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(hù)功能集中體現(xiàn)在監(jiān)察、監(jiān)視、安保、控制閉合、運(yùn)轉(zhuǎn)記載遠(yuǎn)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(jì)算等。變電站自身的系統(tǒng)會對實(shí)時變動的數(shù)字進(jìn)行監(jiān)察，同時會將收集到的數(shù)字向管理者反應(yīng)，然后就可以通過管理者進(jìn)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(yùn)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(yīng)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(jìn)行監(jiān)察時，應(yīng)該對線路、電流實(shí)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(qiáng)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(jìn)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(jìn)行檢驗(yàn)的就是閉合開關(guān)之后觀察整個線路的運(yùn)營狀態(tài)，同時還要進(jìn)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(jìn)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(jī)對話，運(yùn)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(yùn)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(shè)計(jì)中都應(yīng)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(hù)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(yùn)行安全穩(wěn)定時會選擇鍵盤方式，但是當(dāng)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(shí)上，對于遙控來說，主要就是通過搖控機(jī)制發(fā)出信號，當(dāng)調(diào)度接受以后就會依據(jù)指示進(jìn)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(jìn)行評估，當(dāng)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(fù)試驗(yàn)，依據(jù)結(jié)論證明其確實(shí)安全有效，接著在加以利用，方法判定以后，主機(jī)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(jī)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(yùn)行工況監(jiān)視，變電站一次系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，遙測量的越限監(jiān)視，遙信變位的聲光報(bào)警，事故信號及預(yù)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(hù)測定值的顯示與修改，在線自診斷等。2.3.4運(yùn)行記錄電力系統(tǒng)事故記錄及運(yùn)行記錄，系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)記錄，設(shè)備運(yùn)行記錄，以及各種記錄的統(tǒng)計(jì)，報(bào)表人工、自動打印，屏幕拷貝等。2.3.5微機(jī)保護(hù)功能對于危機(jī)保護(hù)的范圍來說，主要就是進(jìn)行設(shè)備保全管理，例如；電阻、繼電器、電閘、輸電線等。2.3.6遠(yuǎn)動功能對于遠(yuǎn)動功能來說，其目的就是為了有效實(shí)現(xiàn)對于整個變電系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離管理，通常在遠(yuǎn)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(shí)時監(jiān)控，實(shí)時管理。2.3.7人機(jī)聯(lián)系功能在線生成、修改各種報(bào)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(yuǎn)方和當(dāng)?shù)夭僮饕约爱?dāng)?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(jī)保護(hù)功能要求因保護(hù)所特有的重要性，要求在實(shí)施保護(hù)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(jìn)行有效管理，可以說后臺系統(tǒng)的運(yùn)行對于整個全局具有重要的意義，但是基于當(dāng)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(yùn)作那么在兩個方面就需要嚴(yán)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(yùn)行時間以及間隔時間作為綜合的標(biāo)準(zhǔn)判斷硬件的可靠性，要求各設(shè)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(yùn)行，為軟件提供高效的支持。2.4.4操作和維護(hù)的要求操作和維護(hù)簡單、方便性，是運(yùn)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(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡單明了。即便運(yùn)行人員不懂計(jì)算機(jī)專業(yè)知識，經(jīng)過短期的訓(xùn)練，也應(yīng)能熟練地進(jìn)行操作。另外，系統(tǒng)故障后的維修問題，要求在軟件設(shè)計(jì)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(qiáng)的抗干擾性能。在高壓變電站內(nèi)，要保障系統(tǒng)運(yùn)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(yàn)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(jìn)行解決，就是利用光纖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(shí)運(yùn)行中的存在的弊端，也就從而為研制新型裝備提供了基礎(chǔ)，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(chǔ)。第三章監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及設(shè)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(shí)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(diǎn)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(shè)備互不干涉，同時有了這種小組織機(jī)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(yùn)行，然后運(yùn)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(jī)間通過LAN模式通訊，I期部分改造后通過局域網(wǎng)進(jìn)行管理，同時利用數(shù)據(jù)方式強(qiáng)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(jìn)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(diǎn)。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(luò)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(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定，安全的特點(diǎn)，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(luò)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(diǎn)如下：網(wǎng)絡(luò)通信帶寬達(dá)10Mbps，以太網(wǎng)一個沖突域可支持1024個節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)數(shù)小于100時10M的以太網(wǎng)即使負(fù)載率達(dá)到5O，響應(yīng)時間小于0．01s。對于子網(wǎng)的反映問題上，為了加快網(wǎng)絡(luò)的效率就可以通過將太網(wǎng)進(jìn)行分割，然后對于小的區(qū)域進(jìn)行加速，這樣就能保證整體的運(yùn)行。