计算机技术与泵站运行

卢维琦　胡友森

摘要:泵站自动化是指将泵站中的微机保护、微机监控等装置通过计算机网络和现代通信技术集成为一体化的自动化系统,其特点是将站内当地监控系统功能、信号采集、控制等远动功能以及微机保护信息、站用交、直流信息、泵站设备工况、泵站中央信号系统等多方面功能整合为一体,取消了传统的集中控制屏,二次回路极为简洁,减少了大量控制电缆,在运行上既可少人值班,亦能无人值守远方监控运行,但同样也不可避免地带来了一些问题,如泵站自动化系统的技术标准问题,泵站运行和检修的管理体制等问题。本文介绍了什么是泵站自动化系统,泵站自动化系统的发展趋势是什么,并在技术上和管理上进行一些探讨。

关键词:计算机技术泵站运行

0 引言

近年来,泵站自动化系统建设得到了飞速发展,其最大特点是将站内当地监控系统功能、信号采集、控制等远动功能以及微机保护信息、站用交、直流信息、泵站设备工况、泵站中央信号系统等多方面功能整合为一体,取消了传统的集中控制屏,二次回路极为简洁,减少了大量的控制电缆,在运行上既可少人值班,也可无人值守,由远方监控运行。但这种新模式的出现,不可避免地从技术上和管理上带来了一些新问题。因此,我们必须认真探讨,主动解决,把泵站自动化系统这一直接涉及安全生产的问题解决好。

1 什么是泵站自动化系统

目前,计算机技术被应用于各行各业,软硬件水平的发展同样给泵站二次监视控制系统带来了一场新的变革。泵站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的热点之一。从技术角度讲,泵站自动化技术是计算机技术发展的产物,结合微机远动技术的日益完善和功能的不断发展,泵站自动化系统已经登上了历史舞台。

在国内,泵站自动化系统则包含了传统的自动化监控系统、继电保护、自动装置等设备,是集保护、测量、控制、远传等功能于一体,通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二次设备及系统。它取消了传统的控制屏台、表计等常规设备,节省了控制电缆,缩小了控制室面积。

泵站自动化的作用是实时地对电气量进行采集和对电气设备(如断路器)的状态进行监视、控制和调节,实现对泵站的监视和操作,从而实现了泵站的正常运行和安全。在发生事故时,通过采集运行设备的瞬态电气量,对其实施监视和控制(由继电保护、故障录波等所完成),迅速切除故障,完成事故后的泵站恢复正常运行的操作。从长远的观点来看,泵站自动化还应包括高压电气设备本身的监视信息(如断路器、变压器、避雷器等的绝缘和状态监视等)。

2 泵站自动化系统存在的问题

2.1 泵站自动化系统的技术标准问题 目前泵站自动化系统还没有统一标准,要在技术上解决好泵站自动化系统的技术标准问题,如自动化系统模式、技术标准等问题,是当前迫切需要解决的问题。

2.1.1 生产厂家的问题 目前在泵站自动化系统中存在着如所选系统功能不够全面,个别产品质量较低,系统综合性能指标不稳定等情况。由于我国泵站自动化系统发展较快,厂家过分重视高新技术及经济效益;用户过分追求技术含量,却忽略了产品的性能及实用性,因而一批技术含量虽较高,但产品综合技术指标不尽人意。厂家在设计制造过程中,对产品的系列化和系统化重视不够,在产品鉴定过程中单一产品虽然进行了技术鉴定,但产品间的综合测试仍存在问题;产品升级换代过快,造成备品备件不足,售后服务水平降低,增加了用户负担。

2.1.2 不同产品的接口和系统开放性问题 接口是自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大的精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时,问题会很严重。各厂家的设备之间接口困难,甚至不能连接,各厂家各自为政,重复开发,浪费了大量的财力物力,给维护和管理带来许多不便。

