500kv變電站無人值班技術(shù)改造

500kv變電站無人值班技術(shù)改造

0傳統(tǒng)班vf中山電網(wǎng)現(xiàn)有2臺(tái)500kv供電、15臺(tái)220kv供電和67臺(tái)110kv供電。在220kv和以下的220kv和以下的線路中，沒有進(jìn)行無人班的監(jiān)控。然而，由于500kv變量的重要性、設(shè)備的復(fù)雜性以及錯(cuò)開的運(yùn)營(yíng)和管理的多段性關(guān)系，因此尚未實(shí)施無人班?，F(xiàn)在，500kv和其他線路需要12名員工。隨著車站數(shù)量的增加，傳統(tǒng)的詐騙模式在成本和人才方面存在著巨大困難。根據(jù)“十二五”規(guī)劃,到2015年中山電網(wǎng)將有3座500kV變電站,20余座220kV變電站,100余座110kV變電站,而且,隨著中山地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模還將日益擴(kuò)大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,對(duì)電網(wǎng)的安全性、事故預(yù)警及故障自愈等能力提出了更高的要求,中山電網(wǎng)必須對(duì)當(dāng)前運(yùn)行和管理模式加以優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)新的要求。1糾正前的基本信息1.1服務(wù)器、操作站、教師站500kV香山變電站(以下簡(jiǎn)稱香山站)的監(jiān)控系統(tǒng)配置有兩臺(tái)服務(wù)器、兩臺(tái)操作員站和一臺(tái)工程師站。由于該監(jiān)控系統(tǒng)版本陳舊,已經(jīng)出現(xiàn)了一些問題,如歷史進(jìn)程退出后無法自動(dòng)切換和啟用,驅(qū)動(dòng)響鈴響笛的亞當(dāng)模塊運(yùn)行期間異常,導(dǎo)致有告警信號(hào)時(shí)無法驅(qū)動(dòng)音響等。1.2變電站與總調(diào)、中調(diào)、地調(diào)的通信香山站為常規(guī)兩遙(遙信、遙測(cè))綜合自動(dòng)化變電站,變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)雖采用雙機(jī)配置,但與總調(diào)、中調(diào)、地調(diào)的通信采用了共享遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的方式。站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)如圖1所示。1.3遙信信號(hào)上送不夠全面香山站為有人值班的常規(guī)“兩遙”綜合自動(dòng)化變電站,僅具備遙信和遙測(cè)功能,不具備遙控和遙調(diào)的功能,而且受容量限制,遙信信號(hào)多以合并形式上送,不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備事故或異常的準(zhǔn)確判斷和及時(shí)、準(zhǔn)確定位,遙測(cè)信號(hào)也上送不夠全面,無法滿足調(diào)度的監(jiān)控需求。站內(nèi)所有測(cè)控裝置無遠(yuǎn)方、就地切換把手,也無遙控出口壓板,站內(nèi)電壓無功的調(diào)節(jié)需要運(yùn)行人員在站內(nèi)根據(jù)中調(diào)指令調(diào)節(jié)。1.4逆向能源條件系統(tǒng)的技術(shù)退化改造前,香山站遙視系統(tǒng)技術(shù)落后,無法實(shí)現(xiàn)視頻環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控,長(zhǎng)期處于停用狀態(tài),需進(jìn)行綜合改造。2改革的主要內(nèi)容和方案2.1物流監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建2.1.1軟件的升級(jí)和升級(jí)為解決香山站監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題,本期技改更換的硬件設(shè)備包括主備服務(wù)器、兩臺(tái)操作員站和一臺(tái)工程師站共五臺(tái)工作站,安裝最新版本的軟件。工作站由SunBlade2000升級(jí)到SunUltra27工作站,操作系統(tǒng)由SunSolaris8升級(jí)到SunSolaris10,商業(yè)數(shù)據(jù)庫軟件由Oracle8.1.6升級(jí)到Oracle8.1.7。監(jiān)控系統(tǒng)軟件由CSC2100監(jiān)控軟件V1.20版本,升級(jí)到CSC2000(V2)監(jiān)控軟件V3.33。2.1.2csc-200監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的配置平衡(1)操作系統(tǒng)、商業(yè)數(shù)據(jù)庫和監(jiān)控軟件雖有升級(jí),但界面風(fēng)格、使用習(xí)慣、維護(hù)命令保持前后一致。這樣大大降低了調(diào)試人員、運(yùn)維人員對(duì)新系統(tǒng)的遷移成本。