集控站自动化模式及其综合防误操作系统研究

集控站自动化模式及其综合防误操作系统研究
李贵民 关键词：集控站 模式 内容摘要： 本文根据集控站出现的背景、 自身特点、自身的职能及功能要求，对 当前国内集控站自动化模式及其微机监 控系统设计中几个值得商榷的问题进行 了探讨，简述了集控站综合防误操作系 统应具备综合防误监控系统、集控站运 行管理系统、智能操作票及预演培训系 统、值班员操作培训系统、电压无功的 自动控制、保护操作及管理、远程图象 监控和保安报警等主要功能，提出一种 集控站微机综合防误操作系统方案策略 及方案实现方法，应用表明，该方案能 满足集控站自动化系统发展的需要，具 有高可靠性、防误性、先进性和开放性 特点。 ------------------------------------------------------------------（山东枣庄供电公司 277102） 综合防误 自动化
人值班变电站已被广泛采用， 在集控站对其进行管理， 是国 际上正被普遍采用的一个先 进管理模式。在我国，集控站 概念的出现只是在最近几年， 在一些地方试行也取得了一 定的效果，但其功能很不完 善，从目前的趋势来看，无人 值班变电站的迅猛发展将会 使集控站成为电网运行管理 系统中一个非常重要的组成
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概述 电力部于一九九 六年颁 部分。
布关于建立集控站的文件， 建 本文根据集控站 出现的 议在电网调度的层次之下建 背景、自身特点、自身的职能 立多个集控站， 以保证电网及 及功能要求[1、2]，对当前集 无人值班变电站的有效运行。 控站自动化模式及其计算机 集控站的设置， 使得原来站内 监控系统设计中几个值得商 值班人员所作的工作可由远 榷的问题进行了探讨， 提出一 方来完成。在发达国家中，无

种集控站微机综合防误操作 系统方案策略及其实现方法。 2 实施集控站自动化应遵循
结合，信息按层次分流。 4） 开放性原则：遵循开 放性原则，即采用通用的、主 流的计算机软硬件及通讯协 议等， 以便在需要时候可以简 单的实现系统升级和系统重 建。 5） 防误性原则：从值班 员的培训、管理功能严密、报 警的多样性、 操作权限分级和 防误操作闭锁等方面入手达 到微机监控系统全面防误性 能的实现。 3 集控站自动化模式讨论 随着无人值班变 电站的 增加， 常规调度自动化系统处 理的信息中又增添了另一种 信息类型， 即变电站内部信息 过程。它们虽与电网运行无 关，但也必须传至调度中心， 由 SCADA 系统提供给调度人
的原则 1） 可靠性原则：集控站 是对所辖无人值班变电站运 行状况进行监控的唯一手段， 其稳定性和可靠性极其重要。 不因单个模块的故障而影响 整个系统正常运行， 抗干扰能 力强。 2） 实时性原则：集控站 自动化系统是一个实时性较 高的系统， 必须采取措施来保 证系统响应时间的各项指标 满足要求。 3） 实用性原则：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需完备 简明， 注重实用性和多样性相

员， 这就是说调度员除了监视 电网运行参数外， 必须替代变 电站原值班人员承担起监视 变电站本体的设备运行状况， 如各开关机构状态、 交直流系 统状态、各个刀闸的状态、主 变油温、控制室安全状况、各 种保护操作及管理信息等， 这 样不但大大增加了调度人员 的工作负担， 而且可能造成信 息的混乱、操作错误等问题。 针对传统调度自动化系统的 弊端，在调度与二次变电站 （一般为无人值班站） 之间加 设集控站，可解决上述问题。 集控站所监视的 信息量 应当比较全面， 信息量非常巨 大；操作功能多，且操作的防 误性要求高； 对变电站设备巡 视、评级、缺陷管理和操作的 图象监控都有要求。 集控站自
动化模式大致有分级管理模 式和集中控制模式等两种。 下 面分别对其进行讨论。 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， 集 控站则向调度端系统转发其 所需信息；在下行信息中，调 度员向集控站发电话命令， 而 由集控站对变电站进行遥控 和遥调操作。 调度主站端作为 整个系统核心， 与主要一次变 电站和集控站直接通讯； 集控 站作为若干二次变电站信息 汇集点与二次变直接通讯。 这 样， 系统中各个部分的功能和 职责非常明确， 集控站处理区 域电网运行参数和相关变电 站全部信息， 应该能够监视绝 大部分有人值班所能反映的

信息。 集控站所辖变电站的通 道改道至各集控站所在地， 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
图 2 集中控制模式
3.2
集中控制模式 集中控制模式是 在调度
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
自动化系统的局域网上加装 集控站工作站。如图 2 所示， 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

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 当前集控站微机监控系统
的集控站计算机监控系统作 为一种工程实用的产品， 不完 全适合于实际运行要求， 也没 有考虑到我国集控站运行管 理水平提高的需要， 使得在实 际使用中还存在着一些问题。 4.1 监控系统和五防闭锁系
统的有机结合 目前国内大多数 变电站 都是监控系统与微机五防闭 锁装置分别装设， 没有实现装 置间的资源共享， 而更多的站 则是在采用微机监控之后仍 然处在无闭锁运行状态。 实现 集控操作后， 对操作的可靠性 要求更高，例如，操作命令发 送前， 需要进行严格的五防校 验，这里的五防校验，可能是 软件五防软件， 也可能是独立 的硬件五防闭锁系统来负责 把好防误闭锁关。 因此解决微
设计中几个值得商榷的问题 目前， 国内尚未制定出集 控站监控系统的有关制造技 术标准和相关规程， 已经运行