电力系统集控站优化运行及防误操作研究

龚政

摘 要：电力系统集控站能够安装控制设备，起到监控的作用，保障电网的正确使用。电力人员应重视电力系统集控站的运行，监测错误的运行方式并优化操作，防止运行错误出现的问题，保障电力运输及人员安全。电力施工人员还应注意防误操作系统的运行，通过综合防误监控系统，集控站运行管理系统及智能操作票和预演培训系统的作用下，保证电力系统集控站的正常运作。文章详细阐述电力系统集控站优化运作及防误操作系统的原则、相关模式、主要功能等，以期推动电力系统集控站的发展。

关键词：电力系统集控站;优化运行;防误操作

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）12-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.014

电力系统集控站的运行能够促进电网的使用，在无人值班的情况下监控和管理，提高电力系统集控站的可靠运行和安全发展。从现代社会电力系统集控站的运行和发展状况看，通过无人值班变电站的使用和发展，增强了电力系统中优化运行及防误操作的作用，促进了电力系统集控站的发展[1]。

1 集控运行的内涵、组成及特点

1.1 集控运行的内涵

电力系统一般采用单独控制技术，选用的是母管制，发电机、汽轮机以及锅炉等处于分离状态。但是，集控技术选择单元制机组，也就是每一台发电机一定会配备相应的汽轮机和锅炉，通过集控技术可以集中控制发电机、汽轮机和锅炉等设备，完成对各个机组的统一操作管理。集控运行技术在电力系统运行中的应用，可以严格检测电力系统的生产、投入运行以及停止运行等，并对系统提出合理的安全控制策略。

1.2 集控系统的组成和特点

集控系统由硬件和软件组成，其中，硬件部分包括電缆、变送器和开关等，软件包括设备微系统、DCS系统等。硬件和软件部分是系统的核心组成部件，要确保这些软硬件的正常运行，日常对系统的维护也主要是检查软硬件。

集控系统具有较强的稳定性和可靠性，能够存储大量信息，结合多种辅助软件，实现更复杂的控制功能，集控系统中对于软件部分的维护与加强管理也非常重要。

1.3 集控系统运行条件

集控系统在发电组的生产控制中具有非常重要的作用，为更好地保证电力系统的正常运行，要按照集控系统的运行规律，开展相关操作与管理工作，要对集控系统的运行需求做到充分了解。电力系统的发电机组中，对于控制室的环境要求、控制系统与计算机接地要求及电源不间断等要求，都是集控系统正常运行的基本要求，必须确保以上设备的安全性与稳定性，才能保证系统的正常运作。

在日常管理中要注意以下问题。首先，在寒冷天气条件下，会影响设备的干燥功能、过滤功能及除水功能的实际效用，或是出现不能结冰和出气源管集水等情况。其次，空调系统在电子室中易出现无法自动调节室内湿度的现象，使得空调的调温功能失效，但在空气湿度很大时，也容易出现电路板短路或电路板露珠凝结等现象。同时，UPS电源的时间切换、供电标准和规定等如果出现不符情况，会导致集控系统无法发挥作用，一旦系统发出错误的信号，会使得集控系统受到强干扰导致电缆屏蔽功能失效。

1.4 核心技术

对于电力系统，通过集控运行系统可实现对电力系统各种设置的综合控制，该系统运行操作使用的核心技术是依托DSC控制系统实现的，要利用核心技术实现对电力系统各个设置的综合控制，电力系统内部各种设置和设备要符合自动化的要求，电力系统集控运行技术就能发挥其自动化和数字化的性能。其中，在所有技术中最关键的核心技术是电力系统内部的电力生产线管控技术，可利用电子计算机内部中央处理强大的计算功能和互联网技术中的数据远程连接控制功能，实现电力系统电力生产的高度自动化，控制电力系统内部的生产线，提高电力系统发电的效率。此外，利用该技术可及时发现生产中的故障问题，便于电力系统及时安排人员开展检查维修工作。如果是对于大型电力系统内部的大中型电力生产线的集中自动化控制，一般还会使用4C技术，该技术可以整合分析电力系统生产信息，制定集控运行技术的优化方案，检测运行出现故障的设备，防止安全事故的发生。