(2)CSC-2100為基于Unix的監(jiān)控系統(tǒng),CSC-2000(V2)在CSC-2100系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展、完善。新系統(tǒng)實(shí)時(shí)庫結(jié)構(gòu)前后保持兼容、原有數(shù)據(jù)的完整性得到保證。圖形系統(tǒng)的文件格式前后保持兼容,原有的設(shè)備及控點(diǎn)定義保持不變。歷史數(shù)據(jù)配置可以遷移到新系統(tǒng),報(bào)表、曲線數(shù)據(jù)配置前后一致。四遙入庫邏輯、流程、下行遙控、定值操作等前后一致,對(duì)于間隔層裝置來講,站控層監(jiān)控系統(tǒng)保持不變。2.1.3驅(qū)動(dòng)進(jìn)程檢查(1)檢查相關(guān)進(jìn)程的運(yùn)行情況,如實(shí)時(shí)庫進(jìn)程、五防進(jìn)程、語音驅(qū)動(dòng)進(jìn)程等等;(2)檢查全站主畫面、分畫面的遙信、遙測(cè)是否正確;(3)重點(diǎn)檢查各個(gè)畫面中遙控對(duì)象的遙控點(diǎn)號(hào)是否正確、是否遺漏;(4)結(jié)合無人值班改造,對(duì)各間隔四遙功能進(jìn)行檢驗(yàn)。2.2本方案實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)改造前,香山站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)雖采用雙機(jī)配置,但與總調(diào)、中調(diào)、地調(diào)的通信采用了共享遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的方式,如圖1所示。而香山站與地調(diào)、中調(diào)、總調(diào)的通信業(yè)務(wù)上有較大的不同,為了保證與相關(guān)調(diào)度業(yè)務(wù)變更時(shí)不影響其它調(diào)度中心,最好的方式就是需要實(shí)現(xiàn)與各級(jí)調(diào)度中心通信的遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)獨(dú)立,為此,本期改造將原兩套遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)對(duì)網(wǎng)調(diào)通信保持不變,新增兩臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)對(duì)地調(diào)集控的通信,實(shí)現(xiàn)香山站與地調(diào)集控中心的通信,由集控班對(duì)香山站實(shí)施監(jiān)屏。另外新增兩臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)對(duì)中調(diào)的通信,在移植原遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)程序的基礎(chǔ)上,增加中調(diào)遠(yuǎn)方直控香山站電容、電抗功能,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方電壓、無功調(diào)節(jié)。改造后遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)通信原理如圖2所示。2.34.遠(yuǎn)程重建2.3.1增加和修改了不符合無人煤改造前,受容量限制,香山站上送地調(diào)的信號(hào)主要為保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)本體異常和控制回路斷線信號(hào),且很多為合并信號(hào),無法在調(diào)度端實(shí)施監(jiān)控變電站設(shè)備情況,不滿足無人值班的需要,必須增加信號(hào)的采集量,并將合并信號(hào)適當(dāng)拆分。為此,增加了保護(hù)裝置告警信號(hào)、重合閘信號(hào)、CT斷線信號(hào)、PT斷線信號(hào)、通信中斷信號(hào)等,并按間隔進(jìn)行分別上送。改造后,從調(diào)度端可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站所有設(shè)備的運(yùn)行狀況,當(dāng)變電站發(fā)生事故或障礙后,調(diào)度監(jiān)控班可以第一時(shí)間獲取足夠的事故或障礙信息,便于及時(shí)采取控制措施,避免因無人值班而延誤事故或障礙的處理,確保了無人值班改造后的變電站設(shè)備運(yùn)行安全。2.3.2母聯(lián)開關(guān)的改造改造前,同樣受容量限制,原來500kV開關(guān)、220kV分段、母聯(lián)開關(guān)僅采集了A相電流,改造后采集了三相電流及有功、無功值;改造前原35kV母線僅采集了線電壓和A相電壓,改造后采集了三個(gè)線電壓和三個(gè)相電壓及頻率值,現(xiàn)在已將全部設(shè)備的所有遙測(cè)量采集完整。