無人值班變電站運(yùn)行維護(hù)的探討

無人值班變電站運(yùn)行維護(hù)的探討

該市有33個(gè)電氣站，自過去三年以來，已建設(shè)老熊井和大井兩個(gè)控制中心。管理下的15個(gè)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了個(gè)人服務(wù)。傳輸方式如表1所示。隨著電力體制改革的深入和電力技術(shù)的進(jìn)步,必將會(huì)有更多的變電站實(shí)行無人值班變電站的管理運(yùn)行方式,因?yàn)闊o人值班變電站的效益不僅僅是減人增效,更主要的是安全和管理上的效益,在可靠通信通道作為前提的情況下采用無人值班技術(shù)和“四遙”手段來進(jìn)行管理,可防止誤操作帶來的事故,這種效益是無法估量的。當(dāng)然對(duì)作為無人值班變電站“千里眼”的通信通道的可靠性必然提出了相當(dāng)高的要求,因?yàn)橥ㄐ乓坏┲袛?綜合自動(dòng)化信息將無法傳輸?shù)郊刂行?就有可能造成電網(wǎng)故障的擴(kuò)大,對(duì)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益釀成直接危害。根據(jù)長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)的統(tǒng)計(jì),由變電站站內(nèi)環(huán)境因素(如雨季機(jī)房漏雨、夏季機(jī)房溫度偏高、通信設(shè)施的人為被盜和破壞等)和通信電源故障引起的通信中斷大約占總中斷次數(shù)的75%左右。可以通過具備“四遙”功能的ViewFocus監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)通信電源系統(tǒng)、空調(diào)、蓄電池、門禁、煙霧、高低壓配電設(shè)備、整流及直流配電設(shè)備等進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)和操作來實(shí)現(xiàn)高效的管理,為提高無人值班變電站的科學(xué)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化管理提供高可靠性通信通道。1運(yùn)營(yíng)電源和機(jī)座環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)1.1人工及其他管理職能的需要1)目前對(duì)無人值班變電站主要靠輪巡的方式對(duì)通信及電源設(shè)備進(jìn)行管理,這種方式維護(hù)周期長(zhǎng),不便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和處理故障,處于低層次維護(hù)水平。一方面通信及電源設(shè)備的運(yùn)行狀況無法及時(shí)掌握,另一方面無論變電站通信機(jī)房發(fā)生大小故障技術(shù)人員都必須驅(qū)車1個(gè)甚至好幾個(gè)小時(shí)親自上站處理,這樣,既缺乏科學(xué)管理,又浪費(fèi)人力資源,還可能造成通信及電源設(shè)備故障的擴(kuò)大。2)無人值班站都是聘用離變電站相對(duì)較近的當(dāng)?shù)剞r(nóng)民值守,但由于農(nóng)民文化素質(zhì)較低,雖然經(jīng)過了上崗培訓(xùn),但最多也只具有保安的工作能力,無法勝任對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行管理;另一方面由于專職通信維護(hù)人員較少,很難僅靠人工的常規(guī)測(cè)試及管理手段支撐龐大而日益重要的通信專網(wǎng),必須建立與之相適應(yīng)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控與管理系統(tǒng),使之既能對(duì)設(shè)備和電路連續(xù)地監(jiān)視和測(cè)量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷和故障并盡可能實(shí)行遠(yuǎn)方操作處理,又能將設(shè)備和電路的原始資料及運(yùn)行資料分類存入數(shù)據(jù)庫(kù)形成一套完整的實(shí)時(shí)資料檔案,供運(yùn)行部門和管理部門隨時(shí)調(diào)閱分析。所以安裝電源及機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于無人值班變電站十分必要,作用突出,既可提高通信運(yùn)行率,又可節(jié)約人力、物力,從根本上為無人值班變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。