2 集控站系统级综合防误操作系统应遵循的原则

2.1 可靠性原则

集控站的综合防误操作系统能够保障电网的正常运转，促进无人值班变电站的发展，具有可靠性特征。在电力集控系统与综合防误操作系统的运行过程中，要根据电力集控站进行设计和施工。除此之外，集控站能够起到监控的作用，及时发现无人值班变电站存在的问题并改正。因此，电力施工人员应重视集控变电系统及集控运行系统，促进各个模块的运行，进而促进整个系统的发展。

2.2 实时性原则

集中站系统及综合防误操作系统具有实时性原则。电力运行中一旦出现问题，系统可以立即发现并综合防治，减少故障产生的损害。因此，集控站系统与综合防误操作系统应提高实时性，不断满足集控站的需要。

2.3 开放性原则

在系统设计和建造工作时，应选用性能较强的计算机硬件设备和通信协议。由此，系统在运行过程中不会借助单一的计算机硬件设备及通信协议，提高开放性原则。这些计算机硬件设备及通信协议的使用能够连接帮助系统，提高其使用效率，并在一定程度上加快系统的升级，完善使用效果。

2.4 防误性原则

集控站的综合防误操作系统能够实时监测系统运行，减少错误操作方式的产生，防止系统故障问题，因此具备防误性原则。系统在运行过程中，如果出现错误，会提供错误的数据，影响变电站工作人员的分析工作，导致变电站运行出现故障。集控站应注重值班人员的管理，对系统操作进行权限设置，保障系统的安全使用。另外，还应注意报警功能的设置，提高集控系统与防误操作系统的使用效率。

3 集控站系统及综合防误操作系统的模式分类

3.1 分级管理模式

集控站实行分级管理模式，如图1所示。

在传输上行信息时，变电站要对集控站传输监控信息，而集控站要与配网调度端系统配合，传递系统所需的数据。在传输下行信息时，首先，要调度运行人员向集控站发出相关指令，然后，集控站根据指令对变电站进行遥控和遥调操作。在整个系统中，调度主站起到非常重要的作用，加强与集控站与变电站之间的交流。集控站则是变电站信息运输过程中的连接点，与二次变电站关系密切。系统在使用分级管理模式时，帮助系统的职能和模块划分，实时监测各模块的工作，并获得变电站运行的数据和运行的信息，在有人值班的情况下进行信息监控[2]。

除此之外，这种管理模式的出现使得集控站下变电站中的通道发生改变，系统通过信息转发等类似方式，帮助集控中心与调度系统实现数据共享。在这种模式的影响下，集控站具备独立性特征，进行数据采集工作并建立实时数据库，加强操作工作站的系统与功能。分级管理模式分析系统中的信息流量，推动信息分类工作，明确系统中各个模块的功能，提高系统的可靠性。

3.2 集中控制模式

在配网调度自动系统的局域配中增加建设集控站，促进集中控制模式的发展。变电站在传输上行信息的过程中，信息直接传送到调度端系统。信息到达调度端系统后，配网调度人员调控系统并发布指令，将信息传送给变电站。集中控制模式在不断使用和发展中，解决调度系统规模较小的问题，帮助扩大通信容量。

集中控制管理模式中，要引进计算机设备，帮助系统连接，主要表现在连接计算机与配网调度端系统，并获得相关数据，从而进行监控和管理。系统的局域网承受的信息流量较大，且信息种类较多，呈现复杂的状态。如果缺少规范管理，很容易导致系统中各个模块的功能及其可靠性受到影响。

3.3 分散控制模式

在现代电力系统发电机组的集控运行系统中，现代化信息集中控制运行模式采用较多的是信息化分散管理控制模式，是一种在传统和集中运行控制模式上的创新模式，将集中化的管理变成分散的信息化集中控制管理。通过分散化集中管理，可以分散评估系统风险和实现系统技术功能等过程中可能出现的问题，也就是将系统中难以解决且比较集中的风险问题分派到各个子系统，降低单个系统的风险，降低风险发生概率，方便电力系统的集控运行。分散控制模式如图2所示。