2.3.3控制板及控制裝置改造前,調(diào)度端無法遙控變電站設(shè)備;本期無人值班改造,對(duì)所有測(cè)控裝置增加了遠(yuǎn)方、就地切換控制開關(guān),增加了遙控出口壓板,配置了遙控點(diǎn)表,并通過停電檢驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了變電站電動(dòng)操作設(shè)備的遙控功能,并且結(jié)合調(diào)度管理系統(tǒng)安全約束系統(tǒng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了變電站GIS開關(guān)、刀閘、接地刀閘的遠(yuǎn)方單人操作。香山站無人值班改造后,實(shí)現(xiàn)“調(diào)度端監(jiān)控+巡維中心巡視”的運(yùn)作模式提供了技術(shù)基礎(chǔ),是本改造工程的關(guān)鍵所在,也是改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。2.3.4高效省調(diào)與電容、電抗的通訊改造前,調(diào)度端無法調(diào)節(jié)變電站電壓無功,需值班人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié),本期改造后,可以實(shí)現(xiàn)中調(diào)AVC直控香山站電容、電抗的功能,實(shí)現(xiàn)電壓無功的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),為無人值班后減少站端運(yùn)行維護(hù)工作量,創(chuàng)造了條件。為了確保省調(diào)AVC直控的安全性和可靠性,香山站新增兩臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī),用來實(shí)現(xiàn)與省調(diào)的單獨(dú)通訊,并配置一臺(tái)電壓曲線監(jiān)視用PC機(jī),用來接收、監(jiān)視省調(diào)下發(fā)的電壓定值。省調(diào)AVC直控通信原理如圖3所示。2.4站端部控制設(shè)備對(duì)香山站視頻及環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了智能化改造,滿足無人條件的防水、防侵、環(huán)境檢測(cè),確保變電站有良好的運(yùn)行環(huán)境,做到安全、可靠、可控、狀態(tài)可知。(1)擴(kuò)大監(jiān)控范圍改造后,可監(jiān)視變電站內(nèi)常規(guī)敞開式刀閘的分、合狀態(tài);監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器、CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等重要運(yùn)行設(shè)備的外觀狀態(tài);監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)(主控室、繼電保護(hù)室、高壓室、電纜室、電容器室、獨(dú)立通信室等)場(chǎng)景情況。(2)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控,按照地區(qū)級(jí)主站要求,將所需視頻以IP單播或組播方式實(shí)時(shí)上傳,可滿足多用戶同時(shí)訪問時(shí)的視頻傳輸要求;在可設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)對(duì)站內(nèi)攝像機(jī)進(jìn)行視頻巡檢,參與巡檢的對(duì)象可以任意設(shè)定,包括同一站端的不同攝像機(jī)、同一攝像機(jī)的不同預(yù)置位等,巡檢間隔時(shí)間可設(shè)置;具備視頻自動(dòng)跟蹤、移動(dòng)檢測(cè)等功能。(3)實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息采集處理能對(duì)站內(nèi)的溫度、濕度、風(fēng)力、水浸、SF6濃度等環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理和上傳;可設(shè)置不同級(jí)別的環(huán)境信息告警值。(4)語音功能能對(duì)變電站端場(chǎng)景錄音、傳輸和播放;實(shí)時(shí)與省級(jí)主站和地區(qū)級(jí)主站的雙向語音對(duì)講、語音廣播、語音錄音、播放、保存、回放等功能。(5)告警功能有站端系統(tǒng)軟硬件異常告警和監(jiān)測(cè)告警,其中監(jiān)測(cè)告警包括環(huán)境信息異常告警、消防告警、非法闖入告警、視頻異動(dòng)告警(變化率可設(shè)置)等,當(dāng)發(fā)生監(jiān)測(cè)告警時(shí),站端處理單元應(yīng)將相關(guān)攝像機(jī)自動(dòng)切換至設(shè)定預(yù)置位,向地區(qū)級(jí)主站傳送報(bào)警信息和相關(guān)視頻,并自動(dòng)錄像;變電站內(nèi)同時(shí)發(fā)生多點(diǎn)監(jiān)測(cè)告警時(shí),按告警級(jí)別高低優(yōu)先和時(shí)間優(yōu)先的原則顯示存儲(chǔ),先上傳嚴(yán)重告警關(guān)聯(lián)視頻;同等級(jí)別的告警按時(shí)間先后顯示、存儲(chǔ)及上傳,其它告警點(diǎn)的告警信息不得丟失和誤報(bào)。