不停電進行變電站綜自系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法.pdf

第 2 0卷 Vo 1 2 0 第 2期 No 2 電子 設(shè)計 工 程 El e c t r o ni c De s i g n Eng i ne e r i ng 2 0 1 2年 1月 J a n 2 0 1 2 不停 電進行變電站綜 自系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 的方 法 周耀 輝 ( 陜 西 省 電 力 公 司安 康 供 電局 陜 西 安 康7 2 5 0 0 0 ) 摘要 ： 介紹 了一種在 不停 電情 況下進行 變 電站綜合 自動化 系統(tǒng)與 集控站監(jiān)控 系統(tǒng)進 行綜 自系統(tǒng)信 息聯(lián)調(diào) 的方法 通 過 分析 了變 電站綜 自系統(tǒng)到 集控站監(jiān)控 系統(tǒng)的 自動化信息流程 ， 針 對不 同的綜 自系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 。 采用不 同的聯(lián)調(diào)方案 。 對 于集 中式結(jié)構(gòu)的綜 自系統(tǒng) ， 采用在總控單元模擬遙信 變位 的方法進行聯(lián) 調(diào) ； 對于、 采用 以太 網(wǎng)通信 的分層分布 式結(jié)構(gòu) 的綜 自系統(tǒng) ， 采用在遠 動機或保護測控裝置模擬遙信 變位 的方法進行聯(lián)調(diào)。結(jié)合案例介紹 了不停 電進行 綜 自信息聯(lián) 調(diào) 的 具 體 步 驟 關(guān)鍵 詞 ： 不停 電；綜 自系統(tǒng) ；集控站 ；聯(lián)調(diào) 中圖分類號 ： T P 2 9 文獻標(biāo)識碼 ： A 文章編號 ：1 6 7 4 6 2 3 6 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 7 8 0 3 De b ug g i ng S me t ho d s o f i nt e g r a c t e d s ub s t a t i o n a u t o ma t i o n s ys t e m wi t ho ut p o we r ZH0U Ya o h u i ( An k a n g S h o a n x i E l e c t r i c P o w e r C o m p a n y P o w e r S u p p B u r e a u ， An k ang 7 2 5 0 0 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h i s p a p e r i n t r o d u c e s a k i n d o f n o t p o we r s u b s t a t i o n i n t e g r a t e d a u t o ma t i o n s y s t e m a n d s e t c o n t r o l s t a t i o n mo n i t o ri n g s y s t e m s i n c e t h e s y s t e m o f i n f o r ma t i o n i n a l i g n me n t me t h o d Th rou g h t h e a n a l y s i s o f t h e s y s t e m p o s s e s s e s t h e c h a r a c t e r t O s e t o f t h e mo n i t o r a n d c o n t rol s y s t e m o f a u t o ma t l o n c o n t r o l s t a t i o n i n f o rm a t i o n fl o w， a c c o r d i n g t o t h e d i ff e r e n t e n s e mb l e f r o m s y s t e m s t r u c t u r e， a d o p t d i ff e r e n t ali g n me n t s c h e me F o r c e n t r ali z e d s t r