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许建平河北省玉田县电力局（064100） 摘要：电力系统调剂分为五级调剂，即国调、网调、省调、地调、县调。县级电网属于电网结尾，直接调剂农村用电客户。文章论述了县级调剂自动化成长简史和县级电网特点，论述了县调自动化系统的模式，指出了县调自动化系统存在的问题。 要害词：县级电网调剂自动化通道规约SCADA 1概述 自20世纪80年月末，一些有识之士起头对开发县级电网监控系统，进行有益的测验考试，1989年10月原能源部发表《县级电网电力调剂自动化规范》(试行)，1992年9月原能源部农电司下发的《县级电网调剂自动化系统实用化验收细则》(试行)，1998年10月原能源部发表的《县级电网电力调剂自动化规范》(试行)等，都为县级调剂自动化的成长指了然标的目的。然而，由于技术和经济能力所限，主要是35kV变电所装备过于落后，大都为20世纪70、80年月建设，甚至有20世纪60年月变电所，技术改造坚苦，使"四远"功能中的除远测外，远控、远调难以实现，远信也不成靠。尤其是通讯手段落后，光纤或电信租费投资过年夜，扩频通讯中复用器故障多、投人成本高，除少数县外，年夜部门县对自动化成长望而生畏。 2县调自动化系统模式 完整的县调自动化系统由主站端、通道、厂站端三部门组成，各部门的运用模式应凭据规模、重要性及容来肯定。 2．1主站端 一般采用双网络系统，互为自动热备用。其主要功能及设置装备摆设以下： (1)前置机数据收集及规约处置： 前置机凭据分歧的规约类型从规约诠释组件库中装载响应的规约诠释组件，完成从与电力规约有关的原始数据到与电力规约无关的数据转换。收集的电网数据包括模拟、开关、电能等电网数据。 支持单通道和多通道，在前置机之间切换和通道之间切换不丢失原始数据。 电力规约诠释的组件库，能诠释多种电力传输规约，以顺应分歧厂商的厂站系统。 接收尺度GPS卫星时钟信息，转化为与GPS时间花式无关SCADA系统时间。 系统对厂站远动装备通讯数据进行实时接收处置。对RTU各主、备通道毗连情况及运行情况进行监视，实现主备通道自动切换。通道泛起故障时将发生SCADA系统事务，同时陪伴有音响报警，并能即时打印报警信息、统计信息等。可以在线关闭、打开指定厂站通道。 前置通讯子系统实现无扰动主辅切换，不丢失原始数据。 具有向上、下级调剂自动化系统转发和接收远测、远信、电能等远动信息数据的功能。 支持与模拟屏的数据通讯，实时数据上模拟屏。 前置机可以交叉毗连SCADA实时服务器，即"一拖二"，实现系统冗余，提高系统的靠得住性、实用性。 可以对上行、下行的各类数据在SCADA数据花式的根蒂根基上和规约传输花式的根蒂根基上进行原始数据监视，调试、测试系统和通讯通道的准确性。 (2)模拟处置及限值监视子系统： 电网中模拟包括：母线电压、频率、主变及输电线路电流、有功及无功功率、功率因数、主变油温等。 越限处置：系统丈点都可以设置上限、下限、上上限、下下限，系统凭据当前丈值的年夜小来判定是否越限。同时还设置报警死区，以免丈值在限值四周振荡而泛起频频报警。越限作为系统事务记实人事务库，以备查询并可以生成各类统计报表。 统计处置：系统自动地统计模拟的年夜值、小值和年夜值、小值发生的时间，自动计较平均值、累加值、越限时间、及格率、峰谷差，按用户自界说的时段，计较时段的年夜值、小值和年夜值、小值发生的时间。同时将这些统计值写进历史库中。 历史存储：丈值以可调的存储周期(秒级暂存、秒级、分钟级)存人历史库中，两历史数据库自动连结一致，同时依照历史数据的会见频率和纪律，实施壮大的缓冲机制，提供统一的数据会见接口，以快速地存取所需历史数据。 (3)开关状态监视子系统： 电网开关包括：事故总旌旗灯号、断路器位置旌旗灯号、隔脱离关位置旌旗灯号、主变分接头位置旌旗灯号、庇护动作旌旗灯号、庇护机构动作旌旗灯号、系统事务对象旌旗灯号等。 