調控技術支持系統的功能建設與應用

胡忠鋼+王浩

摘要：本文從綜自變電站集中監控模式下調控技術支持系統程序化操作、遙控、信息分類分層、系統閉鎖等實際應用出發，介紹本地公司220k及以下變電站的監控業務管理，闡述分析了系統應用功能，為調控技術支持系統的功能擴展與建設提供了經驗。

關鍵詞：集中監控；綜自變電站；調控技術；支持系統；程序化操作；功能

0 引言

近年來國家電網公司飛速發展，公司規模已經有全球500強第7名，飛躍至前兩名，“三集五大”的快速持續推進，無人值班變電站基本全面普及，經歷多年的改造建設，目前本地監控所轄220kV及以下變電站已有200多座，隨著電網建設步伐加快，數量仍在不斷增長，但由于變電站的重要性和復雜性、智能化技術越來越多的應用到變電站自動化系統中，智能化變電站的全面建設，為“調控技術支持系統”提出了更高的要求。

1.“調控技術支持系統”的發展

在本地公司220kV調控中心成立之初，采用了變電站當地后臺簡單延伸至調控中心的做法，將現場監控后臺直接通過光纖通道連接到調控中心，隨著變電站數量較多時，特別是在各后臺系統不一致的情況下，集中監控的工作人員將面對多樣的人機界面，疲于在各個后臺前檢查復歸信號。

依托變電站無人值班工程的建設，經歷了ID800、DF1800、D5000、D5000等幾代監控系統，安裝了獨立的“調度監控一體化系統”，解決了有人值班到無人值守的系統建設。目前采用南瑞科技公司的D5000系統，實現對各變電站的集中監視和操作。同時該系統作為調度EMS系統，目前已接入近240座變電站的四遙信號，目前本地公司地區監控按照多種責任區劃分，對所轄220kV及以下變電站進行集控監控，通過責任區的設置實現了各調控中心和調度應用的獨立運行，互不干擾。本地“調控技術支持系統”解決了變電站的運行和管理。

D5000作為智能調度技術支持系統，集中監控系統無人值班變電站的監控管理要求，通過規約的擴展、軟件應用的深入開發，實現了一二次變電站設備的遙控、程序化操作、信息分層告警顯示等諸多功能，為監控班高效地監屏、正確操作、快速的事故處理提供了有力的技術支持。調度一體化的集控框架為值班員提供了更為強大的功能和豐富的信息，如可隨時檢查其他變電站的運行情況、五防功能從變電站范圍擴展到了全系統等，極大提高了運行管理的質量。

2.批量負荷控制與程序化操作

批量負荷控制及程序化操作是指通過自動化系統預先設定的程序（也可稱為操作票或操作序列）對變電站設備進行系列化操作，實現負荷的批量控制，實現電網在極端情況的控制，其發出的操作指令是批命令，由自動化系統根據設備的遙測、遙信量相應變化判斷每步操作是否到位，確認到位的情況下進行下一步操作，否則告警。

實現了集控系統和變電站監控系統均可實現程序化操作，典型票存儲在變電站監控系統工控機內。可實現的典型操作包括運行、熱備用、冷備用（35千伏設備改為檢修）的各狀態之間的轉換操作以及200千伏線路和主變開關的熱倒、冷倒操作。

在實際應用中體現了較大優勢：一方面，程序化操作的實施減輕監控人員的工作壓力，減少和避免因人為因素導致的誤操作；另一方面，程序化操作的實施提高了操作效率。

3.變電站一、二次設備遙控操作

變電站一二次設備的遠方遙控工作日益增多，不僅實現了保護運行狀態、動作事件報告等信息至調控中心的上傳，將來還將陸續實調控中心對保護的信號復歸、定值區切換、線路主保護投退、遠方跳閘功能投退、重合閘投退等遙控。

保護動作和告警信號以硬接點方式采集進監控I/O單元，監控通過I/O單元以硬接點輸出方式遙控保護信號復歸；保護非波形數據以數據口輸出至監控系統，保護功能的投退切換通過監控以數據口軟壓板方式遙控。

