锡林郭勒超高压供电局 内蒙古锡林郭勒 026000
摘要:随着现代社会科技的不断发展,各等级的变电站早已普遍使用计算机监控系统,它的正常运行为电网的安全、经济、正确运行提供了保障。如何降低计算机监控系统缺陷的高发生率成了计算机专业人员迫切需要解决的问题。通过对常见缺陷进行统计发现,后台机、测控装置、GPS是监控系统缺陷的易发位置。
关键词:变电站;计算机监控系统;安装调试
引言
变电站计算机监控系统是电力自动化系统的重要组成部分,是电力调度自动化系统的基础数据来源和远方控制的必备手段。随着变电站运行时间增长,变电站监控系统存在运行老化后故障增多的情况,另外变电站自动化技术的迅速发展和自动化设备的快速更新换代,运行多年的监控系统有升级改造的必要。由于受电网供电可靠性及一次设备全生命周期与二次设备不一致等因素的制约,变电站计算机监控系统进行部分升级改造的情况较多,其中只对后台监控系统和通信控制器等站控层设备改造的情况更为常见。
1变电站计算机监控系统基本结构
1.1间隔层
间隔层主要采用分布式设计,具有较为完善的网络系统和监控模块,发电厂、变电站以及开关站的监测和控制等功能的实现更为方便。间隔层的监控模块采用嵌入式设计,主要是对数据采集模拟量、状态量、报警量等,并发出控制操作状态,其中I/O模块通过组态技术得以实现,可以按照实际容量进行合理配置,扩充更为灵活便捷。间隔层选用更为高性能的处理器,综合监控模块以高性能的犯位68360单片通信管理器为核心,处理能力和稳定性更加可观。此外,为了进一步提升监控系统整体安全稳定性,应用多重冗余设计,能够最大限度的降低网络时效情况,间隔层采用双网络结构,运动工作站为主要处理器,能够在网络失效情况下,保证每个模块仍然能够独立完成系统监控功能。
1.2站控层
站控层集实时监控、电压无功控制以及运行管理等功能为一体,为了满足电力系统监控需求,能够从软件支撑平台到应用层开放。应用软件平台建立在ANSI,IEc基础上,进而对历史数据进行整体维护,可见,应用层的开放能够适应不同程度的系统拓展要求,为系统之间的互联提供了更加便利的条件。站控层硬件平台采用SUN公司生产的服务器、工作站,采用服务器软件冗余,能够有效防止单一硬件出现故障而造成数据丢失问题的出现,操作系统采用SolarisUNIX系统、站控层主网采用双王机制,重点节点分别在主机、工作站、员工工作站以及智能移动设备等,设备之间节点网络状态出现变化,系统会根据实际情况重新选择最优的网络通信节点。
2变电站计算机监控系统安装调试要点
2.1计算机监控系统架构
现在变电站计算机监控系统的结构一般采用分层设计,系统一般分为站控层、间隔层和过程层。运行超过10年的变电站基本是使用传统一次设备的厂站,通常配置了后台监控系统、远动机、网络交换机、通信控制器、微机五防系统等设备的站控层和以测控装置为主的间隔层。
2.2计算机监控系统站控层改造总体思路
计算机监控系统改造工程保留全站测控装置,只对站控层设备进行升级改造。后台监控系统BSJ2200监控系统改造为NS3000监控系统,SLC测控装置专用通信设备前置机更换NSC301V型通信管理机。全站保护装置和智能设备通过新的NSC301V型通信管理机接入新后台监控系统。微机五防系统不做升级改造,为了提高五防系统与新监控系统通信的稳定性,新系统与微机五防机采用以太方式通信。在全站前置机未改造完成之前,保留老的BSJ-2200的后台监控系统,用于监视全站的信息及控制操作,与新监控系统一起并列运行。站内NSD500V测控装置直接通过网络接入新的监控系统;保护装置和智能设备通过485/232串口方式接入NSC300作规转使用的通信控制器,全站SLC测控装置和保护装置转接完毕后再退出老监控系统。