当庇护旌旗灯号动作时，检查庇护相关的开关是否同时动作，判定系统事故，同时按用户设置自动推出光字牌报警画面，同时给出语音报警。 条件闭锁，对于有远控操作的开关，当用户设置的条件发生时，制止远控操作，以防远控误操作。 (4)算术逻辑运算及判定子系统：系统在实时处置进程中能完成SCADA系统经常使用的一些计较、统计功能： ．厂站电总加．数据点接连监视，如母线电压，计较越限时间、及格率等 ．接连监视计划值有功曲线，计较峰、谷、平越限电、及格率等 ．月、年、时段年夜值、小值统计 ．存取指定站点的实时数据 ．按知足用户设定的条件获取指按时间、站点的历史数据、历史统计数据 (5)电能处置： 能够接收并处置RTU发送的带时标或不带时标的实测脉冲计数值。 (6)远控、远信、远测、远调控制子系统： 远方控制输出(远控)主要有： ·对断路器分、合的远方操作 ．对抵偿电容器投、切的远方操作 ．对有载调压变压器分接头的远方调理操作 ．部门庇护的远方启动，闭锁及旌旗灯号复回 (7)电网事务、报警及事故处置： 当系统任何节点、调剂使命单元泛起故障或异常，在处置系统实时的或历史的电网数据进程中发现电网异常、故障时，系统自动给出各类报警提醒。 ①正常分闸与事故分闸报警； ②可凭据RTU发送的事故总旌旗灯号、庇护旌旗灯号、响应模拟或线路有关隔脱离关状态区分断路器正常分闸与断路器事故分闸，用分歧的音响和文字报警。 (8)事务顺序记实(SOE)： 当电网发闹事故时，电网庇护装备记实下事故发生时断路器、隔脱离关、庇护旌旗灯号、机构旌旗灯号动作的时间前后顺序，切确到10ms级(主要由RTU决议)。为电网事故、故障分析提供详实的依据。 系统接收到SOE陈述后，给出响应的SOE告警信息(同电网事务、报警及事故处置)，同时按时间前后顺序和其他预界说的索引存人数据库中，包括时间、站点信息、报警状态(分或合)等，可以利便地检索和进行复杂的组合查询。 (9)双机备用及自动／手动切换处置子系统： SCADA系统中要害部位前置机、实时服务器、历史数据库服务器均用双机互为备用，使系统在要害焦点处置部门有一定的冗余度，在需要检修维护、突发性事务增强系统的靠得住性、可用性。 (10)系统时钟同步； 以GPS卫星时钟为基准，同步系统中各节点及厂站RTU的时钟。 前置机按给定的规约花式接收GPS卫星时钟，设置本机时钟。同时，以用户设置的周期向服务器及各节点机发送时钟信息，以校正时钟。 (11)事故追思(PDR)及事故重演： ·事故追思的处置能力及设置装备摆设 。事故追思的触发 ·事故追思的检索 ．事故重演用接线图、数据表格、曲线等形式； (12)网络拓扑分析动态着色功能： 系统在接线图编纂阶段，建立网络拓扑关系。 当手动断路器、隔脱离关操作致使网络拓扑关系发生变化时，系统自动实施网络拓扑关系、停电、接地、挂标示牌分析，进行动态着色、上区域标志、相关操作闭锁等。或，实时计较发现电网状态发生变化，自动启动网络拓扑分析，计较网络拓扑关系。 或电网装备状态发生变化时，需要重新计较电网接线的网络拓扑结构，作响应的报警提醒、区域闪灼、动态着色。 区域远控指示各类挂标示牌一远控操作、检修操作、挂地线操作。 判定各类改变电网拓扑结构的操作是否正当，提供建立在一次接线图之上的网络库工具，自动生成网络拓扑数据库，对输进网络参数具有粗检测功能。 远动收集信息及人工置进信息均从SCADA中直接获取。 网络着色则是凭据电网拓扑监视出的装备状态信息，以分歧的颜色直观地显示出电力系统各个装备的电气状态，如带电／不带电等。 (13)模拟盘通讯： 系统具有与调剂模拟盘接口的能力，系统与模拟盘的通讯协议由用户提供。模拟盘上指示灯暗示的状态、模拟与调剂员监视画面上显示的实时状态逐一对应。 (14)打印治理： 按时打印用户指定报表，理睬呼唤打印，流水账事务报警即时打印。 (15)历史数据库： 历史数据回档，实时库运行时经常使用历史统计。 (16)图表／报表编纂： 对系统图及报表进行增加、修改等。 2，2通道的形式 通讯网络是电力系统生产指挥的重要手段，是保证电网平安运行的根蒂根基，也是实现调剂自动化的条件。