趙立秋　梁晨明

【摘 要】對山東京博石油化工有限公司東西區(qū)配電室無人值守集控自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，并對廠站無人職守集控站進(jìn)行了詳細(xì)的研究，由于集控站的合理規(guī)劃和建設(shè)直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全可靠運行，同時對提高區(qū)域電網(wǎng)的運行管理水平、減員增效有著積極的意義。本文結(jié)合企業(yè)廠站電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提出集控站設(shè)計中的系統(tǒng)組成和方案特點，供業(yè)界同仁參考。

【關(guān)鍵詞】集控站；無人職守；自動化

0 引言

隨著石油化工等大型企業(yè)內(nèi)部電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，需要監(jiān)控的點數(shù)量比較多，位置比較分散，而又要實現(xiàn)統(tǒng)一管理，無人職守集控站的改造成功解決了分散監(jiān)控，集中管理的難題。

山東京博石油化工有限公司東區(qū)、西區(qū)35kV總變內(nèi)上各建立一套區(qū)域變集控站，區(qū)域變集控站增設(shè)數(shù)據(jù)服務(wù)器，原有各廠家的監(jiān)控系統(tǒng)不做改動，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，將其管理轄區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一上送至區(qū)域變集控站。現(xiàn)東區(qū)管理轄區(qū)內(nèi)1個35kV、1個10kV、4個6kV配電室，西區(qū)管理轄區(qū)內(nèi)2個35kV、4個10kV配電室，電力監(jiān)控系統(tǒng)集控站設(shè)置在東西區(qū)域總變的35kV站。

1 系統(tǒng)組成

1.1 實時監(jiān)控功能及數(shù)據(jù)采集

具備實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控功能模塊、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用模塊（潮流分布、拓?fù)渲?、短路電流計算、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)報、安全分析功能）、智能操作票模塊、調(diào)度員運行管理模塊、綜合防誤操作模塊等。

監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊層實時采集智能終端單元的模擬量、開關(guān)量、脈沖量等數(shù)據(jù)，形成實時數(shù)據(jù)庫，并可根據(jù)設(shè)定的時間間隔自動轉(zhuǎn)存于硬盤，形成歷史數(shù)據(jù)庫。

該系統(tǒng)與各保護廠家的軟硬件設(shè)備實現(xiàn)了直接的互操作性。主體系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通訊TCP/IP協(xié)議，支持電力調(diào)度規(guī)約CDT，兼容IEC101 ＼IEC103＼IEC61850＼IEC61970等協(xié)議，系統(tǒng)可提供多種總線接口（RS232、RS422、RS485、RJ45、光口等），并提供多種通訊規(guī)約的連接（MODBUS、SPABUS、CANBUS、Profibus等），可與公司內(nèi)的ERP等信息系統(tǒng)提供借口對接，系統(tǒng)可以連接各種智能設(shè)備完成自動化功能，可將任何開放設(shè)備納入監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)置高級腳本語言，方便用戶二次開發(fā)和靈活應(yīng)用。

1.2 數(shù)據(jù)庫管理

具有強大的數(shù)據(jù)表達(dá)式功能，使用簡便，可實現(xiàn)各類二次計算。靈活的數(shù)據(jù)庫配置策略，數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)、用戶配置、系統(tǒng)參數(shù)配置模塊獨立運行。數(shù)據(jù)源連接切換機制和主/從數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步機制。遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，符合開放性系統(tǒng)的設(shè)計要求，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/IP、UDP/IP通信協(xié)議，可實現(xiàn)與甲方信息管理系統(tǒng)（ERP）進(jìn)行通訊。

數(shù)據(jù)庫采用 Mysql、Oracle、SQLSever2008 等大型工用數(shù)據(jù)庫，采用多進(jìn)程、多線程方式模式。

1.3 智能告警管理

首先把開關(guān)變位、保護信息、遙測越限這三種告警，根據(jù)告警的重要程度和特點，按照以下五種類型進(jìn)行劃分：

1）事故及開關(guān)變位類

2）告警及異常類

3）刀閘變位類

4）提示信號類

5）自動化設(shè)備狀態(tài)類

系統(tǒng)機構(gòu)圖如圖1。

1.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在集控站建設(shè)視頻監(jiān)控主站系統(tǒng)，視頻、周界和消防信號接入變電站視頻系統(tǒng)，進(jìn)行集中視頻監(jiān)視。

