500KV倉頡變電站綜合自動化技術分析

張麗英

（濮陽供電公司，河南 濮陽 457000）

500KV倉頡變電站綜合自動化技術分析

張麗英

（濮陽供電公司，河南 濮陽 457000）

構建500KV電力主干網是河南省電力發展的方向，500KV變電站在電網中占有非常重要的地位，因此，采用先進成熟的綜合自動化技術對變電站的安全、穩定運行相當重要。通過分析500KV倉頡變電站的綜合自動化應用情況的優、缺點，提出了一些有益的建議.。

變電站；運行；應用；綜合自動化

引言

隨著計算機和信息技術的發展，超高壓變電站已逐步取消常規控制，實現綜合自動化，從而提高變電站運行的安全、可靠、經濟性。濮陽500千伏倉頡變電站是河南省首批完全采用計算機操作的綜合自動化變電站。本文就倉頡變電站綜合自動化系統的現狀和運行情況進行分析，對超高壓變電站綜合自動化系統發展提出了一些建議。

1.綜合自動化系統結構

倉頡變綜合自動化系統主要采用美國Harris公司"D200+D25"模式，主控層采用D200型變電站計算機（Substation Computer），間隔層采用D25智能測控裝置。整個系統結構分為間隔層、主控層和站控層。主控層及以下設備為北京致達中澤公司產品，站控層由南瑞公司承擔。根據不同電壓等級，繼電保護實行就近（地）保護，相對集中的方式，建立2個220KV保護小室。

2.系統特點

倉頡變綜合自動化系統與常規控制的超高壓變電站相比，既保留了常規變電站的運行習慣，又對控制操作、信號處理，特別是對微機保護裝置的信息處理方面加以強化，可配置AVQC自動控制功能，提高了操作的速度和可靠性，用實時數字量報表取代了人工抄表，具有許多技術上的優勢和特點。

2.1 全分布開放式系統結構，各計算機都直接接入光纖網絡，高速網絡通信，完全資源共享。分布式結構優勢在于，網絡中每個設備都有自己特定的功能，當一個設備損壞時，其他設備不受影響，仍能安全可靠運行。

2.2 雙主站、雙光纖網、雙D200冗余設計，使系統運行更加可靠，且更便于系統帶電維護。

2.3 完善的設備和系統的接口規范和協議，實現了變電站設備之間真正意義上的數據共享，同時直接上以太網，又解決了大型變電站前端數據采集量大、實時性差的缺點，使變電站的監控系統中的所有設備實現網絡化連接，也便于進行系統維護和功能增加。

2.4 采用先進的微機保護，各種微機裝置均采用網絡通訊方式與當地的監控系統進行通訊而不是傳統的接點輸出到信號控制屏，二次接線大量減少。同時由于采用了技術先進的監控系統來取代占地多、操作陳舊的模擬控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。

2.5 GPS對時，保證全站系統時鐘統一

2.6 就地顯示操作裝置采用WINDOWS工控機與D25相連，TFT液晶觸摸屏顯示和操作，介面友好美觀，可顯示接線圖、遙測表、遙信表、電壓棒圖、電壓曲線、實時報文等，信息豐富，在主控層故障時，仍能從就地顯示操作裝置監視系統運行狀態。

2.7 防誤閉鎖采用雙重化，具備站控層計算機軟件邏輯判斷閉鎖、D200和D25程序閉鎖，達到兩級操作防誤閉鎖功能，同時實現了遠方和就地閉鎖。確保了操作的正確性，且以雙光纖網絡作為命令傳輸媒介，極大提高了操作準確性和安全性，大大減少人為誤操作的可能性，提高了操作的速度。

2.8 采用站控層模擬光字牌方式，反映變電站內運行設備的異常、事故情況，且能隨時打印故障的性質和動作時間，光字牌按全站級和間隔級的分層模式來顯示，同時采用不同的報警聲音來區別事故和預告信號。

2.9 計算機監控系統通過繼電保護管理機與各裝置進行信息交換，查詢保護定值，并能遠方復歸保護及自動裝置。對事故分析和設備管理具有很強的實用性。

2.10 運行管理和統計功能，正確統計和記錄系統的各種參數和運行狀況，極大的減輕了運行人員的負擔，提高了工作效率，并且大大提高了數據的準確度。

2.11 采用精度較高的I/O裝置及變送器，在程序設計上做到測點的限值可方便設定，越限時系統通過音響和簡報信息提示值班員注意。

3.運行分析與評價

3.1 綜合自動化系統運行情況

500 千伏倉頡變綜合自動化系統自2002年6月7日投運以來，至今運行已有9年。運行工況表明，整個系統安全、穩定、可靠，各項技術指標和功能均達到了設計的要求，在確保安全運行和提高運行質量方面比常規變電站有不可比擬的優勢。

3.1.1 采集信息豐富準確齊全，十分有利于運行監視、缺陷處理和事故的分析處理，投運以來發生過5次線路事故，綜合自動化系統均能準確記錄事故全過程。運行人員能迅速根據綜合自動化系統提供的信息，及時加以分析處理。

