變電站遠程集中控制系統(tǒng)的改造與應用

朱 波，賴 明

（江西銅業(yè)股份有限公司銀山礦業(yè)，江西 上饒 334200）

本次變電站遠程集中控制系統(tǒng)改造的是將銀山礦金銅變電站、銀山配電室、露采配電室應用變電站自動化集控平臺，其中將金銅110KV變電站設(shè)為遠程集控主站，實現(xiàn)對金銅變電站、銀山配電室、露采配電室三地的遠程集中控制，同時保證銀山配電室、露采配電室的后臺能在主站金銅變電站的授權(quán)許可下，能實現(xiàn)通過本站的后臺就地操控。同時，集控系統(tǒng)的信息能實時傳入銀山礦生產(chǎn)經(jīng)營信息平臺，便于生產(chǎn)經(jīng)營信息平臺實時讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并在銀山礦調(diào)度室內(nèi)增加一套集控后臺用于監(jiān)視電力系統(tǒng)[1]。與此同時，加裝一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

1 項目背景

本項目綜合電網(wǎng)管理、自動化、繼電保護、通訊技術(shù)，對江銅集團銀山礦業(yè)所轄三個電站實施集控改造，根本消除原有供配電管理所存在的問題隱患，同時將三個站的信息集控于110kv金銅站，在金銅站組成一個操作、控制與數(shù)據(jù)觀察為一體的集控站[2-5]。

現(xiàn)有三個變電站相互獨立運行，人員消耗巨大按照常規(guī)的變電站管理模式，現(xiàn)有人員數(shù)量不能滿足正常的運行要求，即便在短時間內(nèi)得到人員的補充，以變電運行作為專業(yè)性較強的工種，要成為一個合格的變電運行人員，需1～2年的培養(yǎng)時間。且新員工工作經(jīng)驗不足技能缺乏，造成變電運行人員嚴重失衡的現(xiàn)象。

目前銀山變電站與露采配電房無五防系統(tǒng)，且變電運行員工中新進青年員工占多數(shù)，易導致誤操作，提高了事故率，供電可靠性得不到保障。未改造前銀山礦業(yè)電網(wǎng)以傳統(tǒng)方式運行，人工成本投入巨大，且變電運行工新進青年員工占大多數(shù)，易導致誤操作，提高事故率，供電可靠性得不到保障。

2 遠程集中控制系統(tǒng)優(yōu)勢

集控站匯集實時監(jiān)控、設(shè)備運行、設(shè)備管理于一體，作業(yè)人員可通過自動化系統(tǒng)即時檢測各設(shè)備運行的情況。在銀山礦業(yè)公司已投入一套萬利達電力集控系統(tǒng)，對三個變配電站實行集控模式管理。

2.1 建立集控站的優(yōu)越性

（1）設(shè)備運行效率大大提高。變電站的集控管理模式是一種自動化控制管理方法，作業(yè)現(xiàn)場無人值守管理，有利于實現(xiàn)減員增效，充分從而分離出部分變配電站運行人員，解放了部分勞動力資源，剩下的人員調(diào)配到集控中心，承擔集控中心設(shè)備監(jiān)控和變電輸電運行情況，完成遠程遙控、數(shù)據(jù)監(jiān)視等[6]。針對變電站的管理能夠以較少人員成本投入，提高經(jīng)濟效益。

（2）實行無人值守變電站管理模式后，集控站的管理工作主要圍繞安全管理、安全操作、設(shè)備檢修、設(shè)備運行等方向開展工作，而變電站只需保留日常運行操作日志、相關(guān)運行數(shù)據(jù)與技術(shù)圖標等，這樣一來大大簡化了運行管理的內(nèi)容，提高變電運行管理的綜合效率。

2.2 集控站系統(tǒng)的特點

110kv金銅變電站作為礦業(yè)公司電力系統(tǒng)中的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，變電站運行安全可靠性關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的運行。變電站實現(xiàn)集控管理模式，對變電站運行的監(jiān)控和操作成立一個集中統(tǒng)一的監(jiān)控中心，負責所有變配電站的運行，掌握變電站的實際運行狀態(tài)，從而有效確保變配電站的穩(wěn)定運行。對傳統(tǒng)電站運行模式來說是一種跨越式改革和創(chuàng)新。

（1）利用現(xiàn)有設(shè)備和萬利達電力系統(tǒng)相結(jié)合，在110kv金銅變電站建立滿足無人值守要求的監(jiān)控室，將各個站的電力數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控站，實現(xiàn)監(jiān)控站的功能要求。