2.3监控系统双系统同时运行调试技术
监控系统站控层改造过程中,始终是两套后台后台监控系统并列运行。新后台和新五防机采用以太网方式通信,新后台通过人工置数的方式将未改造完设备的遥信状态转发给新五防机,保证新五防机的正常闭锁功能,后台遥控采用问五防机模式:即后台遥控时先在五防机上开操作票,并将操作票传送给后台,后台收到操作票后允许相应的开关或刀闸进行遥控操作,否则不允许操作。该方式为站控层改造与间隔层改造同时进行的方式。遥信、遥测、遥控只需要一次试验不存在重复性工作。主要工作是:将原BSJ系统间隔的一台前置机替换为NSC300通信控制器,NS3000系统主机替换原BSJ系统后台,接收各个替换的NSC300通信控制器的数据。
3变电站计算机监控系统典型缺陷原因及对策
3.1测控装置缺陷以及优化
3.1.1缺陷现象
(1)造成通信中断。(2)测控装置网络的接口一旦出现问题就会导致信号的中断,而网络连接头太过粗糙的话会产生接触不良的情况,从而会出现网络接口吊死的现象。在这种情况下,我们可以对计算机进行重启操作,或者是对网络接口进行调整使测控装置恢复正常的工作。(3)对屏蔽层、接电线的处理不恰当。接电线、屏蔽层和大地有可能形成闭合回路,通过周围环境磁场的变换,屏蔽层内出现感应电流,一旦屏蔽层和芯线发生耦合现象,就会对信号的传递实施干扰,导致数据混乱或死机。
3.1.2防范措施
(1)保证测控装置在工作时的通讯正常,在进行实际的测控之前,可以对装置板上的故障进行检查,然后用实现准备的备用部件进行更换,对于连续出现故障的地方,要根据实际情况来进行相应的调控。
(2)如果测控装置的端口信号状况发生异常,可以重新启动装置或是反复插拔网络RJ45头恢复通信,或者是更换交换机的端口进行临时的解决,在对具体的效果进行观察,如果效果不好就需要对控制装置的通信板进行更换。
(3)使用屏蔽电缆作为通信线,确保屏蔽层和装置接地,以防外界磁场变换引起感应电流,从而干扰测控装置内部回路。
3.2GPS对时缺陷原因及防范措施
3.2.1缺陷现象
(1)由于变电站内计算机监控系统出厂厂家不同,保护装置、故障录播装置及电能量计费系统的GPS对时时钟是各自独立计时,不同的产品制作过程存在差异,使其在进行GPS的对时出现偏差,造成全站各系统依靠统一的时间基准分析和比较数据,从而事后不能正确判断故障发生的时间。
(2)GPS接受机中有许多的接口可以使用,利用电缆进行装置间的串联,从而达到时间一致的目的。但如果使用的串口电缆过长易导致对时精度不准确。
3.2.2防范措施
(1)对变电站全站的GPS统一对时进行更改,在全站统一GPS对时系统中接入监控系统、保护装置与故障路波装置的对视时钟,能够解决变电站对时的差异,对故障产生的原因进行合理的分析。(2)当主时钟与相关设备之间的连接距离过远,或者是接受同步信号时的接口数量不足,我们就可以使用GPS的信号扩展装置,可以通过电缆进行主时钟系统的连接工作,降低距离过远对对时精度的影响。
结语
工程实践表明,此方法可以确保改造过程双系统正常安全运行,具有很强的工程推广意义。新的后台监控系统更加人性化,满足对后台监控系统的图形界面要求,进一步提升运行人员完成大型倒闸操作的工作效率,减少停电时间,确保变电站系统的安全稳定运行。
参考文献
[1]陈安伟.智能电网技术经济综合评价研究[D].重庆大学,2012.
[2]邹信勤.500kV变电站综合自动化系统改造的研究与应用[D].南昌大学,2015.