油田無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控初探

龍家文，于宏芳，全雙武，高建國

（大港油田電力公司，天津300270）

對(duì)變電站來說，無人值班與有人值班是兩種不同的管理模式。現(xiàn)代變電站的無人值班，是有遠(yuǎn)方監(jiān)控的無人值班；而變電站綜合自動(dòng)化，是指變電站的技術(shù)水平問題。變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)無人值班無疑將起很大的推動(dòng)作用，它可以明顯地提高無人值班變電站運(yùn)行的可靠性和技術(shù)水平。大港油田正在開展無人值班變電站的試點(diǎn)工作，試點(diǎn)站的選擇是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化改造的變電站。

1 運(yùn)行管理模式與遠(yuǎn)方監(jiān)控

1.1 無人值班變電站的運(yùn)行管理模式

（1）地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心集中控制。一般在電網(wǎng)比較小、無人值班變電站數(shù)量比較少的電網(wǎng)中采用。地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心調(diào)度員，既負(fù)責(zé)全電網(wǎng)的調(diào)度指揮，又負(fù)責(zé)無人值班變電站日常運(yùn)行的遠(yuǎn)方監(jiān)控，為避免出現(xiàn)既是下令者又是操作者的情況，和減輕調(diào)度員的工作強(qiáng)度，通常增加專職調(diào)度員負(fù)責(zé)無人值班變電站的遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制（主要指遙控?cái)嗦菲鳎?/p>

（2）分區(qū)分級(jí)控制。大型的地區(qū)電網(wǎng)和供電局，一般設(shè)置一個(gè)調(diào)度中心（“地調(diào)”）和若干個(gè)按行政區(qū)域劃分的“區(qū)調(diào)”，調(diào)度中心（“地調(diào)”）不直接參與無人值班變電站的遠(yuǎn)方監(jiān)制，只對(duì)無人值班變電站進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度（運(yùn)行方式調(diào)度，運(yùn)行方式的改變意味著負(fù)荷分配、潮流控制、電壓無功功率控制等），無人值班變電站的遠(yuǎn)方監(jiān)控由區(qū)調(diào)負(fù)責(zé)。

（3）基地站（集控站）控制。無人值班變電站的基地站（集控站）可以單獨(dú)設(shè)置，也可以放在被控變電站群的某一中心變電站；在一級(jí)電網(wǎng)調(diào)度范圍內(nèi)，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)基地站（集控站）。基地站（集控站）接受調(diào)度命令，負(fù)責(zé)無人值班變電站日常運(yùn)行的遠(yuǎn)方監(jiān)控及現(xiàn)場巡視、維護(hù)、事故處理等全部運(yùn)行管理職責(zé)。

上述三種運(yùn)行管理模式，可概括為遠(yuǎn)方運(yùn)行值班員加巡視操作班模式。大港油田采用電網(wǎng)調(diào)度中心集中控制的管理模式。

1.2 遠(yuǎn)方監(jiān)控的內(nèi)容

在有人值班變電站中，運(yùn)行值班人員的工作內(nèi)容大致為：運(yùn)行監(jiān)視（俗稱監(jiān)盤）、抄表（填寫運(yùn)行記錄和其他要求的記錄）、設(shè)備巡視和日常維護(hù)、倒閘操作（包括安全措施）、事故處理等。

對(duì)無人值班變電站，遠(yuǎn)方運(yùn)行值班員要承擔(dān)運(yùn)行監(jiān)視、運(yùn)行報(bào)表管理、開關(guān)遙控操作等工作。運(yùn)行監(jiān)視就是運(yùn)用遙測、遙信信息等來掌握和分析變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行情況；及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況和故障情況，通知有關(guān)人員到現(xiàn)場進(jìn)行檢查處理并配合。可見，信息的完整齊全對(duì)運(yùn)行監(jiān)視的重要。

1.3 綜合自動(dòng)化變電站的信息量

綜合自動(dòng)化變電站的信息量選取的問題，是一個(gè)熱點(diǎn)問題。

由于綜合自動(dòng)化變電站可以提供的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)范》中要求的信息量，才會(huì)有這一種觀點(diǎn)：過多的報(bào)警信息，干擾了調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)事故的處理。我們認(rèn)為，在調(diào)度端適當(dāng)配置遠(yuǎn)方運(yùn)行值班人員，與調(diào)度員的職責(zé)分開，就不會(huì)對(duì)調(diào)度員工作產(chǎn)生干擾；信息越多越全，遠(yuǎn)方運(yùn)行值班員才能更好地履行遠(yuǎn)方運(yùn)行監(jiān)控職責(zé)，才能更安全、準(zhǔn)確、迅速地處理電網(wǎng)事故。