u c t u r e o f the c o mp r e h e n s i v e f r o m s y s t e m， u s i n g i n t o t a l c o n t r o l u n i t o f a s i mu l a t i o n me t h o d f o r d i s p l a c e me n t l e t t e r a l i g n me n t ； F o r t h e E t h e r n e t c o mmu n i c a t i o n， t h e h i e r arc h i c a l a n d d i s t ri b u t e d s t r u c t u r e o f t h e c o mp r e h e n s i v e f r o m s y s t e m，i n the f a r mo t i v a t i o n o r p rot e c t i o n me a s u r e me n t d e v i c e s i mu l a t i o n me t h o d o f r e mo t e l e t t e r p o s i t i o n e r a l i g n me n t Co mb i n a t i o n o f c a s e t o i n t r o d u c e t o t h e p o we r t o i nfo rm a t i o n s p e c i f i c s t e p s o f ali g n me n t Ke y wo r d s ： w i tho u t P o w e r f a i l u r e ；i n t e gra t e d a u t o ma t i o n s y s t e m；c e n t r a l i z e d c o n t r o l s t a t i o n；d e b u g g i n g 1 變 電站到集控 站監(jiān)控 系統(tǒng)的信息流程 2 0 0 8年底到和 2 0 0 9年上半年初 ， 陜西省電力公司安 康市 供電公司漢濱 、 紫 陽、 石泉 、 平利區(qū)域 集控 中心相繼建成投運 ， 旬陽區(qū)域 中心監(jiān)控 系統(tǒng)完成 了升級改造。為保證集控站監(jiān)控 系統(tǒng) 中主站 數(shù)據(jù)庫 信息 配置與 變電站綜 自系統(tǒng) 遠動 機配 置 一 致 。 確保遙信 、 遙測 、 遙控 、 遙調(diào) 四遙信 息的正確性 ， 需要對 五個 區(qū)域集控中心下屬的恒 口、 關(guān)廟 、 小河 、 向陽等 2 2 座 變電 站的綜 自信息進行聯(lián)調(diào) ， 共涉及遙信量 2 0 3 5 4點 ： 遙測量 4 5 6 5 點 ， 遙控量 1 7 1 8點 。 按照 以往的常規(guī) ， 需要對 2 2座 變電站逐 一 分別 停 電調(diào) 試 1 - 2 1 。 不但工 作時 間長 而且 大面積 停電將 會 增加運行人員倒 閘操作 的工 作量 并且會降低供 電可靠性 和 售電量 ， 若不進行聯(lián)調(diào) ， 各集 控系統(tǒng)則無法確保正常投運 。 為了解決這個 矛盾 我對變 電站綜 自系統(tǒng) 到集控站監(jiān) 控 系統(tǒng) 的信 息流程進行 了分析 ： 變電站綜 自系統(tǒng)將 其采集 的保 護 、 測控 、 智 能裝 置的 自動化信 息按照 預(yù)先 和集控 主站預(yù) 定 好 的順序 ， 也就 是 自動化專 業(yè)人員 通常所 說的 “ 轉(zhuǎn) 發(fā)表 ” ， 通 過傳輸 通道傳送到集控 主站 的前 置系統(tǒng) 。 前 置系統(tǒng)再 將信息 進行解 碼 ，后 臺系統(tǒng)在 人機工作站 的接線圖上通 過開關(guān) 、 刀 閘 、 保護信號 的狀態(tài)和 電網(wǎng)潮 流數(shù)據(jù)將 電網(wǎng)運行 的狀 態(tài)展現(xiàn) 給集控站值班 員。如圖 1所示。 從上 圖中可 以看到 只有變 電站綜 自系統(tǒng)外部 回路接線 正確 、 綜 自系統(tǒng)參數(shù) 配置 正常 、 變 電站綜 自系統(tǒng) 和集 控主站 的轉(zhuǎn) 發(fā)表定義一致 4個 條件均滿 足的情況下 ， 才 能保 證集控 主站 自動化信息的正確性 。