集控中心监控系统光字功能模块的设计

李 冬

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

集控中心监控系统光字功能模块的设计

李 冬

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

集控中心在电力行业中建设力度加大,其监控系统是运行人员监视、控制设备运行和事故处理的重要平台,是保证设备安全运行的基础。对集中监控系统存在的问题及解决途径进行了总结和分析,详细介绍了光字功能模块的一种设计方案,为集控监控系统信息的合理设置提供借鉴。

集中监控系统;光字模块;设计

随着经济的发展,电网规模不断扩大,新建电厂和变电站大量投入运行,现有运行人员数量与电力运营需求的矛盾不断加大；另外由于变电站、水电、风电以及太阳能等电站一般位置偏僻,管理非常不便。针对以上情况，为了优化人力资源配置、提高能源利用效率、提升电力生产管理技术水平,需要建立现地无人值班、少人职守和远方集控运行模式。目前电力系统下分布的集控中心涵盖众多领域,主要有：火电集控、水电梯级流域集控、风电场区域集控、太阳能发电区域集控、变电站区域集控、电网区域集控。在这些领域的集控中心投运初期,普遍存在信息繁杂的问题,不但容易漏掉重要的报警信息、影响事故信息的汇报及后期的处理,而且造成监屏人员劳动强度增加、人员身体疲劳和工作效率降低等问题。为保证安全,集控中心又不得不进行信息的优化,造成工作的重复进行。

1 集中监控系统信息繁杂的原因分析

(1)在集中监控系统设计阶段,因设计人员考虑到集控中心要接收数个监控站点的信息,追求大而全,把站点所有的信息上送到监控系统,因此建立了高速、海量数据库。

(2)在集中监控系统试验阶段,试验人员按照设计进行施工,由于工作范围的限制,不能对需上报的信息和后台处理的信息进行有效划分,最终将全部信息上送监控系统。

(3)在集控中心建设阶段,一般是由筹备组组织开展工作,但由于人员有限,厂站信息往往是在没有分类整理的情况下就直接应用于系统。另一方面,运行人员很少参与到集控中心的建设、信息调试等过程中,与设计人员缺乏信息沟通交流、对监控系统的功能需求不能及时反馈,存在信息的脱节。

(4)站点原始信息不规范。由于集控中心所辖站点的投产时间、自动化程度存在差别,且监控系统的厂家亦不尽相同,对测点的定义出现差别,这些差别导致了站点信息不完全、分类不明确和信息不稳定等现象。

2 监控系统信息的合理设置探讨

在设置集中监控系统信息时,不能因为信息繁杂而过度精简,丢失有用的信息,也不可简单依靠信息上送的完整性来保证安全。在实际工作中应结合企业的基本情况,从原始站点信息的清查整顿、简报信息的合理设置、历史数据的统一分类和光字报警功能模块的开发建设等方面入手,来完善集控监控系统的信息。其中原始站点信息的清查整顿是一项基础工作,可依照“信息完整、分类明确、精度统一、稳定可靠和上下一致”的统一要求,在设备检修期间联合信号不规范的站点,从源信号开始,逐个信号—设备单元—站点进行核对,形成站点完整、真实、有用的上送信号；简报信息的合理设置分析可根据简报信号基本特性,按照紧急程度分类整理,一些正常流程信息在后台进行闭锁,但是信息量缩减有限,出现异常事故时,集控运行人员无法查找后台闭锁的信息,对于大信息量的集中监控系统还有不足之处；历史数据库优化的重点是完整和明确的分类,便于运行人员快速查找需要的信号,其显示的是历史信息,只可作为设备运行监视的辅助手段；光字功能模块是运行人员监视设备运行状态的重要手段,其开发建设是一项重要工作,完善的光字报警功能模块可有效的弥补以上方法的不足,常规站点的光字只是简单显示报警信息,不适合信息量大的集中监控系统,本文将对集中监控系统光字模块功能进行优化设计,以期不断完善集中监控系统报警信息功能。

3 集中监控系统光字功能模块的设计

光字模块显示的是实时报警信息,当设备出现异常时,光字能够实时点亮。本文所设计的光字模块,是按照站点设备纵向分类、报警信息横向分层的原则进行的，总体构架如图1所示。站点设备按照单元纵向分类,分为全厂性设备、开关站、厂用电、公用系统和单元,站点内每一个设备单元按照报警信息紧急程度横向分层,分为事故、故障和越限。事故、故障和越限依照“控制设备越限,防止设备故障,避免事故发生”的安全理念进行设置。

图1 光字功能模块总体构架

设置事故报警时，将源测点按照事故动作逻辑关系进行组合命名,写进光字功能模块,当设备发生事故时事故光字被点亮并显示事故名称,以便运行人员能够快速定位事故的类别和原因,为事故汇报和后期的处理争取时间。