4 集控站系统以及综合防误操作系统主要功能

4.1 综合防误监控

变电站运行过程中，要监控无人值班系统。在不断发展中，使用综合防误监控系统进行监测，有效保障电网运行，促进无人值班系统的使用效率。通过获得的运行数据，分析系统运行的具体情况，并发现其中的问题。

数据信息通过通信接口进行传输和交换，及时对遥调获得的电量数据进行分类，这一系统的使用通过画面展示出来。与此同时，应注意画面包括数据库中的所有事物。另外，推动人机交换，对系统的使用进行权限设置，提高系统的安全性[3]。

4.2 集控站运行管理

集控站在运行过程中要进行多项工作。集控站运行管理系统的使用，帮助简化管理的难度，可以促进管理模式的细化工作，主要表现在运行继电保护及管理模块、操作管理模式、设备管理与检修模块等管理模块。

4.3 智能操作票及预演培训

在操作票系统中，通常使用全图形开票方式。这种开票形式借助电网的使用情况及系统运行方式，编制发票。智能操作票及预演培训系统能够在系统运行状态下实时填写发票，也可以在系统离线状态中进行。

除此之外，在智能操作票及预演培训系统在建造、设计过程中，可以加强与其他经验丰富的变电站工作人员的沟通与交流，学习到更多的防误措施，借助智能化手段，提升操作票的功能及自定义维护作用。

这项系统中，操作票可以借助数据和文件的形式保存，而系统的使用对操作票进行审查、分类、标识、编号等操作，满足调度室工作的需要，实现有效管理。在操作票的工作完成后，还要模拟演练，增加其中的操作员培训功能，提高其使用效率，更好地為集控站提供服务。

5 集控系统的管理和控制策略

5.1 加强技术管理

为保障集控系统在电力系统中正常合理的应用，要优化集控系统的运行技术，多方位加强技术应用与管理。

在系统的正常应用过程中，首先，要思考电力系统技术的实际应用情况，最大化地实现技术应用的整合性;其次，在技术应用实施中，整合技术管理和操作系统专业控制，确保集控系统中技术的安全应用，保证构成集控系统的软、硬件部分的正常运行，避免影响整个系统的运行。在集控系统的日常维护中，要加大软硬件的维护和保护力度，防止出现因系统带“病”作业导致破坏加剧的问题。

5.2 集控系统运行技术中的人为因素

电力集控系统运行技术中的管理主要分为控制系统的管理、集控系统的管理和热机保护系统的管理，要严格按照相关规定，在充分发挥集控系统技术优势的同时，全面优化全系统的相关管理，因此，要求相关工作人员的管理要彻底消除因人为因素带来的潜在风险。

集控系统运行技术人员要具备一定的专业知识和技术经验，在日常应用中不断提高和优化管控技术，创新实用管理方法，提高电力系统整体管理水平。

对于电力系统而言，应努力建设一支具备高端专业技术和高度操作能力的工作团队，并加大资源供应，充分发挥集控系统运行技术管理的作用。

6 结语

综上所述，集控站系统和综合防误操作系统具备可靠性、实时性及开放性、防误性原则。电力施工人员应认真遵循这些原则，保障系统的正常运行。

在管理这些系统的过程中，工作人员可以使用分级管理模式，通过上行、下行信息的有效传递，对系统进行权限设置，保障系统安全。使用集中控制模式，通过集中管理的方式，利用计算机系统，保障系统运行。

集控站系统及综合防误操作系统中，包含综合防误监控系统、集控站运行管理系统、智能操作票及预演培训系统等多个系统，这些系统的运行，帮助集控站系统电压无功自动控制功能的使用，提高系统的管理功能及操作功能等。集控站应注重优化系统的功能，帮助防误操作系统的使用及集控站的运行，从而促进电网的运行和使用。

参考文献

[1] 程斌，许正伟，倪纲，等.集控站运行模式的优化[A].华东六省一市电机工程（电力）学会.第十九届输配电研讨会论文集[C].华东六省一市电机工程（电力）学会：浙江省科学技术协会，2011：3.

[2] 程斌，许正伟，王勇，等.优化集控站运行模式[J].中国电力企业管理，2011（11）：54-55.

[3] 吴树林.电网运行存在问题 及模式优化探讨[J].中国新技术新产品，2010（19）：156.