這次需要和變 電站進行聯(lián)調(diào) 的集 控為新建集控 站或 已有集控站進行升級改造 。需要和集控 系 統(tǒng)進行 聯(lián)調(diào)的變 電站均為 已經(jīng)投運 的變電站 ， 變 電站綜 自系 統(tǒng) 在投運 驗收 調(diào)試 的時候 已經(jīng) 按照 驗收規(guī) 范 的要 求 進行 了 與 當(dāng)?shù)睾?臺或者原有集控系統(tǒng)的對點調(diào)試 。本次只是接入集 控 系統(tǒng)或者集控 主站進行升級改 造 ， 不 涉及 對變 電站 當(dāng)?shù)?系 統(tǒng)進 行改動 可以確保變 電站綜 自系統(tǒng)外 部 回路接 線正確 和 綜 自系統(tǒng) 參數(shù)配置正常 。 2 信 息表的核對 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 1 0 3 1 稿 件編號 ： 2 0 1 1 1 0 1 3 4 本 次聯(lián)調(diào) 的主 要 目的是檢查 集控 站數(shù) 據(jù)庫 中定 義 的轉(zhuǎn) 作者簡介 ： 周耀輝 ( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 陜 西安康人 ， 工程師 。研 究方 向： 調(diào) 度 自動化 系統(tǒng) 。 - 78 - 周 耀輝 不停 電進行 變 電站 綜 自系統(tǒng)聯(lián) 調(diào) 的 方法 廚 傳 廚 輸 通 道 l 絳目 凝 統(tǒng) I ! ! =I 前譬 囂 締 鹵鹵 i I主 服 務(wù) 器 l l 測控裝置 l l 中 審肇 1人機工作站 l 電力系統(tǒng)一次設(shè)備 l 圖 1 變 電站綜 自系統(tǒng)到集控站監(jiān)控 系統(tǒng) 的信息流程 F i g 1 I n t e g r a t e d s u b s t a t i o n c o n t r o l s t a t i o n f r o m t h e s y s t e m t o mo ni t o r t h e s y s t e m S i n f o r ma t i o n flo w 發(fā) 表參 數(shù)是否和變 電站綜 自系統(tǒng)一致 。首先安排 自動化專業(yè) 人員 對變 電站和轉(zhuǎn) 發(fā)集控站 的“ 三遙 ” 信息表進行對 比， 將 變 電站綜 自系統(tǒng) 提供給集 控主 站的信 息表和集 控 主站數(shù)據(jù) 庫 中導(dǎo)出 的信息表 均轉(zhuǎn)換成文本文 件 在使用 E X C E L軟件打 開兩個文本文件進行對 比。如 圖 2所示 。 圖 2使用 E XC E L軟件對 比集控站和變電站綜 自系統(tǒng)的信息表 F i g 2 Us i n g EXC EL s o f t wa r e c o n t r a s t c o n t r o l s t a t i o n a n d s u bs t a t i o n i n t e gra t e d i n f o r ma t i o n f r o m t h e s y s t e m t a b l e 在信息 表核對的過程 中 ， 應(yīng)特別 注意不 同綜 自系統(tǒng)對轉(zhuǎn) 發(fā)表序號從 O開始還是從 1 開 始的定義不 同 。 例如 南瑞繼保 的 R C S 9 7 0 0系統(tǒng)和 國電南 自的 P F 6 0 0 0綜 自系統(tǒng) 。在變 電站 綜 自系統(tǒng)定 義的轉(zhuǎn)發(fā)表是從 1開始 。 但 是在配置集 控主站 的 數(shù)據(jù)庫 參數(shù) 時 ， 遙 信和 遙測 的序號需要 從 0開始 ， 但是 遙控 的序號應(yīng)和變 電站綜 自系統(tǒng)定 義一致 因 為 o #遙控 已經(jīng) 固 定 為保護信號 總復(fù)歸遙控 。除了核對序號之外 對 于遙信數(shù) 據(jù) 需要注意 雙方 對極性 的定義 是否一致 ；對于 遙測數(shù)據(jù) 需 要 注意 遙測 系數(shù)的定 義是否 一致 ， 針對 問答 式規(guī)約 需 要注 意遙測死區(qū)的定義是否滿足要求嘲 。 3 兩種不 同的信息核對 方案 為了確保集控 主站 自動化信息 的正確性 ， 在完 成雙方轉(zhuǎn) 發(fā)表數(shù)據(jù)的對對后 。