3.1.2 控制快捷可靠確保變電站倒閘操作的安全。投運至今，成攻率達到98%，正確率達到100%，而且操作速度快。

3.1.3 自行完成運行數據的采集、統計、打印，大大減輕運行值班人員的工作量，能自動完成各類日、月負荷報表，電壓合格率統計、開關動作次數及故障跳閘次數的統計。

3.2 存在問題

Harris"D200+D20"+NARI ACCESS SCADA綜合自動化模式在河南省500KV變電站是首次投入運行，在國內經驗不足的情況下，運行中也發現一些問題值得探討，某些功能也可進一步優化：

3.2.1 運行可靠性需要進一步提高。倉頡變投運后，曾多次發生硬件故障、主站死機、網絡通訊中斷、遠動通訊故障、遠動信息錯誤、畫面錯誤、數據丟失、時鐘停走、電量計算錯誤、報表時間錯誤等現象。該系統自投入運行至今年6月底，共出現過40次異常情況，其中由于監控系統軟件不完善的異常為30次，硬件故障10次。

3.2.2 由于監控系統與網調、地調通訊的主備通道全部安裝于1號D200中，當1號D200故障時，將造成與網調、地調通訊中斷，實際運行中也多次出現此情況。并且1號D200帶的MODEM插件過多，電源嚴重發熱，造成幾次硬件故障。由于承擔發送遠動信息的任務較重，運行進程較多，內存占用較大，1號D200程序多次走死，不得不重啟，而2號D200則從未發生故障。

3.2.3 監控系統沒有一套完整、友好的二次開發平臺。如系統人機界面，特別是作圖和報表工具不夠友好，對歷史數據的利用處理和開發無可用軟件，運行需要的一些功能尚不能實現，如操作票、事故追憶等與實際應用有較大距離。

3.2.4 由于監控系統穩定性需要，操作員工作站采用UNIX操作系統，公用管理機由于管理需要，運行WINDOWS系統，兩者不能互訪，未能將網絡資源有效利用。

3.2.5 操作票編寫功能過于簡單，相當于一個文本編輯工具，離實際需求相差甚遠。

3.2.6 運行報表不夠完善，不能夠按運行工作需要，方便地自動生成各類統計報表。

3.2.7 缺少信息檢索功能，此功能對運行分析、缺陷管理、事故處理等很有價值。

4.提出建議

根據功能為需求服務的宗旨，在現階段我認為在以下幾個方面需要進一步改進

4.1 提高綜合自動化系統的可靠性，在設計、制造、調試、使用、維護過程中都要注重設備的可靠性，例如曾出現因接點接觸不良造成的設備遙控失敗，主變繞組溫度變送器質量不合格造成的溫度顯示錯誤。

4.2 采用更加成熟的軟件開發技術，讓用戶自行定義、修改、擴展程序，以及對歷史數據二次利用。

4.3 通過軟件轉換，使WINDOWS下也能訪問UNIX環境中的數據庫，從而可開發更實用、更高效的軟件，提高運行管理的工作質量和效率。

4.4 故障錄波器直接接入雙光纖以太網，從操作員工作站能方便地查詢錄波信息，分析故障信息，從而節省時間，迅速發現異常并處理異常，縮短事故處理時間。

4.5 系統自診斷功能還需進一步開發，需要診斷軟件能迅速判斷故障類型、故障裝置、故障元件、故障程序，對硬故障能迅速定位并隔離，對軟件故障應能找出錯誤進程，并具有自恢復功能。

4.6 利用多媒體技術、人性化設計來改善人機對話方式，使人機對話更加友好，更符合"以人為本"的設計理念。例如采用真人語音報警、以太網數字遙視技術監測現場畫面。

4.7 智能搜索引擎，值班員可自定義查詢條件、查詢范圍、匹配方式，使對歷史記錄的訪問輕松快捷，以便于異常、事故處理、運行管理、設備管理（缺陷管理、設備定級、檢修試驗等）。

4.8 增加圖形模擬功能、操作票專家系統和工作票專家系統。操作時直接在監控系統專用模擬圖上模擬、傳票、打印操作票，操作票專家系統內存貯有每條回路、每個操作任務的邏輯條件和標準倒閘操作術語。因為目前綜合自動化監控系統都有可靠的防誤閉鎖功能，但由于部分地刀的手動操作，才安裝了防誤閉鎖系統，如監控系統自帶以上功能，則可以省去防誤閉鎖裝置的投資。工作票專家系統根據工作任務，工作負責人和工作許可人在圖形上模擬作安措，系統自動判斷安措是否符合停電條件，各方面有無突然來電危險，相鄰的帶電設備有哪些。節省了開票時間，工作票可打印輸出，簽字確認，減少了由于人員寫錯字而重復開票的現象。

5.結束語

隨著科學技術的發展，超高壓變電站綜合自動化是今后發展的必然趨勢，本文就500KV倉頡變電站綜合自動化運行實際，分析了其優缺點，并提出了一些改進意見，供同行參考。相信通過不斷的探索和實踐，綜合自動化技術一定會越來越成熟，越來越功能強大，為電力生產帶來顯著的經濟效益。

[1]曾慶禹.變電站自動化技術的未來發展.電力系統自動化，2000，24（18）.

[2]李葦.500 kV變電站計算機監控系統的設計.電力系統自動化，2001，60（12）.

[3]楊曉松，闕連無，唐濤等.500kV超高壓變電站綜合自動化系統應用.電力系統自動化，2000，24（8）.

TM63

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