(6)安全警衛(wèi)能與變電站內(nèi)的安防系統(tǒng)相連,當(dāng)安防系統(tǒng)出現(xiàn)告警時(shí),能聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的攝像機(jī)轉(zhuǎn)向告警發(fā)生地點(diǎn),彈出視頻并發(fā)出聲光告警,提示保安和運(yùn)行巡維人員。(7)控制功能能對(duì)變電站內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行監(jiān)控:包括狀態(tài)讀取、開啟、關(guān)閉、升溫、降溫、調(diào)整出風(fēng)等;能對(duì)站內(nèi)的安防系統(tǒng)進(jìn)行布防、撤防;能對(duì)變電站內(nèi)的門禁進(jìn)行控制:包括數(shù)據(jù)讀取、開關(guān)控制、權(quán)限調(diào)整等。(8)錄像管理能對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)設(shè)定長(zhǎng)時(shí)間(一個(gè)月)的自動(dòng)循環(huán)錄像存儲(chǔ)。(9)遠(yuǎn)方配置功能可將站內(nèi)的遙視屏的內(nèi)置路由器配入主網(wǎng),并能與主網(wǎng)互聯(lián)互通,能接收地區(qū)級(jí)主站下發(fā)的指令完成參數(shù)配置、布防、撤防、預(yù)置位設(shè)置等配置功能。提供遙視主站的服務(wù)資料,包括新遙視系統(tǒng)的服務(wù)器的IP、網(wǎng)關(guān)掩碼、用戶名和密碼等。3香港第一大提出:“通過智能調(diào)度運(yùn)行,提升了總、中、地、地三級(jí)調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行模式?！?1)建立無人值班運(yùn)行管理體制。為使得香山站從有人值班向無人值班順利、安全過渡,管理人員多次組織專家研討500kV變電站無人值班運(yùn)行管理體制,編制了500kV變電站無人值班相關(guān)運(yùn)行管理制度,并組織修編了500kV香山變電站的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程以及有關(guān)的作業(yè)表單等,初步形成了500kV變電站無人值班運(yùn)行管理體制。(2)實(shí)現(xiàn)總、中、地三級(jí)調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行模式。香山站無人值班改造后,實(shí)現(xiàn)了總、中、地三級(jí)調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行模式,使得香山站與總、中、地三級(jí)調(diào)度的遠(yuǎn)動(dòng)通信互不影響,提升了總、中、地三級(jí)調(diào)度對(duì)香山站的安全調(diào)度水平。(3)實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)方單人操作。香山站無人值班改造,結(jié)合了中山供電局調(diào)度管理系統(tǒng)安全約束系統(tǒng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了500kV變電站所有GIS開關(guān)、刀閘、接地刀閘的遠(yuǎn)方單人操作,在廣東電網(wǎng)屬于首創(chuàng),在國(guó)內(nèi)電網(wǎng)也處于領(lǐng)先水平。(4)實(shí)現(xiàn)電壓、無功遠(yuǎn)方自動(dòng)調(diào)節(jié)。結(jié)合了廣東省中調(diào)AVC直控香山站電容、電抗研究開發(fā)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了廣東省中調(diào)遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)香山站電壓和無功的功能,這在廣東電網(wǎng)屬于首創(chuàng),在國(guó)內(nèi)電網(wǎng)也處于領(lǐng)先水平。(5)實(shí)現(xiàn)視頻及環(huán)境的智能化控制。實(shí)現(xiàn)了香山站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)智能化改造,實(shí)現(xiàn)了調(diào)度端全方位監(jiān)控香山站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況,香山站視頻及環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化水平在南方電網(wǎng)處于領(lǐng)先水平。4合理布置巡維中心監(jiān)控班香山站無人值班技術(shù)改造有四項(xiàng)內(nèi)容,七項(xiàng)創(chuàng)新,該站