（2）集控系統(tǒng)是運行人員監(jiān)控設(shè)備的工具，對各設(shè)備的信息要求比較詳盡，必然導致系統(tǒng)信息量大增，因此在信息處理具有以下功能：第一，可方便屏蔽無用的信息，實現(xiàn)監(jiān)控中心告警信號的分流。萬利達WLD6000-SCADA系統(tǒng)在設(shè)計時采用以太網(wǎng)實時傳輸，所有監(jiān)控的電站實時數(shù)據(jù)都可以在線顯示， 保障運行值班人員對被控站的信息全面的監(jiān)控和掌握。

（3）集控站的遠程遙控，在保證安全的前提下，現(xiàn)有模式大大提高效率，節(jié)省時間。一般情況下，進行運行轉(zhuǎn)熱備用操作，進行遙控操作時操作人員和監(jiān)護人員都應輸入“用戶名”與“口令”后方可進行操作，并且將操作記錄保存，以避免無關(guān)人員的誤操作[7]。

（4）提供快速、有效的運行設(shè)備查詢界面。在變電站主接線監(jiān)視圖中，對應線路下方，可顯示該線路的基本量，在該畫面上可監(jiān)視到該線運行狀態(tài)。

3 項目改造措施

3.1 綜合保護裝置更換

對三個需要集控的變配電站，在原有的基礎(chǔ)上進行綜合保護裝置的更換，從而達到對進線柜、饋線柜、PT柜、分斷柜、電容柜等裝置的遠程控制（金銅站因綜保設(shè)備與現(xiàn)改造過程中綜保設(shè)備一致，因考慮到改造成本，故只把原有cpu模塊更換，即可達到集控要求）。如圖1所示。

圖1 改造后各個站之間的簡化聯(lián)系圖

3.2 搭建集控電力系統(tǒng)后臺

將每臺柜子的名稱編號及電流互感器、電壓互感器變比抄寫，建里一個完整的數(shù)據(jù)庫，完成集控站對設(shè)備的四搖(遙控、遙調(diào)、搖信、遙測)功能[8]。

3.3 新增多個視頻監(jiān)控點

在原有的基礎(chǔ)上，增設(shè)多個視屏監(jiān)控點，并把老式視頻監(jiān)控系統(tǒng)與新設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相整合，一并傳輸?shù)浇疸~集控站，保證無人值守的情況下集控站能夠穩(wěn)定運行。

3.4 連接各個站之間的信息通信

三個站之間鋪設(shè)光纖用于信息傳遞，完成集控室對各個子站從而達到集控室對各個子站饋線柜、PT柜、分斷柜、電容柜等裝置的遠程控制。

3.5 對集控站人員進行篩選

集控站硬件改造完后，對原有人員進行系統(tǒng)后臺、倒閘操作、集控操作操作規(guī)程等相關(guān)培訓，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員出題，在筆試、實際操作上完成考試。結(jié)合考試成績綜合考慮，確定一批優(yōu)秀的集控站人員。

4 改造效果

4.1 靈活應用故障濾波系統(tǒng)

長期以來,變電站內(nèi)保護及故障錄波器的運行狀態(tài)得不到遠方監(jiān)視，在裝置動作.異常時,原有的故障錄波必須到現(xiàn)場觀察，做不到發(fā)生事故不能及時觀察到故障數(shù)據(jù)，遇有事件仍需到現(xiàn)場查看有關(guān)信息。

此次集控站改造安裝故障信息系統(tǒng)子站(即故障信息處理機),將變電站內(nèi)所有保護、故障錄波器的信息通過RS485或以太網(wǎng)接口傳輸至通訊管理機，以103規(guī)約向站控層傳輸保護、故障錄波器信息供現(xiàn)場運行人員監(jiān)視。

4.2 電度表信息的采集和存儲

原先變電站電量采集是通過開各個開關(guān)柜逐一抄表模式，這種抄表模式存在如下缺陷：①變電站所需抄表的線路眾多，逐一開柜門且三個站相隔較遠，工作量大。②抄表時間不同一會造成計量不準確。

改造期間，變電站將各個電表用485通訊線連接至通訊服務器集控管理，做好電力電表模板，到抄表日統(tǒng)一召喚出整個集控站電力數(shù)據(jù)。

4.3 減員增效

集控改造項目投入費用為171萬元，每年的折舊費用為：1710000/1.17＊（1-5%）/10≈138846元，變電站完成集控改造后，人員由28人減至15人，人工成本按2017年計算，人工成本為116000元/人，一年可減少人工成本支出：116000＊13=1508000元。取得經(jīng)濟效益為：1508000-138846=1369154元。

5 結(jié)論

銀山礦業(yè)集控站改造以運行以來，本此改造效果顯著，運行穩(wěn)定可靠，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益十分可觀。