李俊堂，廖海龍

(湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙 410004)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)為主，將變電站的二次設(shè)備 (包括測量、信號、控制、保護(hù)、自動(dòng)及遠(yuǎn)動(dòng)等設(shè)備)經(jīng)過功能組合形成的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化及網(wǎng)絡(luò)化的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)〔1〕。廣泛用于變電站的運(yùn)行監(jiān)視和控制。

湖南崗市500 kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用BSJ－2200型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，投運(yùn)于2002年，隨著變電站的不斷擴(kuò)容，設(shè)備運(yùn)行速度變得極為緩慢，站內(nèi)后臺機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通訊管理機(jī)、公用智能設(shè)備接口機(jī)性能已嚴(yán)重老化。后臺操作員站、遠(yuǎn)動(dòng)通訊管理機(jī)主板和硬盤相繼出現(xiàn)故障，并且原系統(tǒng)不滿足接入新增的智能間隔的要求〔2〕。這些影響了變電站的運(yùn)行監(jiān)控，帶來了電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這些問題，變電站引進(jìn)更新的NS2000(UNIX)后臺監(jiān)控系統(tǒng)〔3〕，對該站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造。

1 原監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介

原監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為站控層+間隔層 (集中組屏)+35 kV保護(hù)測控一體化裝置。監(jiān)控系統(tǒng)為基于UNIX平臺的BSJ后臺軟件系統(tǒng)，測控裝置為NSD500系列測控以及DPU通訊控制單元，通過以太網(wǎng)與后臺通訊，實(shí)現(xiàn)遙測、遙信以及遙控等功能;站內(nèi)微機(jī)保護(hù)和其它智能設(shè)備通過繼電保護(hù)小室內(nèi)的DPU實(shí)現(xiàn)通訊功能;遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)通過遠(yuǎn)動(dòng)通訊管理機(jī) (研華一體機(jī))與各級調(diào)度實(shí)現(xiàn)通訊。其監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 原BSJ－2200監(jiān)控系統(tǒng)

2 改造方案

2.1 總體結(jié)構(gòu)改造

改造采用NS2000(UNIX)后臺監(jiān)控系統(tǒng) (可支持智能變電站要求)代替原有BSJ后臺;采用NSC300遠(yuǎn)動(dòng)通訊控制器 (無硬盤)代替原來的遠(yuǎn)東通訊管理機(jī) (研華一體機(jī));采用NSC300通訊控制器 (無硬盤)代替原來的通訊管理機(jī) (研華一體機(jī));并增加2臺NSC300通訊控制器向超高壓集控中心轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。改造后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，提高了數(shù)據(jù)傳送速度及可靠性，并能滿足智能變電站的要求。

改造過渡中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2。

圖2 改造過渡時(shí)系統(tǒng)

2.2 后臺替換方案

更換后臺系統(tǒng)為NS2000(UNIX)。改造過程中為保證信號在新老系統(tǒng)中無縫切換，提前做好全站數(shù)據(jù)庫，按改造間隔逐步試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，采用老后臺和新后臺并列運(yùn)行的模式。新、老后臺在測試全過程中，遙信、遙測數(shù)據(jù)可以保持一致。遙控方面的方案如下:對未測試的設(shè)備，站控層操作在老后臺執(zhí)行;對測試過的設(shè)備，在新后臺上操作。新、老后臺操作都要經(jīng)過同套五防允許后操作，這樣保證了操作的唯一性和可靠性。測試完成后，老后臺退出運(yùn)行。其最終結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 改造后監(jiān)控系統(tǒng)

2.3 信號聯(lián)調(diào)方案

遠(yuǎn)方調(diào)度端和新后臺遙測、遙信測試通過與老后臺核對的形式進(jìn)行，SOE測試可采取抽測或模擬變位的遙信進(jìn)行調(diào)試。遙控測試通過退出全站遙控出口壓板、查看NSD500裝置操作記錄的方法進(jìn)行核對。

2.4 35 kV保護(hù)裝置改造

采用智能接口裝置NSC300來串口方式來接入35 kV保護(hù)及智能設(shè)備，NSC300再通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給后臺。也可以將原來的35 kV保護(hù)設(shè)備更換成直接上以太網(wǎng)的保護(hù)，后臺和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備可以直接采集35 kV部分?jǐn)?shù)據(jù)。

2.5 改造過渡期間五防接入方案

新后臺和老后臺都通過網(wǎng)絡(luò)通訊模式和五防系統(tǒng)通訊。五防系統(tǒng)僅接受新后臺發(fā)去的遙信數(shù)據(jù)。解鎖信號新后臺和老后臺都接受。這樣能保證新、老后臺都能受同套五防邏輯的控制。

3 改造效果

新的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用最新的NS2000(UNIX)系統(tǒng)，技術(shù)成熟，支持智能化間隔接入的要求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，取消了通過DPU向后臺監(jiān)控轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)，減少了維護(hù)環(huán)節(jié);硬件采用最先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)和數(shù)字信號處理 (DSP)等技術(shù)，設(shè)備更加穩(wěn)定可靠;通信規(guī)約支持更靈活通用的IEC61850規(guī)約，滿足智能間隔的接入。從表1可以看出，改造后新綜自系統(tǒng)的空間利用率、CPU占用率都大大降低。

表1 改造前后綜自系統(tǒng)性能指標(biāo)對比

通過對綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的改造提高了變電站的自動(dòng)化水平，有利于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的減員增效目標(biāo)，提高了企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。

〔1〕李都紅，李雪剛，王勁松.淺談變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用〔J〕.電氣應(yīng)用，2011(10)，22-25.

〔2〕國網(wǎng)智能電網(wǎng)部、生產(chǎn)技術(shù)部.華中電網(wǎng)崗市500 kV變電站智能化改造補(bǔ)充技術(shù)方案評審意見〔R〕.2010，1-7.

〔3〕南京南瑞科技股份有限公司.NS2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)使用說明書〔Z〕.

〔4〕郭世春，陳衛(wèi)君，胡玉.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)視〔J〕.電氣時(shí)代，2006(03)，78-79.

〔5〕江智偉.變電站自動(dòng)化新技術(shù)〔M〕.北京:中國電力出版社，2006.

〔6〕張杰明.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)分析與應(yīng)用探討〔J〕.廣東電力，2005(12)，42-45.