電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力監(jiān)控中的應(yīng)用

電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力監(jiān)控中的應(yīng)用

電力監(jiān)控系統(tǒng)（pscada）以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備和電源為基本工具，為能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)和遠(yuǎn)程控制提供了一個(gè)基本平臺(tái)。它可以與檢測(cè)和制造設(shè)備一起組成任何復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，并在能源監(jiān)控中發(fā)揮核心作用。1pscada系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和“四廣”的介紹1.1監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)電力監(jiān)控系統(tǒng)(PSCADA)由設(shè)置在OCC的PSCADA監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、設(shè)置在各種變電所內(nèi)的綜合自動(dòng)化子系統(tǒng)以及聯(lián)系二者的通信通道構(gòu)成。PSCADA系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),分為中央級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)層、車站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)層和就地設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)層。中央級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)層中,在OCC中央監(jiān)控中心設(shè)立單獨(dú)的PSCA-DA中央監(jiān)控主站,并通過(guò)中央級(jí)局域網(wǎng)與其它系統(tǒng)進(jìn)行信息集成共享,中央服務(wù)器、網(wǎng)管工作站、檔案管理工作站、維護(hù)工作站、大屏幕等組成設(shè)備是共享的。車站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)層中,車站變電所綜合自動(dòng)化子系統(tǒng)設(shè)備由控制信號(hào)盤、下位單元及所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。系統(tǒng)采用集中管理、分散布置的模式,各下位監(jiān)控單元安裝于各開(kāi)關(guān)柜內(nèi),上位監(jiān)控單元通過(guò)所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視控制(如圖1)。1.2“四距離”的功能PSCADA系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象主要包括遙測(cè)量監(jiān)控對(duì)象、遙信量監(jiān)控對(duì)象、遙控監(jiān)控對(duì)象以及遙調(diào)對(duì)象。1.2.1混合所和降壓變壓設(shè)備遙測(cè)量監(jiān)控對(duì)象包括牽引降壓混合所和降壓變電所。牽引降壓混合所監(jiān)控對(duì)象如35KV進(jìn)線電流;整流機(jī)組電流、直流1500V母線電壓等。降壓變電所監(jiān)控對(duì)象如35KV進(jìn)線電流;35KV母線電壓;35KV/0.4KV變壓器電流等;1.2.2引降壓混合變電站監(jiān)控對(duì)象遙信量監(jiān)控對(duì)象包括牽引降壓混合變電所、降壓變電所以及跟隨式降壓變電所。牽引降壓混合變電所監(jiān)控對(duì)象如開(kāi)關(guān)位置(含接觸網(wǎng)電動(dòng)開(kāi)關(guān)位置)、事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)等。降壓變電所監(jiān)控對(duì)象如開(kāi)關(guān)位置、事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)等。跟隨式降壓變電所監(jiān)控對(duì)象如開(kāi)關(guān)位置、事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)、自動(dòng)裝置投入撤除信號(hào)等。1.2.3監(jiān)控對(duì)象的確定遙控對(duì)象包括牽引降壓混合變電所、降壓變電所以及跟隨式降壓變電所:牽引降壓混合變電所監(jiān)控對(duì)象如35KV斷路器、1500V直流斷路器、接觸網(wǎng)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)等。降壓變電所監(jiān)控對(duì)象如35KV斷路器、0.4KV進(jìn)線斷路器等。跟隨式降壓變電所監(jiān)控對(duì)象如400V進(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器、自動(dòng)裝置投切等。1.2.4遙調(diào)的應(yīng)用技術(shù)遙調(diào)對(duì)象包括主變電所110KV主變壓器有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)箱及35KV進(jìn)出線斷路器定值組切換裝置。遙調(diào)與遙控不同,遙控是對(duì)遠(yuǎn)距離的受控對(duì)象的單一的或兩種極限動(dòng)作進(jìn)行控制的技術(shù)。但就其功能來(lái)說(shuō),遙控和遙調(diào)都是控制端按其預(yù)定的目的對(duì)受控對(duì)象的內(nèi)部參量或工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操縱和控制。所以在工作原理上遙調(diào)屬于遙控的范疇,可與遙控合并在一起研究2線路及監(jiān)控指揮中心深圳地鐵一期工程包括地鐵一號(hào)線東段和四號(hào)線南段。一號(hào)線由羅湖站至世界之窗站,四號(hào)線由皇崗站至少年宮站。線路總長(zhǎng)度正線約21.468公里,共設(shè)車站20座。另設(shè)竹子林車輛段和行車調(diào)度指揮中心,以及相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)、維護(hù)維修設(shè)備和設(shè)施。