4.信息分類分層及責任區劃分

變電站除遙測量和一次設備狀態量外，運行對信息的需求主要是各種設備異常告警信號，以及系統中發生短路故障后的保護動作報告。一方面由于保護信息量確實太多，且保護與監控接口工作做得不夠，另一原因是缺乏這方面的標準和規范。變電站無人值班后，調控中心將接收各個變電站傳送來的大量信息，運行人員在日常監屏和事故異常等情況下所需處理的信息量巨大。其中主要做法如下：

1）監控系統具備信息分類篩選功能，運行人員可自定義各類遙信、遙測的緊急程度、所屬廠站、間隔，可自行篩選信號類型、信號所上分類告警窗口，實現信號的分類篩選。

2）針對改擴建工程中可能出現的調試驗收信號干擾值班員監屏以及驗收時誤遙控到運行設備的情況，新增設了一臺驗收專用工作站，并在監控系統增加了“調試”責任區和調試人員賬號。

3）實現了信息分類分層技術和責任分區結合。通過責任區的定義來完成信息分層控制，通過用戶和結點關聯，結點又和責任區關聯，用戶只能在自己所在責任區的結點范圍內對需要監視的信息進行監視。

實現分層分類、責任區劃分后，監控人員監屏質量得到提高，事故情況下信息簡介、清晰，縮短了事故及異常的處置時間。

5.防閉鎖及其他輔助功能

無人值班變電站一方面依賴于變電站設備本身的安全、可靠、可控、可視的良好性能和自動化水平，另一方面還必須建立合適的防誤閉鎖技術體系，并制定健全的運行管理制度。因此，根據某變電站實際情況，在五防閉鎖設置的前提下又進行了以下系統防誤內容的擴展。

1）調控中心層面設置防誤閉鎖邏輯。

220kV無人值班變電站的常規操作在調控中心層面完成。所以，相對于常規220kV變電站的防誤閉鎖，無人值班變電站增加了調控中心層面的防誤閉鎖邏輯，該閉鎖邏輯和站內閉鎖邏輯的一致。D5000的集控系統，可以采用系統圖形拓撲五防，通過對系統接線的分析、并增加線路電壓、開關電流等遙測判斷條件，并能夠自動判斷集控系統內對側變電站設備狀態，提供了全系統五防校驗功能，使得遠方操作時五防功能完備。

2）其他輔助系統的應用

變電站電站除對正常一次設備、二次設備的信號采集外，為滿足無人值班的需求還增加一系列輔助系統的應用，包括：主變在線監測系統、遠程圖像監控系統、消防告警系統、環境溫度和濕度遙控調節溫度功能、水位視頻監視與遠方遙控及變電站安全防范。通過這些輔助設施和系統的建立，完善了變電站監視內容，確保了某變電站的能空、可控、在控。

6.結束語

7.220kV無人值班變電站是必然的發展方向， 220kV無人值班變電站的逐步深入研究、實施，必將為智能化電網建設、實現調度與運行方式的革命性變化、進一步提高電網的安全運行能力和事故快速反應能力產生深遠影響，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

變電站至調控中心信息采集、傳輸和顯示實施了分層分類優化，調控中心遙信顯示也按重要程度區分事故報警、異常報警、告知信息等，還可自定義篩選顯示告警信息，使得正常運行和事故處理效率大大提高。

程序化操作和保護二次遙控使得操作時間大大縮短，操作安全、安全高效，節省了人力成本。輔助系統提供的視屏監控、主變在線監測數據、避雷器在線監測的數據全面、可靠，可自動顯示異常情況，提高了巡視質量和速度。

作者簡介：

胡忠鋼（1968年4月—），男，漢族，國網江蘇省電力公司徐州供電公司，工程師，從事變電、調控運行工作。

王浩（1975年3月—），男，漢族，國網江蘇省電力公司徐州供電公司，高級工程師，高級技師、從事多年變電、調控運行管理工作。endprint