變電站數據監測系統改造

閆澤民，吉榮軍

（新疆中泰化學股份公司，新疆 烏魯木齊 830009）

變電站數據監測系統改造

閆澤民，吉榮軍

（新疆中泰化學股份公司，新疆 烏魯木齊 830009）

介紹了以SIEMENS S7-300 PLC數據監控系統改造35 kV模擬屏系統的內容及主要功能。通過改造，實現了實時顯示、實時報警和歷史趨勢顯示正常可靠。

變電站；SIEMENS S7-300 PLC數據監控系統；改造

隨著電子技術的大力發展，PLC實時監控系統技術日益成熟，在電力控制領域得到廣泛的應用。新疆中泰化學股份公司西山事業部對變電站工序的原數據監控系統進行改造，用SIEMENS S7-300 PLC數據監控系統取代了原來的35 kV模擬屏系統，運行證明，完全能滿足變電工序的控制需要，性能、穩定性等各方面比原系統有很大的提高。

1 原系統中存在的問題

變電站目前使用的35 kV、10 kV監測系統中的電流、電壓監測儀表只是實時顯示當前的各個高壓控制室的運行設備的電流、電壓狀況，不帶數據記錄功能和數據實時報警功能。在實際運行中，經常出現儀表指針卡澀及直觀監測數據不準的現象。在系統出現問題時，易出現誤判斷。在外線電網出現波動時，因使用的監測儀表本身存在阻尼現象，不能反映出電壓的瞬間波動，不能及時記錄波動數據。電網波動時，極易干擾目前使用的變頻器和軟啟動器設備的運行情況，嚴重時，可造成停車。因目前的監測儀表存在這一缺陷，使變電站值班員和低壓電工對事故無法進行判斷。當前的變電站監視設備還存在比較分散不集中的問題，導致總控制室的值班員不能及時監視故障設備的運行情況，無法及時進行應急操作。對設備的操作無記錄，不能為事故調查提供直接依據。

2 改造方案

SIEMENS S7-300 PLC系統是在“4S”技術（計算機、控制技術、通訊技術、圖形顯示技術）相結合的基礎上發展而來的。它克服了常規儀表和單片機控制器的缺點，吸收兩者的優點，是以微處理機為核心，把數據通信、顯示操作、過程控制、邏輯控制和模擬儀表等有機結合起來的當代較先進的自動控制系統。其主要特點包括：（1）所有卡件采用信號智能化調理技術，通過軟件組態就可實現不同類型的信號調節，并且具有自動校正功能，無需人工調整。（2）系統采用三層網絡結構，底層網為控制站內部網，中層現場控制網采用PROFIBUS/MPI協議的現場總線模式，連接操作站與控制站，最上層管理網采用TCP/IP協議的工業以太網連接操作站、工程師站、調度中心管理計算機等，是全廠綜合管理的信息通道。（3）大容量、功能強大的控制站。每個控制站可以同時處理16 386個數字量和1 024個模擬量，同時能夠實現批量處理和順序邏輯控制，所有的運算功能、控制功能在50~150 ms內完成。（4）系統監控軟件基于中文WINDOWS 2000／NT，用戶界面友好，組態輕松方便。

將變電站的主要數據信號，通過電量變送器上傳到PLC監控系統。將手動開關的開關信號和報警信號通過繼電器端子經過隔離后，上傳到PLC監控系統。將循環水高壓室和氯乙烯高壓室通過光纖傳回PLC控制系統。自主開發了電壓瞬時波動報警模塊，實現了對電網電壓波動的實時監控和數據采集功能，實現數據實時監控、手動操作記錄和信號報警，歷史曲線記錄實現實時打印，便于值班人員及時掌握生產數據，了解負荷變動情況，當系統發生波動，可為技術人員提供歷史數據，分析波動原因。變電站數據監測系統可通過光纖同調度指揮中心的數據采集監控系統進行通訊，使當班調度人員能及時了解35 kV和10 kV系統的運行情況。

3 系統組成

PLC裝置的測控點統計如下：溫度2點、模擬量輸入93點、數字量輸入144點。

針對點數的規模對PLC系統硬件做出如下配置：（1）控制柜機柜1臺、內配控制卡1塊、遠程通信卡1塊、數據通訊卡2塊、RTD卡1塊、AI卡1塊、DI卡9塊、電源5個、繼電器150個，電量變送器95個；（2）DELL P4工程師站1套，DELL P4操作員站1套。

4 系統主要功能

（1）帶測量點動態實時數據顯示的流程圖畫面，可以直觀地表示裝置的設備、工藝運行狀態。

（2）系統自診斷信息顯示。可以及時查看控制站主控卡、數據通訊卡、I/O卡件以及網絡通信故障診斷信息。

（3）歷史數據記錄及趨勢圖顯示、查詢，實時報表和歷史報表自動生成。

（4）實時數據報警，可以及時查看當前的電壓瞬時波動值。

5 實施效果

該系統自投運至今運行穩定，各項監控點數據和設備運行狀態在流程圖上實時顯示，實時報警和歷史趨勢顯示正常可靠，操作簡單，降低了操作人員的工作難度，實現了變電工序的集中控制。在多次的異常天氣中，對外網的電壓波動及時報警，并記錄下實時數據，為值班員提供了及時、準確的監控數據。

Innovation of data monitoring system of substation

YAN Ze-min,JI Rong-jun
(Xinjiang Zhongtai Chemical Co.,Ltd.,Urumqi 830009,China)

The innovation contents and its main function of 35 kV analog panel systems which was innovated by SIEMENS S7-300 PLC data monitoring control system were introdued.After innovation,the real-time display and real-time alarm were realized.Display of history trends was normal and feasible.

substation;SIEMENS S7-300 PLC data monitoring control system;innovation

TP272

B

1009－1785(2010)01－0019-01

2009-11-23