我制訂了針對不同類型 的綜 白站 的不停 電情況下進行聯(lián) 調(diào)的方案 ， 進行 變電站綜 自系統(tǒng)與集控站監(jiān) 控 系統(tǒng) 的信 息核對。目前安康供 電局運行 的綜 自站可 以分為 兩種結(jié)構(gòu) ： 1 ) 采用以通信管理機 ( 總控單元 ) 為核 心的集 中式 結(jié)構(gòu) 。 2 ) 采用 以太 網(wǎng)通信 的分層分 布式結(jié)構(gòu) 。 1 )針 對 采取 集 中式 結(jié)構(gòu) 的變 電站 ，如采 用南 瑞 科技 D I S A綜 自系統(tǒng) 的張灘變 。總控單元是處理全站信息的核心 ， 從 保護測控 裝置和智 能裝置均 通過 R S 2 3 2或者 R S 4 8 5串口 與總控單元通信 各個保護 測控裝置 的信息均 匯集到總控單 元 ， 存儲 在總控單元的 系統(tǒng)數(shù)據(jù) 庫中 ， 再 定義不同的轉(zhuǎn)發(fā) 表 ， 由不同的串 口發(fā)送到后臺機 、 地調(diào) 和集控站 。如 圖 3所示 。 總控單元 一 L 土 ! 竺 I囊 莖 l l 釜 l l 窒 塑 些 莖 蘭 l 圖 3 集中式綜 自系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 F i g 3 Ce nt r a l i z e d i n t e g r a t e d s e l f - s y s t e m s tr u c t u r e 當(dāng)?shù)睾?臺的信息 在投 運時 已逐點完成 了聯(lián)調(diào) 而本次 與 集控站 的聯(lián)調(diào) ， 未 修改后 臺機 的數(shù) 據(jù)庫 ， 可 以認(rèn)為后 臺信 息 是正確 的。所 以采 用在總控單元上逐一 模擬遙信變位 。 這樣 總控單元 內(nèi)存 中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 的數(shù)據(jù)就會 發(fā)生變化 對應(yīng) 到 轉(zhuǎn) 發(fā)后 臺和 主站的轉(zhuǎn)發(fā) 表 中的特定位 置的數(shù) 據(jù)也會 發(fā)生 同 樣 的變化 。將集控主站監(jiān)控機上 的報警信息與后 臺機 的報警 信 息進行對 比， 以后 臺機 的報警信 息為標(biāo)準(zhǔn) ， 修 正集控 主站 的數(shù)據(jù)庫 ， 確保兩者 的報警信息一致 。 對 于遙 測信息 ，同樣 以后 臺系統(tǒng)的運行 數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn) ， 采 用 將集控 主站顯 示的運行 設(shè)備遙 測值 與當(dāng)?shù)睾?臺機顯 示值 核對 的方法 ， 修 正集控 主站 的數(shù)據(jù)庫 ， 確保 兩者顯 示 的運行 設(shè)備 的遙測 數(shù)據(jù)基本一致 。對 于停 運設(shè)備 的遙測 信息 ， 我們 采用 標(biāo)準(zhǔn)源 人工 給裝置加 上 電流 電壓 的方 法檢查 主站 數(shù)據(jù) 庫配置 的正確性 遙控信息 的傳 動 。對于停運后 不影響對外供 電的設(shè)備 將設(shè)備短 時停電 ( 轉(zhuǎn) 冷備用 ) ， 然后集控 主站進行遙控傳 動試 驗 ； 對于難 以停 電的間隔采用 了在遙控 回路上外接模擬 斷路 器 的方法進 行傳動 ： 在測控裝置遙控輸 出端子排處 打開與保 護裝置 的遙控 出 口電纜 ，打開 到開關(guān)端子箱 的遙 信電纜 ， 將 模擬 斷路器 的遙控輸 入和遙 控輸 出端子接 到接到 測控裝 置 端子排 的相應(yīng)位置 ，采用模擬斷路器仿 真實際開關(guān) ，如 圖 2 所示 ， 主站進行遙控傳 動模擬試驗 。通過傳 動試驗檢查 集控 主站數(shù)據(jù)庫遙控點號配置是否與變 電站綜 自系統(tǒng)配置一致 。 由于采用經(jīng) 過優(yōu)化 的傳動試驗 方案 。原本需要 進行 1 6 天的張灘變綜 自聯(lián)調(diào)工作 ， 僅 用 3天時間就 全部完成 。 2 ) 2 0 0 5年以后投運的變電站綜 自系統(tǒng) 。 