县调作为一级调剂，按划定必需具有用通讯网，作为展开正常调剂营和数据传输的通道，而数据传输比语音通讯对通道的要求要高得多，所以要实现调剂自动化的单元，必需首先斟酌通讯网的建设或完善。 一般采用环状光纤网络，或采用两种用通讯手段，如支线光缆增加微波、扩频、ISDN、DDN作为后备。光纤系统一般配备多种数据接口及模拟口，接口板作冗余备份。 光纤系统应具有完整站点的告警能力，并自动聚集到网管中心，加以记实并发作声光告警。系统一般告警可以自动定位到单板，重要告警可以定位到电路，电源告警可以定位到电源种类。系统具有查询功能，中心网管可以实时显示当地各站点的运行状态。 2．3厂站端 厂站对远信、远测是信息源，对远控、远调来说，又是具体执行者，它关系到整个系统数据的准确性、饬令执行的准确性和投资的合理性。针对分歧变电所，采用分歧的装备和方式，提高了装备的性能价格比，且尽避免重复性投资。 新建变电所应按高尺度设计，到达无人值班条件。具体形式可凭据变电所容年夜小及重要性来肯定，实现综合自动化。 对于现有变电所，则应采用按功能散布式RTU，连系常规电磁式庇护等其它装配，实现自动化，其主要功能及设置装备摆设以下： 远动分站应具有收集并发送状态、模拟、数字、脉冲计数目，接收并执行远控饬令、主变分接头调理饬令。 远动分站应遵从开放系统的原则，按散布式概念设计，各模块可集中或涣散安装。 远动分站所有插件之间，插件与现场电气接点之间需进行完全的电气隔离，避免相互干扰，保证每一个单元故障不影响系统的正常运行。能肆意带电插拔插件，提高系统的靠得住性和可用率。软件采用模块化设计，可读性强，易于修改和升级。 远动分站需能肆意组合并扩大，所有参数设置可经由过程计较机在当地或远方进行修改和下载，参数可失落电保留。 装配具有系统自诊断与自恢复功能，故障可诊断到单元级，检测成效可以在现场或远方经由过程维护用计较机直观地显示出来。多可编程通讯接口与分歧的系统进行通讯毗连。 装配中某些可生成计较并上传，计较公式、上传的信息内容、顺序可肆意指定。装配应具有按工作单元划分的多CPU散布式数据收集及控制系统，包括模拟收集、开关收集、脉冲电能收集、主机等工作单元，完成远测、远信、电能收集等功能。 3存在问题 调剂自动化系统是一项触及多种技术的复杂的系统工程，而且是高技术装备的组合。触及到1、二次回路、计较机技术、通讯技术等常识，应配备职的有较高营能力和技术水平的自动化人员，并定期对技术人员进行需要的常识培训。由于县局是自力核算企，以效益为中心，调剂自动化的实现对直接效益其实不较着，所以资金投进谨严，技术人员缺少培训，尤其是通讯系统的维护治理在县一级一是年夜坚苦，但今朝市场成熟，年夜部门维护靠售后服务，使系统暂能保障运行。 要用好调剂自动化系统，使其阐扬应有的作用，装备是根蒂根基，治理是保证，人材是要害。就县调自动化系统来说，应在工作中逐渐培育一批既懂电网运行技术又懂自动化和通讯常识的周全人材，以保证县级调剂自动化运用水平的不竭提高。 此外，由于《县级电网电力调剂自动化规范》为技术文本，没有为县级调剂自动化治理、维护制定响应模式，所以调剂自动化系统存在重监控轻治理的现象，一般没有把停电计划、负荷治理、限电序位、供电靠得住性治理等设计人系统中。一般也没有为电力系统MIS和OA提供平安的接口服务等。 4竣事语 随着国平易近经济成长，县级电网不竭壮年夜，电网自动化技术和产物不竭更新，装备成本慢慢下降，劳动力成本慢慢提高，县调自动化配合无人值班变电所建设能提高供电靠得住性，提高人均劳动生产率，增加企效益，实用性也将年夜年夜提高。新的"农村电气化县达标尺度"将其列为必备条件，充实显示了它的重要性，而农网建设与改造又为县调自动化成长缔造了秀 的契机。是以，县级电网凭据现实情况投进自动化装备已经是提高现代化治理水平的需要，是现代化农电企的标志，也是县级电网成长的必然趋向。
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