集控中心可通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)實現(xiàn)對各子站的空間和電氣設(shè)備的視頻監(jiān)視功能；遙視系統(tǒng)具備與電力監(jiān)控系統(tǒng)通訊的功能，能夠接收攝像機的數(shù)字信號，通過視頻服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)保證畫面的清晰度和實時性，通過和電力監(jiān)控系統(tǒng)通信實現(xiàn)在模擬、操作、跟蹤和事故報警時的視頻聯(lián)動功能，實現(xiàn)部分替代人工巡視的功能。

各區(qū)域變電所內(nèi)分別各設(shè)置遙視工作站、大屏幕拼接單元、遙視通訊屏一面，配置視頻服務(wù)器及磁盤陣列。大屏采用LED無縫屏幕拼接，可以實現(xiàn)畫面的切換＼輪巡＼投屏，自由融屏等功能。

支持視頻聯(lián)動功能：當(dāng)監(jiān)控、安防、消防系統(tǒng)產(chǎn)生告警時會發(fā)信息給視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻服務(wù)器控制攝像機切換到指定位置，同時控制照明系統(tǒng)打開現(xiàn)場照明，在值班機上彈出告警現(xiàn)場的視頻畫面，使運行人員能夠第一時間了解現(xiàn)場情況。

1.5 短信平臺

實時報警信息，一旦現(xiàn)場出現(xiàn)重要報警，可立刻將報警信息發(fā)送到相關(guān)值班人員的手機上，用戶可以根據(jù)信息種類的不同，將信息發(fā)送給自定義的聯(lián)系人。如實時報警信息發(fā)送給現(xiàn)場運行人員，定期報表數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)的管理人員。

權(quán)限管理功能。不同的用戶設(shè)定不同的權(quán)限，根據(jù)登錄用戶的權(quán)限等級，確定是否可以添加、刪除和更改聯(lián)系人信息等操作。

1.6 Web配置與發(fā)布（可選）

通過WEB發(fā)布的所有圖形信息、保護定值信息、保護事件、錄波數(shù)據(jù)信息、告警信息等。

2 系統(tǒng)優(yōu)點

該系統(tǒng)能將不同廠家的后臺監(jiān)控系統(tǒng)、多功能智能儀表、變頻器、PLC以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合到一個集控電氣自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控、遙視、視頻聯(lián)動功能、電氣信息數(shù)據(jù)采集、存儲、報表分析，數(shù)據(jù)庫信息錄入、短信群發(fā)、人員實施畫面監(jiān)視等功能。

能實現(xiàn)對設(shè)備安全監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)視、門禁管理等系統(tǒng)的兼容，與變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)報警。

出現(xiàn)電氣故障時，大屏系統(tǒng)可以將故障信號彈窗，語音提示，群發(fā)短信。

集控系統(tǒng)具備強大的數(shù)據(jù)管理功能，實現(xiàn)報表記錄、智能分析、歷史曲線查詢，歷史畫面查詢，要能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)設(shè)備的參數(shù)、數(shù)據(jù)錄入功能并能預(yù)警。

要求要有五防電子操作票出票功能?？梢詫崿F(xiàn)喇叭擴音對講功能。

實現(xiàn)與消防、空調(diào)等輔助設(shè)備的通訊，通過系統(tǒng)分析進(jìn)行報警聯(lián)動。

支持后期擴容后實現(xiàn)各個廠區(qū)的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)兼容。

3 主要目標(biāo)及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

1）實現(xiàn)各配電室無人或少人值守，達(dá)到減員增效目的；

2）實時監(jiān)控，提高工作效率；

3）通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)與電力監(jiān)控系統(tǒng)通訊，實現(xiàn)在模擬、操作、跟蹤和事故報警時的視頻聯(lián)動功能；

4）對其他智能輔助設(shè)備實現(xiàn)信息錄入功能。

4 結(jié)論

1）本方案可大大提高用電企業(yè)配網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性及及可靠性；

2）有效防止故障擴大化，系統(tǒng)分析故障原因，大大縮短停電時間；

3）解決分散監(jiān)控集中管理難的問題；

4）可實現(xiàn)后期擴建工程的數(shù)據(jù)接入。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊杰.電力集控站站端調(diào)度自動化系統(tǒng)的問題與對策[J].學(xué)術(shù)論壇，2015（16）.

[2]賀曉梅.基于無人值守220kV變電站的監(jiān)控系統(tǒng)實施方案研究[D].北京建筑大學(xué)，2015.

[3]張浩，吳健，歸宇，陳昱，楊海威.適用于變電站作業(yè)風(fēng)險管控可視化全覆蓋的遠(yuǎn)程移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)[J].中國電業(yè)：技術(shù)版，2015（10）.