直流電源系統(tǒng)高級功能在無人值班變電站的應用

(國網(wǎng)湖南省電力公司新化縣電力分公司 湖南 新化 417600)

直流電源系統(tǒng)高級功能在無人值班變電站的應用

周雪蘭

(國網(wǎng)湖南省電力公司新化縣電力分公司湖南新化417600)

無人值班變電站的運行管理模式是對變電站的設備運行進行遠程控制和管理，并借助自動化技術(shù)如微機遠動等，使得值班人員在遠方也可獲取相關(guān)信息。本文主要分析了電力工程直流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀，論述了無人值班關(guān)鍵技術(shù)，進行了對無人值班變電站未來運行管理和自動化技術(shù)發(fā)展趨勢的展望，將維護核心技術(shù)、遠程信息瀏覽、自動診斷系統(tǒng)、在線仿真和智能告警等高級功能開發(fā)應用到直流電源系統(tǒng)，促進了無人值班變電站調(diào)控一體化的盡快實現(xiàn)。

直流電源系統(tǒng)；高級功能；無人值班變電站

引言

直流電源是變電站運行中十分重要的二次設備，其良好的質(zhì)量和性能一定程度上決定著電網(wǎng)和設備的安全穩(wěn)定運行，事實上就是用來為繼電保護、開關(guān)等提供相應的操作電源。現(xiàn)如今，隨著無人值班變電站的出現(xiàn)和發(fā)展，激勵著與之有關(guān)的設計規(guī)范原則和相關(guān)設備的不斷發(fā)展。盡管這樣，但是直流電源作為監(jiān)控以及保護變電站的重要環(huán)節(jié)，其發(fā)展一直停滯不前。所以須要加大力度完善直流電源和自動化程度，實現(xiàn)無人值班變電站的平穩(wěn)運行。

一、直流電源系統(tǒng)現(xiàn)狀

1)雖然目前變電站交直流電源的各子系統(tǒng)之間關(guān)系密切、設備功能類型、原理類似，但按專業(yè)劃分由不同的運行人員管理維護，由不同的技術(shù)人員進行設計，導致人力資源的浪費。

2)提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性的各種技術(shù)由于受限難以實施；由不同供應商提供的直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)自動化水平參差不齊，通信規(guī)約也一般不兼容，阻礙了網(wǎng)絡化系統(tǒng)管理的實現(xiàn)。

3)其他交直流電源，除操作直流電源外，站變電的巡檢范圍并沒有包括在內(nèi)，這降低了其可靠性。

4)沒有進行直流信息的過濾和分層，再加上各種原因造成的“誤報文”混于其中，值班員在面對這些信息時，不能及時獲取有用的關(guān)鍵信息，也不能在最短時間內(nèi)得到輔助決策信息，造成發(fā)現(xiàn)、定位事故的時間延誤。

二、無人值班關(guān)鍵技術(shù)

(一)全景信息展示平臺。全景信息可視化平臺的建立需要依據(jù)變電站核心動能。無人值班變電站不僅支持可視化智能設備和故障信息，還具備常規(guī)設備功能，能依據(jù)事故開關(guān)變位、總信號等數(shù)據(jù)信息來自動辨別設備故障，并且能夠及時查詢設備的運行情況和開關(guān)變位順序。完美展示系統(tǒng)模型斷面，并且利用故障時間來自動匹配相關(guān)信息，然后依據(jù)此重新構(gòu)造事故發(fā)生前后的場景，進而判定故障發(fā)生的原因。

(二)遠程信息分類與分層。如果不能夠準確對變電站數(shù)據(jù)進行分類，由于其具有比較龐大的信息，在極大程度上會增加操作人員的工作量。所以，應該建立信息規(guī)范制度，對數(shù)據(jù)信息進行分層分類，依據(jù)方便分析、適當總量、全面準確、主次分明的原則來完成。

(三)保障操作監(jiān)視安全。遠程操作時不可以出現(xiàn)任何錯誤操作，有比較高的可靠性需求。現(xiàn)階段，保證操作安全需要相關(guān)工作人員通過利用責任區(qū)分技術(shù)和身份認證來實現(xiàn)，也就是說執(zhí)行任務的時候要通過多重方式驗證授權(quán)級別、安全責任分區(qū)、用戶名、密碼等，避免出現(xiàn)操作錯誤。

(四)推廣應用視頻技術(shù)。實現(xiàn)對設備裝備、設備情況的適當監(jiān)需要利用圖像監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)，并且把相關(guān)圖像傳輸?shù)郊刂行模筛纳埔酝恢庇^的狀況。