其站控層采用 以 太 網(wǎng)通 信方式 ， 保 護測控 裝置均 接人 以太 網(wǎng) ， 外廠 家智能 裝 置經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換 器后也接入 以太 網(wǎng) ， 遠動機 ( 一般 為雙機 ) 和 當(dāng)?shù)睾?臺機 在以太網(wǎng)上分別采 用 I E C 6 0 8 7 0 5 1 0 3規(guī)約 與各 個保護測控裝置進行通信 。 后 臺數(shù)據(jù) 庫的配置 與遠 動機 轉(zhuǎn)發(fā) 的數(shù)據(jù)庫配置無 關(guān) ， 后 臺數(shù)據(jù)庫正確與否僅 能保證后 臺機信 - 7 9- 電子設(shè)計工程 2 0 1 2年第 2期 息 的正確性 ， 只有遠 動機配 置和 主站數(shù)據(jù) 庫都正 確 ， 才 能保 證集控 系統(tǒng)監(jiān) 控信息的正確性 。 對于此類綜 自站 ， 又分為兩種情況進行聯(lián)調(diào) 。 對某些 已經(jīng)與集控站進行 過聯(lián)調(diào) 的變 電站 ， 本次僅僅 是 更換 了集 控主站而變 電站 綜 自系統(tǒng) 的轉(zhuǎn) 發(fā)數(shù)據(jù)庫 未更 換 的 如古堰 變( 系統(tǒng) 型號為南瑞繼 保 R C S 9 7 0 0 ) 我們 采用在 變電 站遠動機 上模 擬變位遙信 和遙測變化量 將新 老集控主 站的 報警信息 和遙 測數(shù)據(jù)進行 核對 的方法 來檢查新 系統(tǒng)主 站數(shù) 據(jù)庫 的正確性 。當(dāng)然 。 對于遙控信息 ， 仍然 采用 停電傳動或者 在遙控 回路上接人 模擬 斷路器進行傳動的方案 。 對 于保 護裝 置具 備綜 自傳動 模 擬功 能 的綜 自系統(tǒng) 如 P S 6 0 0 0系統(tǒng) ( 花 園變 、 小河 變) 、 C S C 2 0 0 0系統(tǒng) ( 麻柳 變) ， 我們 采用 在運行 中的保護 裝置上調(diào)用 “ 傳動對點 ” 菜單 ， 進行 保護 信號 的傳動模擬對 點方案 。采用這 種方案進行傳 動試驗 ， 可 以在 保護裝置 正常運行時進行 ， 調(diào)試工作 對保 護測控裝 置 的 正常運行沒有任何影 響， 同時能夠避免線路或主變長期停 電。 4結(jié) 論 總結(jié) 首先將變 電站綜 自系統(tǒng)提供 給集控主站 的信息表 和集控主站數(shù)據(jù) 庫 中導(dǎo) 出的信 息表均轉(zhuǎn)換成 文本文件 ， 在使 用 E X C E L軟件打開兩個 文本文件進行對 比，能夠 發(fā)現(xiàn) 主站 數(shù)據(jù)庫定 義的絕大部分錯誤 。然后通過在 總控單元 、 遠 動機 或者保 護測 控裝置 進行模 擬傳動 ， 核對遙信 數(shù)據(jù) ； 采 用 電網(wǎng) 運行實 時數(shù) 據(jù)或在遠動機 、 保護測控 裝置進行模擬 傳動核對 遙測數(shù)據(jù) ； 對于難 以停電的間隔采 用了在遙控 回路 上外接模 擬斷路器 的方法進行遙控傳 動試驗 。 通過 不停 電進行 變電站 綜 自系統(tǒng)與 集控 站監(jiān)控 系統(tǒng) 的 聯(lián)調(diào) 不 但縮短 了停 電時 間 ， 減 少 了運 行人員 倒 閘操 作 的工 作量 。 也增加 了我 局的售 電量 ， 避免 了對用 戶 的長 期停 電所 造成的損失 。在不 到 1 2 0天的時間內(nèi) ， 完成 了 2 2座變 電站 的 傳動試驗任務(wù) ， 保證 了各個集控 系統(tǒng)的正常運行。 參考文獻 ： 【 1 】 鄭 州電業(yè)局 供 電企業(yè)項 目作業(yè)指導(dǎo) 書 遠動及通信【 M】 北 京 ： 中 國 電 力 出版社 2 0 0 5 【 2 】 廣 東電網(wǎng)公 司 5 0 0 k V變電站綜 自系統(tǒng)定檢作業(yè)指 導(dǎo)書 M1 北京 ： 中國電力 出版社 2 0 0 9 3 】吳玉蘭 變 電站 綜合 自動化 系統(tǒng)改造 問題探 討 J 內(nèi)蒙古 水 利 2 0 0 9( 6) ： 1 7 1 9 W U Yu - l a n S u b s t a t i o n a u t o ma t i o n s y s t e m t r a n s f o r ma t i o n p r o b l e m s J I