微機(jī)保護(hù)裝置、測控裝置、保護(hù)測控一體裝置等綜自裝置，能提供豐富的自檢信息、預(yù)告信號(hào)、事故信號(hào)、裝置參數(shù)、硬壓板狀態(tài)、軟壓板狀態(tài)、保護(hù)控制等，為繼電保護(hù)人員和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)使用維護(hù)人員所關(guān)注，關(guān)注的重點(diǎn)從傳統(tǒng)遙信信息轉(zhuǎn)向了微機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行和動(dòng)作等變化較多的信息，而且認(rèn)為后者更為重要，實(shí)際上后者包含的信息量也確實(shí)比遙信變位或SOE信息更多。我們認(rèn)為，這些信息確實(shí)有必要包含在遠(yuǎn)方運(yùn)行監(jiān)測范圍之中。

2 綜合自動(dòng)化變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

2.1 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

國家電力調(diào)度中心文件中明確指出，要實(shí)現(xiàn)變電站的無人值班，必須有一個(gè)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視和操作、穩(wěn)定性好、可靠性高的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

大港油田調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，調(diào)度端采用北京南瑞系統(tǒng)控制有限公司的NT2000，一種SCADA/EMS系統(tǒng)，全面實(shí)現(xiàn)了《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)范》的要求，比如接線圖拓?fù)浞治鰧?shí)現(xiàn)以顏色區(qū)分帶電部分和不帶電部分、遙測長時(shí)間不刷新的自動(dòng)監(jiān)測、報(bào)文的自動(dòng)保存和人工查詢分析等。子站接入以串口RS232通信方式、采用部頒CDT規(guī)約。

對(duì)于實(shí)現(xiàn)無人值班的綜合自動(dòng)化變電站，由于未能在調(diào)度端實(shí)現(xiàn)下列功能：

（1）保護(hù)定值的查詢、修改、管理及保護(hù)的投退、信號(hào)的復(fù)歸；

（2）保護(hù)測量值的監(jiān)視；

（3）保護(hù)事件、故障錄波數(shù)據(jù)的保存、查詢、分析；

（4）綜自裝置和其它智能裝置通信狀態(tài)的監(jiān)視等功能。

我們?cè)谶h(yuǎn)方（調(diào)度端）以下述方式進(jìn)行監(jiān)控。

2.2 遠(yuǎn)方監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

大港油田從2002年起，開始對(duì)變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造，主要選用南瑞繼保電氣有限公司的綜自產(chǎn)品，同時(shí)也積累了一定的改造和運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，南瑞繼保電氣有限公司的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，是集成有保護(hù)管理功能的監(jiān)控系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)。

大港油田調(diào)度通信系統(tǒng)，既能夠提供RS232通道，又能提供ETHERNET通道。因此我們將南瑞繼保電氣有限公司的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)放在了調(diào)度中心，作為遠(yuǎn)方監(jiān)控的主要方式，變電站現(xiàn)場也放置了一臺(tái)客戶機(jī)，主要功能定義為現(xiàn)場調(diào)試維護(hù)的工具；同時(shí)，調(diào)度端NT2000系統(tǒng)可作遠(yuǎn)方監(jiān)控的備用方式（主要供調(diào)度員使用）。實(shí)現(xiàn)方案圖如圖1。

圖1 綜合自動(dòng)化變電站的結(jié)構(gòu)圖、調(diào)度監(jiān)控方案圖

2.3 簡單評(píng)價(jià)

（1）實(shí)現(xiàn)簡單，運(yùn)行可靠。

（2）投資省，節(jié)省了較大的配套的投資對(duì)調(diào)度端進(jìn)行改造。

（3）無論是從體系結(jié)構(gòu)上看，還是從資源配置上看，一個(gè)無人值班變電站在遠(yuǎn)方對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)并不合理。我們希望隨著調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展和改造，將變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的部分功能集成于其中。

3 結(jié)束語

大港油田現(xiàn)階段無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)，是現(xiàn)實(shí)條件下的一種過渡性方式，適用于較少的無人值班變電站。下一步繼續(xù)推行變電站無人值班的重點(diǎn)在：調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)度端的升級(jí)改造和集控站的建設(shè)。

[1]姚建國，楊勝春，高宗和，楊志宏.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007,7,31(13):7-10.

[2]曾慶禹.變電站自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展（一）［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2000，25（9）：1-6.