電力監(jiān)控系統(tǒng)(PSCADA)由設(shè)在行車調(diào)度指揮中心的主站、設(shè)在變電所的綜合自動(dòng)化子站及通信通道三部分構(gòu)成,“四遙”功能主要通過(guò)人機(jī)界面(HMI)軟件CITECT來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PSCADA系統(tǒng)中設(shè)置綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)圖,顯現(xiàn)該變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)備通訊狀態(tài)(如圖2)。2.1和一期工程開(kāi)關(guān)監(jiān)視符號(hào)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)中遙信信號(hào)按種類分為位置遙信和保護(hù)信號(hào)遙信。本工程位置遙信中,應(yīng)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中每一種開(kāi)關(guān)及其位置將對(duì)應(yīng)不同的圖形,續(xù)建工程將和一期工程采用統(tǒng)一的符號(hào)庫(kù),使兩期工程開(kāi)關(guān)監(jiān)視圖元顯示相一致。其圖元顏色根據(jù)位置變化動(dòng)態(tài)顯示,如斷路器合位用紅色實(shí)心方框代替,分位用綠色實(shí)心方框代替。保護(hù)信號(hào)遙信中的事故遙信和預(yù)告遙信采用文字描述方式進(jìn)行顯示,續(xù)建工程將和一期工程采用統(tǒng)一變換形式,使兩期工程事故和預(yù)告遙信信息顯示相一致,其字體顏色根據(jù)報(bào)警信息值動(dòng)態(tài)顏色變換,如事故遙信中,事故遙信發(fā)生用紅色文字代替,事故遙信未發(fā)生用黑色文字代替。2.2教育畫面監(jiān)視功能遙測(cè)點(diǎn)的越限設(shè)置報(bào)警功能可分為越上限報(bào)警、越上上限報(bào)警、越下限報(bào)警、越下下限報(bào)警四個(gè)級(jí)別的越限報(bào)警。當(dāng)電壓、電流、頻率等模擬量發(fā)生越限報(bào)警時(shí),在報(bào)警畫面中自動(dòng)顯示相應(yīng)的越限報(bào)警信息,等待操作員確認(rèn)報(bào)警。對(duì)于操作員已確認(rèn)的越限報(bào)警,當(dāng)報(bào)警恢復(fù)后,自動(dòng)在報(bào)警畫面中消失。此外,PSCADA系統(tǒng)中設(shè)置遙測(cè)趨勢(shì)監(jiān)視圖,對(duì)遙測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視和趨勢(shì)顯示,可實(shí)現(xiàn)畫面的監(jiān)視功能。在續(xù)建工程中將對(duì)續(xù)建工程的遙測(cè)量趨勢(shì)數(shù)據(jù)與一期工程的趨勢(shì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并和統(tǒng)一管理,使用戶能夠在統(tǒng)一的遙測(cè)趨勢(shì)監(jiān)控畫面中調(diào)用變電站的遙測(cè)量趨勢(shì)數(shù)據(jù),并有選擇的進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)趨勢(shì)監(jiān)視和歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)的查詢。2.3系統(tǒng)自動(dòng)檢查設(shè)備操作的操作圖本工程中的電力監(jiān)控系統(tǒng)采用三級(jí)控制方式,使一號(hào)線全線PSCADA系統(tǒng)操方法和步驟達(dá)到統(tǒng)一,使運(yùn)營(yíng)人員無(wú)須進(jìn)行培訓(xùn),即可掌握和使用,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)操作功能的平穩(wěn)過(guò)渡。車站監(jiān)控系統(tǒng)的操作界面和操作方式同控制中心操作員站,操作步驟如下:1)操作員首先調(diào)出被控站的主接線圖,選擇控制對(duì)象。操作員完成對(duì)象選擇后,系統(tǒng)自動(dòng)檢查各工作站及就地監(jiān)控機(jī)上是否有控制操作進(jìn)行,如有其他操作進(jìn)行,系統(tǒng)給出提示;系統(tǒng)自動(dòng)檢查該設(shè)備的操作方式;以上檢查完成,所選對(duì)象在LCD上閃爍;同時(shí)LCD上彈出被選中的對(duì)象的控制畫面,畫面中提示操作員控制對(duì)象所處變電所及該設(shè)備的調(diào)度編號(hào),操作員可再次核查該控制對(duì)象是否正確。2)控制操作畫面采用“選擇—返送校核—執(zhí)行”的方式,對(duì)于支持該種操作方式的設(shè)備,校核到該設(shè)備。否則控制系統(tǒng)校核到該車站上位監(jiān)控單元。系統(tǒng)提示操作員選擇控制邏輯,系統(tǒng)自動(dòng)檢查控制操作的條件關(guān)系是否滿足,不滿足時(shí)系統(tǒng)給出提示。畫面最底層給出提示性信息,指導(dǎo)操作員進(jìn)行操作和問(wèn)題的處理判斷。3)操作員點(diǎn)擊“分閘/合閘”預(yù)置按鈕,系統(tǒng)向設(shè)備發(fā)送“預(yù)置”命令,設(shè)備向系統(tǒng)發(fā)送返送信息,系統(tǒng)校核返送信息是否正確,在15秒內(nèi)系統(tǒng)沒(méi)有收到返送信息或返送信息錯(cuò)誤,系統(tǒng)提示“返校失敗”,操作員可再次重新發(fā)送“分/合閘預(yù)置”命令或退出結(jié)束此次操作。4)操作員點(diǎn)擊“執(zhí)行”按鈕,系統(tǒng)向設(shè)備發(fā)“執(zhí)行”命令。在15秒內(nèi)系統(tǒng)檢查設(shè)備位置改變是否正確,如正確系統(tǒng)給出相應(yīng)提示,同時(shí)LCD上設(shè)備符號(hào)停止閃爍;如不正確系統(tǒng)給出提示,同時(shí)LCD上設(shè)備符號(hào)停止閃爍,此時(shí)操作過(guò)程結(jié)束,操作員可選擇重新操作或退出。5)操作結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)完成操作記錄,操作記錄主要包括操作時(shí)間、操作員名稱、操作對(duì)象、操作內(nèi)容、執(zhí)行結(jié)果。2.4主變壓器升降檔位調(diào)整遙調(diào)功能主要應(yīng)用在110KV主變電所調(diào)壓機(jī)構(gòu)箱和各車站變電所35KV進(jìn)出線斷路器的定值組切換。110KV主變電所根據(jù)主變壓器運(yùn)行情況對(duì)35KV母線電壓進(jìn)行升降檔位調(diào)整,從而滿足負(fù)載的供電需求,達(dá)到負(fù)載平衡。車站變電所內(nèi)35KV進(jìn)出線斷路器的定值組切換則根據(jù)不同的供電方式來(lái)調(diào)整保護(hù)定值組,從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置在四組不同定值中順利切換,實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。3深圳地鐵電力自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)效果