1.2在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用1)四川電力通信站電源及機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)試點(diǎn)工程已經(jīng)于2001年4月在距攀枝花電業(yè)局160km的燈草坪微波站、攀枝花電業(yè)局調(diào)度局站及省調(diào)中心站、成都大云頂微波站、成都龍泉山微波站完成,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微波站蓄電池直流電壓參數(shù)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、水浸(監(jiān)測(cè)防水)、煙霧(監(jiān)測(cè)防火)、門禁(監(jiān)測(cè)防盜)進(jìn)行監(jiān)測(cè),從三年多運(yùn)行情況看,該監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):①人機(jī)界面友好,且具備報(bào)表、統(tǒng)計(jì)、配置、打印、自診斷等功能;②動(dòng)態(tài)WEB網(wǎng)頁技術(shù),使系統(tǒng)具有簡(jiǎn)便的遠(yuǎn)程服務(wù);③軟件高度開放,可擴(kuò)展性強(qiáng),便于升級(jí)和增加監(jiān)控功能。在投資10多萬元已建成攀枝花LSC(監(jiān)控區(qū)域中心,ConcentrationSupervisionCenter)基礎(chǔ)上每個(gè)站點(diǎn)投資約1.5萬元就可新建成各無人變電站FSU(現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元,FieldSupervisionCenter)站點(diǎn),可有效地利用現(xiàn)有監(jiān)控資源。另一方面各無人值班變電站基本上都具有光纖或衛(wèi)星等先進(jìn)的通信傳輸方式,而且閑置接口類型豐富多樣,為監(jiān)控信息的可靠傳輸提供了良好的通信條件。2)從無人值班變電站機(jī)房的監(jiān)控需求看,除了對(duì)蓄電池直流電壓參數(shù)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、水浸(監(jiān)測(cè)防水)、煙霧(監(jiān)測(cè)防火)、門禁(監(jiān)測(cè)防盜)進(jìn)行監(jiān)測(cè)外,還需要對(duì)高低壓配電設(shè)備、整流及直流配電設(shè)備進(jìn)行綜合實(shí)時(shí)監(jiān)控并實(shí)現(xiàn)“四遙”進(jìn)行遠(yuǎn)方操作與管理,監(jiān)控需求分析見表2、3、4。如果資金允許,還可考慮在具備多余2M(因?yàn)椴捎靡曨l編解碼方式要求傳輸帶寬≥1.1Mbps,才可達(dá)到較好的圖像效果)接口的無人值班站通信機(jī)房和變電站主控室安裝一套高速圖像監(jiān)控終端(VMT-H)(各自安裝一個(gè)云臺(tái)和攝像機(jī)),通過圖像/壓縮/解壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)多屏實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控(該系統(tǒng)保證非圖像監(jiān)控信息優(yōu)先于圖像信息傳送)。2系統(tǒng)的平臺(tái)研發(fā)要達(dá)到表2～4的監(jiān)控需求的要求,首先必須對(duì)ViewFocus監(jiān)控系統(tǒng)目前使用的軟件免費(fèi)升級(jí)為邦訊公司2003年開發(fā)出的V2.23版本,同時(shí)投入少量資金增加各通信機(jī)房FSU端數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控必需的硬件就可以實(shí)現(xiàn)。2.1執(zhí)行原則實(shí)現(xiàn)各無人值班站通信機(jī)房電源及環(huán)境監(jiān)控的原理如下。2.1.1網(wǎng)絡(luò)交叉結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)如圖1所示。2.1.2lsc網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)省電力調(diào)度中心CSC(集中監(jiān)控中心,CentralSupervisionCenter)——攀枝花電業(yè)局LSC:通過一對(duì)CISCO1720路由器,利用64kbit/sV.35接口,通兩地7GHz數(shù)字微波實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的互聯(lián)。2.1.3提取nn個(gè)時(shí)隙攀枝花電業(yè)局LSC——各無人值班變電站FSU的A接口實(shí)現(xiàn)方法:1)對(duì)于鳳凰、紫荊山等具備光纖通道的9個(gè)變電站,可采用2M傳輸,但為了有效地節(jié)約信道資源,可采用從2M中提取n(n=1～30間某一個(gè)數(shù))個(gè)時(shí)隙的方式,并通過路由器的設(shè)置使LSC與通信機(jī)房FSU之間構(gòu)成一個(gè)基于TCP/IP的廣域網(wǎng)(WAN)。