泵站自动化系统应能实现不同制造厂生产的设备具有互操作性(互换性);泵站自动化系统随着电子技术和计算机技术的发展必须包容泵站自动化技术新的发展要求,必须考虑和支持泵站运行功能的实际要求。而现有的泵站自动化系统不能实现这样的要求,在现有的综合自动化设备中,厂家数量较多,各厂不同系列的产品造成产品型号复杂,备品备件难以备全,设备运行率较低。如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准,就不会出现上述问题,用户可以根据各种产品的特点进行选择,满足自身的使用要求。

2.1.3 泵站自动化系统的抗干扰问题 泵站自动化系统的抗干扰措施是保证泵站自动化系统可靠和稳定运行的基础。其中电磁兼容问题是一个非常重要却又常常被制造厂家忽视的问题。在设备出厂抗干扰试验中,仅仅做一些比较简单的定性实验,在安装现场也只加上断路器的“分”、“合”试验,产品没有一个定量指标。

2.1.4 泵站自动化系统的传输规约和传输网络问题 实现泵站自动化系统标准化,首先就要实现传输规约和传输网络的标准化,做到传输规约和网络的统一,实现泵站自动化系统内设备的互换性,这对于制造厂商和用户是非常有利的,对于泵站自动化技术的发展也是非常重要的。

2.2 现行的电力管理体制与泵站自动化系统关系问题 泵站自动化系统的建设,使得继电保护、远动、计量、变电运行等专业相互渗透,传统的技术分工、专业管理已经不能适应泵站综合自动化技术的发展和管理要求。目前,远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分,但其内部联系已经成为了不可分割的整体,设备发生故障后,一般需要两个专业同时到达现场检查分析,造成了人力资源浪费,两专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”,是安全运行的事故隐患。

3 泵站自动化系统的发展趋势

3.1 系统结构从集中式向部分分散式或全分散式发展 从泵站自动化系统的设计思想角度来看,设计者对泵站测控的看法已经实现了从局部到整体的转化。目前的泵站自动化系统中,面向对象技术已成为一个十分流行的趋势,即不单纯考虑某一个量,而是为某一设备配备完备的保护和监控功能装置,用以完成特定的功能,从而保证了系统的分布式和开放性。从技术发展的趋势看,将来的测控设备还将和一次设备完全融合(从而带来一次设备的革命),即实现所谓的智能一次设备,每个对象均含有保护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库,面向自动化的仅是一对通信双绞线,该双绞线以网络方式和计算机相连。

3.2 系统性能向着更加可靠,功能更加完善方向发展 由于泵站自动化已大量应用各级泵站,其可靠性方面的内容更加深入。可靠性问题一部分是系统本身的,如控制器工作的电磁兼容性、软件容错技术、软件冗余技术、工艺结构等;另一方面是对外界因素的抵抗能力,如雷电、过流、过压、强震以及高低温、湿度等环境因素。早期的泵站自动化系统仅是实现基本“四遥”功能和对泵站的基本管理功能,而将来的泵站自动化系统将赋予一些新的内容。

目前的泵站自动化系统测控技术已基本成熟,并且已使用网络技术将泵站之内的许多智能装置进行互联及实现信息共享。但系统之内的许多资源远没有充分利用。因此,充分利用资源将是今后关心的问题,如在实时数据的基础上实现电压无功控制、小电流接地判别、防误操作、事故应急处理方案、多台机组的经济运行方案优化、线路同期、设备寿命管理、故障录入等功能。

综上所述,泵站自动化系统是随着计算机技术、网络技术及测控技术发展起来的应用技术,由于技术上的强大优势.使得泵站自动化系统的广泛应用已经成为不可逆转的趋势。在发展过程中,它会随着各种新技术的发展而不断更新和变化,以适应泵站运行管理的新要求、新形势;在推广和使用过程中,会出现一些问题,这就要求我们的设计、管理、运行、维护等部门深刻领会泵站自动化系统的技术特点和发展趋势,不断完善,不断提高,确保泵站安全运行。