变电站集控自动化分析探讨

摘 要：集控站又称集控中心、监控中心,是随着无人值班变电站的出现而形成的一种电网运行管理模式。本文根据作者的工作经历，分析了集控自动化的重要性,从集控自动化的特点、及必要条件、还有优点进行了分析探讨。

关键词：集控；变电站；自动化；特点

中图分类号： TM63 文献标识码： A 文章编号：

1集控站系统的概述

集控站又称集控中心、监控中心,是随着无人值班变电站的出现而形成的一种电网运行管理模式。集控站的设置,使得原来变电站内值班人员所做的工作可由远方来完成。通过当地的信息采集系统和控制操作机构,集控站值班人员可对其所管辖的多个变电站进行监视和操作,因此集控站将会成为今后电网运行管理系统中一个非常重要的组成部分。

2自动化系统的必要条件

在变电站无人值班、集控站集中监控的模式下,必须在集控站设立集控站监控系统,监控系统能够准确、实时、有效的反映各个受控无人值班站的运行情况,并且有效的对操作进行合理性检查,做到防误闭锁功能。因此集控站自动化系统应满足以下要求。

2.1可靠性

由于无人站内无人值班,集控站监控系统成了对子站运行状态进行监控的唯一手段,其稳定性和可靠性极其重要。不能因为单个模块的故障而影响整个系统的运行,对变站的四遥、集空与子站的远动通道等最好具有冗余机制。

2.2实时性

集控站自动化系统是一个实时性要求很高的系统,对数据的处理容量很大,且要求处理速度要满足电力企业运行管理标准,因此必须要采取措施来保证系统的响应时间的各项指标满足要求。

2.3实用性

提供简单方便的用户界面,使用户通过简单培训就可熟练操作,日常操作所需的功能必须完备简明,注重实用性和多样性相结合。

2.4安全性

由于集控站监视多个子站的运行情况,操作人员相对于传统的有人值班变电站较不熟悉现场,系统相对于单个有人值班的常规站信息量更大,情况更加复杂,这就增加了运行值班人员的工作复杂度,更容易发生误操作。集控站自动化系统从值班员的培训、管理功能严密、报警功能多样化、操作权限分级和防误错作闭锁等方面入手来实现安全性的目的。

3集控站的模式

集控站所监视的信息量比较全面,信息量非常巨大,操作功能多,且操作的防误性高；对变电站设备巡视、评级、缺陷管理和操作的图像监控都有要求。集控站自动化系统模式大致分为分级管理模式和集中管理两种,下面分别进行讨论。

3.1分级管理模式

分级管理模式如图1所示。在上行信息中,变电站向集控站传送全部监控信息,即控站则向调度段系统转发其所需要的信息；在下行信息中,调度员向集控站发电话命令,由集控站对变电站进行控制操作。调度注站端作为整个系统的核心,与一次变电站和集控站直接通讯,集控站作为若干二次变电站信息汇集点直接与二次变通讯。这样,系统中各个部分的功能和者着非常明确,集控站处理区域电网运行参数和相关变电站全部信息,应该能够监督绝大部分有人值班所能反映的信息。集控站所辖变电站的通道改道之各集控站所在地,调度中心和集控站之间的数据共享通过与信息转发类似的方式实现。在此模式中,集控站作为独立系统具有数据采集、实时数据库、历史数据库和操作工作站,其特点是：各级自动化系统的局域网上信息流量适中,信息类型比较规范,系统各个部分的功能和职责非常明确,系统可靠性高。

图1分级管理模式

3.2集中控制模式

集中控制模式是在调度自动化系统的局域网上加装集控站工作站。变电站的上行信息直接送调度端系统,调度员的遥控、遥调命令则由调度员直接送变电站。这种模式主要是针对调度系统规模不大、通道容量允许的情况下,在变电工区(操作大队)加设几台计算机与系统联网,从调度端得到相关信息,操作人员使用远程工作站可完成所有需要的操作,完成集控站的功能。这种情况下,集控站自动化系统由于配置精炼而使本方案造价稍低,但由于集控站自动化系统与调度自动化系统通过网络连接,共用历史服务器和实时库服务器,而集控站需要的变电站本体信息非常庞大,造成网络非常拥挤,并且由于信息类型的多样性,造成系统处理更加复杂,使系统的可靠性降低,不能有效的保证集控站自动化系统和调度自动化系统稳定运行。其特点为：自动化系统的局域网上信息流量较大,信息类型比较繁杂,系统中各个部分的功能和职责不够明确,系统可靠性有所下降。

4集控站自动化系统的组成及特点

针对以上集控站自动化系统的模式,这里给出一种实际应用中的集控站自动化系统,它是在分层管理设计的基础上的一种变种,对实际应用发挥了很大作用。

4.1系统结构及组成

按照当前集控站模式建立的集控站系统都是一个个孤立的系统,彼此相互没有联系,这在网络如此发达的今天,孤立、重复的系统建设对资源是一个很大的浪费,同时信息也不能实现有效的共享,也导致了系统运行的灵活性和维护的经济性严重降低。对于信息分类分层的需求、信息共享的需求、功能共享的需求以及系统维护和恢复经济性需求,这里设计了新型的集控站管理模式—分层分控管理模式。系统结构如图2所示。

图2分级分控管理模式

分层分控管理模式使集控站群的建设更加经济,功能和信息更加有效的共享,同时信息的流向更加的明确。

4.2系统特点

数据流：[上行]所有变电站的数据先送到对应的分控集控系统的服务器,再通过网络系统送入总控系统服务器,由总控集控系统挑选部分重要数据送给调度系统。[下行]控制信息由分控集控站系统直接下发到受控站,或由总集控系统下发到分控集控系统,再由集控站下发到变电站。调度系统主要来处理电网的能量分配、优化工作,制定优化方案和运行方式,指导总控系统进行电网操作控制,而不从事直接的控制。

优点：数据流向清晰,通道利用率非常高,所有变电站由两级控制,具有高可靠性。数据在分控层和总控层同时分布冗余存储,各种运行数据可以完全共享却可靠性高,具有良好的恢复支持措施,同时地位对等的集控站之间可以通过总控系统实现数据的交流(拓扑着色等)。并且各个层次的系统变电站、分控集控站、总控集控站、调度自动化系统功能职责明确。

它采用集中管理,区域控制的策略来建设集控群系统,信息全部集中到总控系统,同时相应的信息分布冗余存储在每个分控站当中,控制操作主要由分控层来进行,实现多个变电站、集控站之间的协调控制和优化分配控制。随着集控站技术的发展,可以预见这将是一种逐渐周详成熟的设计模式。

5集控站技术展望

集控站系统对整个区域电网的信息和功能作了一个全方位的、分布冗余的覆盖,是面向电力市场的全新协调自动化系统。随着信息技术的日益进步和电力系统对信息、功能和互联需求大规模增加,如下的系统将逐步融入到新型的集控站系统当中：

(1)远程图象监控以及保安报警系统

(2)环境监控系统

(3)电力数据多级互联系统

(4)电力设备智能巡检系统

集控站系统将向着高智能、多应用一体化的方向发展,新型集控站将具有集中管理、区域协调控制、功能优化分配等突出的特点。

6结束语

综上所述，我们可以看出集控站的发展将是和网络连为一体的,也看出了集控自动化的重要性。能给我们带来很多管理上的方便，为我们以后的工作作出很大的贡献。