三、直流電源系統(tǒng)高級功能的應用

(一)在線仿真功能。直流電源仿真系統(tǒng)能夠能夠在仿真系統(tǒng)中展示直流電源相關(guān)圖示，并且在一定程度上展現(xiàn)彩色畫面數(shù)據(jù)信息。圖1所示為直流電源的實時仿真圖，直流電源實時仿真系統(tǒng)可以及時體現(xiàn)直流電源系統(tǒng)基本原理和結(jié)構(gòu)。如三號設備是公用充電裝置，在一號或者二號充電設備中輸入二路交流。一段和二段母線的供電由一號和二號蓄電池設備來完成，一段和二段母線處合理設置聯(lián)絡開關(guān)。母線中共同接入充電裝置和蓄電池，直流電源所有的工作狀態(tài)都可以在仿真系統(tǒng)中及時展現(xiàn)。

(二)自動診斷系統(tǒng)。自動診斷系統(tǒng)能夠利用彩色觸摸屏來展示相關(guān)畫面，有一定分析和處理數(shù)據(jù)信息的能力。直流電源運行的時候有時會出現(xiàn)系統(tǒng)異常或者故障，如直流系統(tǒng)接地、饋線開關(guān)跳閘、交流電源消失、直流母線過壓等，還包括蓄電池異常、充電設備失靈等元器件故障。

圖1 直流電源實時仿真圖

(三)智能告警功能。智能告警功能通過篩選或合并者形成符合實際情況的標準告警條文，能夠良好處理現(xiàn)有告警數(shù)據(jù)信息，并且可以合理應用設備完整模型和信息全覆蓋的特點和優(yōu)勢，從而實現(xiàn)智能告警，進行綜合分析數(shù)據(jù)信息。當設備出現(xiàn)一定故障時，系統(tǒng)就會出現(xiàn)相應的警告聲，并且自動彈出直流柜故障畫面。直流電源運行的時候能夠出現(xiàn)多種信息，如系統(tǒng)故障信號、開關(guān)量位置信號、設備異常信號等。

(四)遠程信息瀏覽

1.遠程終端方式。遠程客戶端軟件在使用時需要先進行授權(quán)，接受變電站監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度部署，隨后用戶才能夠登錄監(jiān)控系統(tǒng)后臺，進行瀏覽和操作相關(guān)數(shù)據(jù)信息。用戶可以直接通過動態(tài)口令、用戶名、登錄密碼來對通信方式進行加密，這需要利用遠程維護診斷技術(shù)來實現(xiàn)。用戶通過相關(guān)授權(quán)后可以隨時隨地地獲得系統(tǒng)產(chǎn)品信息，實現(xiàn)遠程查看直流柜實時畫面，并且能夠和現(xiàn)場設備同步相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)。用戶能夠在直流柜出現(xiàn)故障時獲得相應的提示，故障問題可得到及時解決。

2.圖形網(wǎng)關(guān)方式。在通過變電站部署以后，遠程圖形網(wǎng)關(guān)能夠具備刷新實時數(shù)據(jù)、遠程安裝系統(tǒng)服務、遠程瀏覽圖形等功能，實現(xiàn)了站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)圖形和數(shù)據(jù)的實時交換。主站的訪問和監(jiān)控可以直接調(diào)度變電站圖形網(wǎng)關(guān)，這樣實現(xiàn)了對變電站圖形和數(shù)據(jù)的實時瀏覽。這種訪問方式能夠極大的滿足國家和行業(yè)的相關(guān)標準，不僅能夠方便進行認證，還具備較高瀏覽率。遠程診斷系統(tǒng)是決策智能系統(tǒng)工具，與MIS系統(tǒng)不同，其能夠及時響應系統(tǒng)提出和查詢的任務，并且探討和分析相關(guān)問題。以往簡單的數(shù)據(jù)庫方式能被系統(tǒng)實際應用適當改變，將數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市來作為數(shù)據(jù)后臺保障和支持。

3.遠程診斷核心。遠程診斷系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵是數(shù)據(jù)庫的建立。要想保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的完整性和保密性，保證所有用戶都可以合法訪問和識別，就要鑒別數(shù)據(jù)庫的用戶身份。基于此，合理鑒定用戶訪問身份和權(quán)限，保障運行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，促使用戶能夠在規(guī)定范圍內(nèi)進行操作。保證可用性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具備合理存取的數(shù)據(jù)資源，方便使用和避免沖突。

四、結(jié)束語

無人值班變電站具有普通變電站無可比擬的優(yōu)勢，通過遠程通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等促進整個電網(wǎng)的技術(shù)升級和進步，從而提高運行效率，降低壽命內(nèi)的周期成本。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前直流智能告警技術(shù)、智能仿真技術(shù)、遠程維護診斷技術(shù)還有很大的提升空間，結(jié)合站內(nèi)通信遠動業(yè)務以及視頻技術(shù)，相信在無人值班變電站中，新一代直流電源系統(tǒng)高級功能的應用更加廣泛，能更有效的確保變電站的安全可靠運行。

周雪蘭(1980.9-)，女，本科，技術(shù)員，高級工，從事變電站值班工作。