n n e r Mo n g o l i a Wa t e r ， 2 0 0 9 ( 6 ) ： 1 7 - 1 9 4 】 林 國棟 ， 陸志 淺談 變電站綜合 自動化 系統(tǒng) E B O E 1 ( 2 0 0 9 一 l 2 3 1 ) 2 0 1 l 一 1 0 0 1 】 h t t p ： w w w s t u d a n e t d i a n l i 0 9 1 2 3 l 1 0 2 8 41 5 7 h t m1 【 5 】 劉杰 變 電站綜合 自動化 系統(tǒng) 的發(fā)展現(xiàn) 狀和趨 勢f J 中國 高新技術(shù)企業(yè) ， 2 0 0 9 ( 6 ) ： 2 1 2 2 UU J i e S u b s t a t i o n a u t o ma t i o n s y s t e m d e v e l o p me n t s t a t u s a n d t r e n d s 【 J C h i n e s e h i g h t e c h e n t e r p r i s e ， 2 0 0 9 ( 6 ) ； 2 1 2 2 【 6 】于 國波 ， 張永 寧， 陳磊 綜合 自動 化 系統(tǒng) 的硬件 軟件及 應(yīng) 用 J 】 中國石油 大學(xué) 學(xué)報 ： 社會科 學(xué)版 ， 2 0 0 7 ( 4 ) ： 2 6 - 2 7 YU Gu o b o ， Z HANG Yo n g n i n g， C HE N L e i I n t e g r a t e d a u t o m a t i o n s y s t e m h a r d w a r e a n d s o f t w are a n d a p p l i c a t i o n s J 1 C h i n a P e t r o l e u m Un i v e r s i t y ： S o c i a l S c i e n c e Ed i t i o n， 2 0 0 7( 4) ： 2 6 2 7 7 許靖 ， 劉英英 ， 龐 建嶺 黃 陵變 電站l 號主 變1 0 1 開關(guān)切 除電 容 電流遮斷容量 不足 問題的研 究及 改進方案 【 J 陜 西電 力 ， 2 0 0 9 ，3 7( 2 ) ： 6 5 6 7 XU J i n g ， L I U Yi n g y i n g ， P ANG J i a n - l i n g S t u d y o n i n s u f f i c i e n t i n t e r r u p t i n g c a p a c i t y r e s u l t e d f r o m s wi t c h i n g c a p a c i t i v e c u r r e n t b y 1 01 s wi t c h g e a r i n n o 1 ma i n t r a n s f o r m e r , h u a n i n g s u b s t a t i o n a mp ； i t s i m p rov e d s c h e me 叨 S h a a n x i E l e c t r i c P o w e r , 2 0 0 9 ，3 7 ( 2) ： 6 5 - 6 7 ( 上接 第 7 7頁) 制fJ 1 系統(tǒng) 工程理論 與實踐 ， 2 0 0 8 ， 1 3 ( 1 ) ： 1 1 0 - 1 1 5 CHEN S h u y a n， C HE N S e n f a ， W U Mi n g z a n Re a l t i me f u z z y c o n t r o l f o r mu h i p h a s e t r a ff i c s i g n a l s i n i s o l a t e d i n t e rse c t i o n 【 J 】 S y s t e m E n g i n e e r i n g - T h e o r y a n d P r a c t i c e ， 2 0 0 8， 1 3( 1 ) ： l 1 O l 1 5 4 1 李偉 ， 李潤梅 ， 何 東之 一種道路 交叉 口多相位模糊控制 方 法及其仿真 J 公路 交通科技 ， 2 0 1 0 ， 2 2 ( 6 ) ： 1 2 6 - 1 2 9 L I We i ，L I Ru n me i ，HE Do n g - z h i