浅谈变电站综合自动化系统应用存在的问题

李经纬

摘 要:本文阐述当前变电站综合自动化系统的概况及发展历程,并对综自系统在实际应用情况中存在的若干问题做出相应分析,针对这些问题提出了相应的解决方法。

关键词:变电站综合自动化 监控系统 数据接口 传输规约

中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0104-02

近年来,随着电网改造的不断深入及电网运行水平的不断提高,为减轻人员紧缺压力,提高企业生产效益,将常规变电站改为综自站已成为电网发展的趋势,实现变电站综合自动化是实施变电站无人值班的基础,但现实中较多综自改造后的变电站,由于综合自动化技术尚未完全成熟,综合自动化系统在实际运行及应用中仍然存在一些问题,本文针对当前变电站综自系统在实际应用情况中存在的若干问题做出相应分析,并对这些问题提出了相应的解决方法。

1 变电站综合自动化系统概述

变电站综合自动化系统是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,实现对变电站的主要设备和输、配线路的自动监视、测量、自动控制和保护微机化。变电站综自系统(以下简称综自系统)具有功能综合化、结构微机化、操作监控屏幕化、运行管理智能化等特征。

综自系统典型结构一般分为以下三种结构。

(1)110 kV及以下配置为单网结构(图1）。

(2)220 kV及以上配置为双网结构（图2）。

(3)集控站监控系统配置为双网结构（图3）。

建立一套完整的综自系统在配备相关硬件基础上更需要一套完整的软件配置,包括以下几个方面。

①系统软件。(提供稳定的操作系统,包括完整的操作系统软件包,各种软件维护和开发工具,操作系统具有良好的实时性能。)

②支持软件。(包括数据库及数据库管理系统,计算机通信支持软件。)

③人机会话系统。

④软件开发。

⑤具有防毒软件。

⑥集控站监控系统操作防误软件。

⑦系统数据及通道调试软件。

2 变电站综合自动化系统的发展历程及现状

变电站综合自动化系统自20世纪90年代以来,一直是我国电力行业中的热点之一。它既是电力建设的需要也是市场的需要,我国每年变电站的数量以3%～5%的速度增长,每年有千百座新建变电站投入运行;同时根据电网的要求,传统的变电站已经远远不能满足现代电力系统管理模式的需求,每年又有不少传统变电站进行综合自动化改造,以提高自动化水平。

如今新型变电站综合自动化系统是将计算机局域网(LAN)技术引入变电站综合自动化管理系统,结合面向对象的分层分布式结构设计,采用新型的变电站自动化系统体系,具备4层结构,即信息管理层、通信管理层、二次设备控制层和生产过程层,重点解决了通信管理层中的电力通信规约转换问题和信息管理层中的变电站信息综合管理问题。生产过程层由变电站一次设备组成,是系统的最底层,采集最基础运行信息;二次设备控制层则由各智能设备(IED)组成,实现对各自对象(母线、馈线、主变压器、电容器等)的控制和保护功能;通信管理层由连接IED的现场总线和作为通用网关的主/备管理机系统组成,是系统的通信枢纽,负责站内数据采集、连接站级计算机、连接远动系统等;信息管理层是系统的最高层,主要由站级计算机组成,包括后台机等,形成站内计算机局域网,组成完成站内综合自动化系统。

3 变电站综合自动化系统实际应用存在问题及解决办法

3.1 综自设备生产厂家较多导致不同型号产品接口出现问题

我局目前管理2个110 kV变电站,7个35 kV变电站,共计9变电站,但涉及综自系统的厂家就有10家,一个110 kV南丽湖站综自系统相关厂家就有五家,所以就容易出现不同型号产品的接口问题,包括不同厂家的保护装置、故障录波装置、小电流接地选线装置等与通信管理装置、远动主机与主站、集控中心等设备之间的通信问题,这就要求各个装置厂家在产品的数据接口方面进行沟通改进,且要求涉及产品软件人员要花很大精力去协调各种数据格式、通信规约等问题,如果不同厂家的产品种类越多,问题便会更加复杂严重。

解决办法:针对上述问题,建议各厂家自动化产品的数据接口遵循一套统一的、开放的数据接口标准,这样便能节省很大一部分的人力、物力及财力,用户也可根据各产品的特点进行选择。

3.2 后台监控系统稳定性的问题

变电站后台监控系统是作为变电站监视、测量、控制、运行管理的主要手段,操作人员通过后台监控系统便可对变电站进行全方位监视和操作,所以监控系统能否保持长时间稳定无故障运行,对提高变电站运行管理水平和安全可靠性是极为重要的。

但在实际运行工作中发现部分厂家的后台监控系统还是会出现一些问题,比如有时小车开关倒闸操作后,监控系统模拟图开关位置与实际位置不一致的情况。

解决办法:通过检查发现小车开关位置接点通常使用的是常闭接点,其位置接点进入保护装置,但小车开关在备用位置时接点闭合,此时如果断开保护装置电源或拔掉插件时候就会造成监控系统模拟图版位置与实际位置不符,应及时恢复装置电源或插入相关插件。

还有部分厂家监控系统长期运行后会出现死机的情况,导致实时数据无法监测到位,对监控造成极大的不便。

解决办法:对于这种情况,通过对后台监控主机WINDOWS操作系统程序、网卡、与交换机连接的网线、交换机本身进行检查发现,是由于网络资源不足导致WINDOWS操作系统程序停止工作引起,针对这种情况,后台监控系统厂家通过对监控程序版本升级后,监控系统运行稳定性明显提高。

3.3 传输规约的问题

传输规约指的是为正确地传送信息而配置的一套关于信息传送顺序,信息格式和信息内容的约定。按传送方式分类的话,主要分为两种:（1）循环式(主动上送):即按约定好的顺序和格式,间隔周期,子站自动发送信息至主站;（2）问答式:即主站根据需要“调整”、“召唤”子站的各种信息。但目前实际情况是,变电站和调度中心之间的信息传输却采用各种形式的规约,各个公司使用标准尚不统一,系统互联及互操作性差,导致许多厂家生产的设备通信连接出现困难。

解决办法:根据上述情况,建议应结合变电站实际情况,协调相关设备厂家,采取在变电站和主站通讯时,信息量较小的如35 kV变电站与主站通訊采用CDT规约,信息量较大的如110 kV及以上变电站采用101规约。

4 结语

上述三个问题是本人在变电站综自系统应用过程中发现的较为典型的问题,而且目前变电站综合自动化系统缺乏一个统一的国家标准,但我相信只要我们这些电力人在实际工作中通过不断努力,与时俱进,开拓进取,不断在工作中总结经验,变电站综合自动化系统的建设将更加的完善,变电站综合自动化系统也将更好地为电网的安全、经济运行贡献力量。

参考文献

[1] 杨世成.110 kV变电站综合系统改造技术研究[J].数字技术与应用，2010(11).

[2] 谢斌.变电站综合自动化系统的应用[J].电工技术,2010(1).