詢條件進行檢索和查看。4、實現(xiàn)與管理遠動通信、與集控中心通信：裝置承擔與調(diào)度、集控中心計算機系統(tǒng)通信任務，可以連接多個主站，信息可以根據(jù)各個主站的要求進行定制。本裝置可以同時用作保護信息子站和遠動。5、支持大容量存儲：裝置可以支持大容量的存儲，用于存儲波形文件、歷史事件記錄、遠方命令等信息。并且可以通過上傳到調(diào)度，也可以通過調(diào)試工具進行條件檢索和查看。6、通過衛(wèi)星定位監(jiān)控裝置可以完成時間的對比。支持的對時方式有：IRIG-B，秒脈沖，分脈沖。所有的CPU板的對時精度可以保持高度一致。7、信息的合成計算：根據(jù)用戶需要，裝置可以將多個采集信息按照一定規(guī)則編輯、合成為一個信息，并將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度、集控站或后臺監(jiān)控系統(tǒng)。這樣既降低總信息量，又解決自動判斷合理性問題，為用戶提供安全的選擇機制。8、

網(wǎng)絡在線維護和監(jiān)測：通過此功能調(diào)試人員能夠方便地維和、修改和監(jiān)測本裝置運行情況，可以監(jiān)視運行打印信息，監(jiān)視網(wǎng)絡和串口報文、數(shù)據(jù)庫查看、人工置數(shù)、文件傳輸、遠程啟動等。使得變電站改造或升級更加方便快捷，提高維護和調(diào)試效率。遠動機數(shù)字的獲?。?.比較簡單的就是利用監(jiān)控裝置收集；2.利用數(shù)據(jù)聯(lián)通原理，在通訊上獲取數(shù)據(jù)；3.基于利用廠家設備的優(yōu)勢，獲取數(shù)據(jù)。對于遠動機的運作中，主要依靠硬件設備進行聯(lián)動連接，其中主要的設備有：采用7個網(wǎng)絡管理渠道：中間有一對放在站內(nèi)網(wǎng)，一對用在雙機上，對于地面調(diào)空上也分布一對，2個進行接通串口通道：1個與地調(diào)通訊3.4.2.3規(guī)約轉(zhuǎn)換設備系