（2）之所以以太網(wǎng)受到過多的關(guān)注，主要就是因?yàn)橐蕴W(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(chǔ)上的包含性，同時要看到通信協(xié)議與地址對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(yùn)轉(zhuǎn)上占有優(yōu)勢。由于當(dāng)前的以太網(wǎng)功能強(qiáng)盛，同時還具有靈活多變的個性，自然在于應(yīng)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(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(biāo)設(shè)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(luò)，如果只有一個的話，需要對設(shè)備進(jìn)行分散安裝，主要針對10kV保護(hù)測控裝置，并且地點(diǎn)設(shè)置在就地柜小室，通過該裝置對以太網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臅r候需要對交換機(jī)進(jìn)行選擇，通訊方式是光纖形式。在主控室保護(hù)測控裝置中要對以太網(wǎng)進(jìn)行直接配置，通過接入交換機(jī)進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，在隊(duì)中主站設(shè)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(diǎn)，該方案適用于高要求網(wǎng)絡(luò)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(luò)和B網(wǎng)絡(luò)。保護(hù)測控裝置直接出雙以太網(wǎng)，設(shè)定兩個網(wǎng)絡(luò)a\b,當(dāng)整個系統(tǒng)順利運(yùn)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(jìn)行a網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理，或者是直接傳達(dá)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(dá)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(yùn)行。但是事實(shí)上這種方案對于那種節(jié)點(diǎn)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(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)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(jī)制，從而使人機(jī)聯(lián)系加強(qiáng)，因此還可以有效保障間隔層的功能的實(shí)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(diǎn)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(hù)測控一體化裝置安裝在開關(guān)柜上，節(jié)省電纜、對一次設(shè)備監(jiān)控、保護(hù)簡介方便。事實(shí)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(shè)備、以及1臺遠(yuǎn)動機(jī)。當(dāng)?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(shè)備、五防機(jī)通訊遠(yuǎn)動機(jī)系統(tǒng)：含1臺遠(yuǎn)動機(jī)，與調(diào)度通訊。規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備系統(tǒng)：含4臺規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備。與保護(hù)裝置、南自保護(hù)、直流系統(tǒng)、后臺機(jī)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(yuǎn)程信號、遠(yuǎn)程控制與管理等以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理的便捷。3.4.2站控層設(shè)備配置對于站控層的設(shè)備來說其配備的設(shè)備系統(tǒng)主要集中在后臺運(yùn)行和遠(yuǎn)動機(jī)運(yùn)行中還包括規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備系統(tǒng)的配置。3.4.2.1當(dāng)?shù)睾笈_系統(tǒng)當(dāng)?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(yùn)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(yùn)行。因此在變電站中安置了操作員站。來完成當(dāng)?shù)睾笈_系統(tǒng)的功能?；谌绾芜M(jìn)行主處理器與服務(wù)器功能的實(shí)現(xiàn)所以對于主機(jī)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(yùn)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(jī)界面的關(guān)系，尤其體現(xiàn)在系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、還要進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)然對于整體的裝備還要進(jìn)行培育訓(xùn)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(jìn)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(yuǎn)動機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)動機(jī)系統(tǒng)采用的是南瑞廠家的RCS9698H遠(yuǎn)動機(jī)設(shè)備，在內(nèi)部系統(tǒng)中配置一對裝備，并且功能強(qiáng)大，同時基于運(yùn)作的需要應(yīng)該設(shè)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(yuǎn)動機(jī)裝置，該遠(yuǎn)動機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)有：1、通過網(wǎng)絡(luò)與其他的檢查機(jī)制相互結(jié)合，目的在于有效的收集危機(jī)管理的信息，然后就可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的。但是對于測控保障設(shè)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(yuǎn)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(fù)位等。3、遠(yuǎn)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(fù)歸等。所有這些信息可以通過多種查詢條件進(jìn)行檢索和查看。4、實(shí)現(xiàn)與管理遠(yuǎn)動通信、與集控中心通信：裝置承擔(dān)與調(diào)度、集控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信任務(wù)，可以連接多個主站，信息可以根據(jù)各個主站的要求進(jìn)行定制。本裝置可以同時用作保護(hù)信息子站和遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)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(jì)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(jī)制。8、

網(wǎng)絡(luò)在線維護(hù)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(yùn)行情況，可以監(jiān)視運(yùn)行打印信息，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)和串口報(bào)文、數(shù)據(jù)庫查看、人工置數(shù)、文件傳輸、遠(yuǎn)程啟動等。使得變電站改造或升級更加方便快捷，提高維護(hù)和調(diào)試效率。遠(yuǎn)動機(jī)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(shè)備的優(yōu)勢，獲取數(shù)據(jù)。對于遠(yuǎn)動機(jī)的運(yùn)作中，主要依靠硬件設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動連接，其中主要的設(shè)備有：采用7個網(wǎng)絡(luò)管理渠道：中間有一對放在站內(nèi)網(wǎng)，一對用在雙機(jī)上，對于地面調(diào)空上也分布一對，2個進(jìn)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(shè)備系