设置故障报警时，故障信息按设备单元进行分类,分析干扰性故障信息,必要时做一逻辑判据,形成所需要的故障信息。如：水电站的“机组主轴密封水中断”信息,在机组运行状态下是重要的故障信息,但在机组停备状态下该信息是正常信息,如果把此信息作为故障信息,在机组停机状态下此信息成为干扰信息,因此,可以把此信息附加机组“非停态”的逻辑判据,进而避免干扰信息。

设置越限报警时，设备运行参数的报警值是设备损坏的极限值,设备在一个正常区间稳定运行,超越该区间,虽然没有达到报警值,但是设备已经出现异常,因此,对温度、电压和电流等模拟量可在正常区间与报警值之间取一个越限值,对泵、风机之类设备取两个越限值,即单次运行时间越限值和相邻两次运行时间间隔越限值,当设备运行超过越限值报警。

光字模块中的光字分为4级：1级光字为总灯,2级光字为厂站,3级光字为设备单元,4级光字为源测点。4级源测点满足相应的逻辑关系点亮3级光字,3级光字动作后点亮2级光字,2级光字动作后点亮光字总灯。光字总灯实时显示在监控画面的最前端,以不同的颜色显示,事故为红色、故障为黄色、越限为蓝色, 如图2、3所示。

图2 设备单元光字分画面示意

图3 源测点光字画面

任一光字总灯点亮,点击相应的功能按钮即可转到图1画面,点击图1中点亮的光字即可转到图2相应的单元分画面,进而由图2转到图3,从而快速定位到对应的事故、故障或越限信息。

另外,光字模块还具备如下功能：

(1)站点动态组合功能,运行人员可根据监控站点来选择全部或部分厂站参与光字逻辑判断,未监控的站点光字信息将不会在光字画面显示。如运行人员监控站1和站3两个站点,只需在光字功能画面选择站1和站3,其他站点不选择,光字各个画面将只会显示站1和站3的光字信息。

(2)设备置检修功能,运行人员可将检修设备或具体测点置检修态,设置检修态的设备将不参与光字逻辑判断。如站1中的单元1设备进行检修,这时可以将图1光字总画面中的事故、故障和越限3个光字灯置检修,站1中的单元1的异常信息不会点亮任何光字,避免监屏人员受到检修设备异常信号带来的干扰。

(3)语音报警功能,光字点亮时,语音报警,提醒运行人员进行异常处理。为避免混淆站点，语音报警只报出一级光字名称,清晰明了。

4 集中监控系统光字功能模块设计的应用

大唐集团公司广西分公司集控中心是集发电调度、水库调度、生产调度和应急指挥一体的集中控制中心,控制龙滩、岩滩和大化等10个电站的梯级

调度。其中发电调度系统监视控制44台水轮发电机组,信号量大,在监控系统建设期,对集中监控系统的使用情况进行充分调研,采用该光字功能模块处理监控系统报警信息。在试运行期,经测试能够有效地反映出设备的越限、故障及事故情况,初步验证了该光字功能模块设计的合理性。

5 结 语

集中监控系统的信息涉及电力系统诸多专业,在进行集中监控系统信息的设置过程中,不能因为信息繁杂而过度精简,丢失有价值的信息,也不能将上送的信息完全接收,本文所设计的光字模块功能为报警信息的设置提供一种方法,可在实际工作中加以应用,以期提高集控中心运行监盘工作的效率。

[1]马学娣. 提高集控中心监控系统信号设置的合理性[J]. 中国高新技术企业, 2010, 138(3): 186- 187．

[2]李天阳, 郭剑虹. 集控中心告警数据处理技术和方法[J]. 电力系统自动化, 2010, 34(22): 113- 116．

[3]胥冠军. 澜沧江集控中心计算机监控系统故障报警信息应用及优化探索[J]. 水电站机电技术, 2012, 35(3): 27- 28．

[4]郭德平. 集控中心报警信息的分类及处理 [J]. 电网技术, 2012(11): 186- 188．

[5]甘魁元, 雷雄波, 李明武. 监控系统光字报警信号优化设计[J]. 水电与新能源, 2014, 121(7): 30- 32．

(责任编辑 高 瑜)

Design of Light-Word Function Module for Centralized Monitoring and Control System

LI Dong

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

The construction of centralized control center is gradually increased in power industry. The monitoring and control system of center is an important platform for operators to monitor and control equipment operation and treat accidents, and is the foundation to ensure safe operation of equipment. The existing problems and solutions of centralized monitoring and control system are summarized and analyzed, and a design scheme of light-word function module is introduced in detail, which can provide reference for reasonable setting of centralized monitoring and control system．

centralized monitoring and control system; light-word module; design

2017- 02-18

李冬(1981—),男,河南邓州人,工程师,硕士,主要从事水电站生产管理工作．

TM762(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0048- 03