從2M中提取時(shí)隙的方式有兩種:①直接在2M接口的前端加MUX設(shè)備。②利用MSC的半永久連接功能將2M中的n個(gè)時(shí)隙交換出來。2)紅格、向陽、同德、斯力溝等衛(wèi)星和載波通信站,由于沒有2M信道資源,可以通過一對(duì)ETEKTD5612TDIIMODEM兩端自動(dòng)撥號(hào),利用四線音頻專線(4WE/M)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的數(shù)據(jù)傳輸。2.2圖像監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)無人值班變電站的各個(gè)綜合監(jiān)控對(duì)象實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙控的“四遙”功能盡可能在監(jiān)控中心直接實(shí)施操作,“四遙”的實(shí)現(xiàn)方法如下:1)數(shù)據(jù)采集設(shè)備(SDCD1000)通過各種傳感器采集數(shù)據(jù),然后通過RS485總線與通信數(shù)據(jù)工作站連接,數(shù)據(jù)工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,主要對(duì)蓄電池直流電壓參數(shù)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、水浸(監(jiān)測(cè)防水)、煙霧(監(jiān)測(cè)防火)、門禁(監(jiān)測(cè)防盜)等監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè),原理如圖2所示。監(jiān)測(cè)方法:①遙測(cè)量:電量傳感/變送器。②遙信量:開關(guān)采集器。2)監(jiān)控設(shè)備(DV800/SDCD1000)通過:非智能型:各種傳感器采集數(shù)據(jù)。智能型:在設(shè)備與上級(jí)監(jiān)控設(shè)備之間增加協(xié)議轉(zhuǎn)換器(SPCD1000)采集數(shù)據(jù)。DV800通過傳輸信道把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,SDCD1000則通過RS485總線把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,同時(shí)接受來自監(jiān)控中心發(fā)來的控制命令,主要對(duì)高低壓配電設(shè)備、整流直流設(shè)備等進(jìn)行“四遙”監(jiān)控,如圖3所示。監(jiān)控(測(cè))方法:①遙測(cè)量:電量傳感器;②遙信量:開關(guān)量采集器;③遙控量:接觸器;④遙調(diào)量:協(xié)議轉(zhuǎn)換器或開關(guān)量輸出。另外,如果要對(duì)圖像監(jiān)控必須增加一個(gè)機(jī)房圖像工作站。攝像機(jī)采集的機(jī)房圖像信號(hào)傳送到機(jī)房圖像工作站,圖像工作站把圖像進(jìn)行處理后向監(jiān)控中心傳送,通過RS485總線可實(shí)時(shí)控制攝像機(jī)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)和鏡頭伸縮,系統(tǒng)管理員可以對(duì)通信機(jī)房或主控室的鏡頭位置和焦距進(jìn)行控制。2.3遠(yuǎn)程教育局域網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用由于攀枝花電業(yè)局新建500kV石板箐站實(shí)行通信運(yùn)行人員24h值班制度,可通過攀枝花電業(yè)局到該站現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育局域網(wǎng)在500kV石板菁站通信值班室設(shè)置一個(gè)監(jiān)控IE終端,共用一套值班人員對(duì)通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各無人值班變電站站內(nèi)通信機(jī)房電源系統(tǒng)運(yùn)行情況及機(jī)房環(huán)境情況,不但可以節(jié)約人力成本,還有利于及早發(fā)現(xiàn)故障。一旦發(fā)現(xiàn)異常,在不能實(shí)施遠(yuǎn)方操作的情況下立即通知局本部有關(guān)搶修技術(shù)人員組織快速搶修恢復(fù)。3通信機(jī)房及機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分析電力通信的暢通與否會(huì)直接影