调控技术支持系统的功能建设与应用

胡忠钢+王浩

摘要：本文从综自变电站集中监控模式下调控技术支持系统程序化操作、遥控、信息分类分层、系统闭锁等实际应用出发，介绍本地公司220k及以下变电站的监控业务管理，阐述分析了系统应用功能，为调控技术支持系统的功能扩展与建设提供了经验。

关键词：集中监控；综自变电站；调控技术；支持系统；程序化操作；功能

0 引言

近年来国家电网公司飞速发展，公司规模已经有全球500强第7名，飞跃至前两名，“三集五大”的快速持續推进，无人值班变电站基本全面普及，经历多年的改造建设，目前本地监控所辖220kV及以下变电站已有200多座，随着电网建设步伐加快，数量仍在不断增长，但由于变电站的重要性和复杂性、智能化技术越来越多的应用到变电站自动化系统中，智能化变电站的全面建设，为“调控技术支持系统”提出了更高的要求。

1.“调控技术支持系统”的发展

在本地公司220kV调控中心成立之初，采用了变电站当地后台简单延伸至调控中心的做法，将现场监控后台直接通过光纤通道连接到调控中心，随着变电站数量较多时，特别是在各后台系统不一致的情况下，集中监控的工作人员将面对多样的人机界面，疲于在各个后台前检查复归信号。

依托变电站无人值班工程的建设，经历了ID800、DF1800、D5000、D5000等几代监控系统，安装了独立的“调度监控一体化系统”，解决了有人值班到无人值守的系统建设。目前采用南瑞科技公司的D5000系统，实现对各变电站的集中监视和操作。同时该系统作为调度EMS系统，目前已接入近240座变电站的四遥信号，目前本地公司地区监控按照多种责任区划分，对所辖220kV及以下变电站进行集控监控，通过责任区的设置实现了各调控中心和调度应用的独立运行，互不干扰。本地“调控技术支持系统”解决了变电站的运行和管理。

D5000作为智能调度技术支持系统，集中监控系统无人值班变电站的监控管理要求，通过规约的扩展、软件应用的深入开发，实现了一二次变电站设备的遥控、程序化操作、信息分层告警显示等诸多功能，为监控班高效地监屏、正确操作、快速的事故处理提供了有力的技术支持。调度一体化的集控框架为值班员提供了更为强大的功能和丰富的信息，如可随时检查其他变电站的运行情况、五防功能从变电站范围扩展到了全系统等，极大提高了运行管理的质量。

2.批量负荷控制与程序化操作

批量负荷控制及程序化操作是指通过自动化系统预先设定的程序（也可称为操作票或操作序列）对变电站设备进行系列化操作，实现负荷的批量控制，实现电网在极端情况的控制，其发出的操作指令是批命令，由自动化系统根据设备的遥测、遥信量相应变化判断每步操作是否到位，确认到位的情况下进行下一步操作，否则告警。

实现了集控系统和变电站监控系统均可实现程序化操作，典型票存储在变电站监控系统工控机内。可实现的典型操作包括运行、热备用、冷备用（35千伏设备改为检修）的各状态之间的转换操作以及200千伏线路和主变开关的热倒、冷倒操作。

在实际应用中体现了较大优势：一方面，程序化操作的实施减轻监控人员的工作压力，减少和避免因人为因素导致的误操作；另一方面，程序化操作的实施提高了操作效率。

3.变电站一、二次设备遥控操作

变电站一二次设备的远方遥控工作日益增多，不仅实现了保护运行状态、动作事件报告等信息至调控中心的上传，将来还将陆续实调控中心对保护的信号复归、定值区切换、线路主保护投退、远方跳闸功能投退、重合闸投退等遥控。

保护动作和告警信号以硬接点方式采集进监控I/O单元，监控通过I/O单元以硬接点输出方式遥控保护信号复归；保护非波形数据以数据口输出至监控系统，保护功能的投退切换通过监控以数据口软压板方式遥控。

4.信息分类分层及责任区划分

变电站除遥测量和一次设备状态量外，运行对信息的需求主要是各种设备异常告警信号，以及系统中发生短路故障后的保护动作报告。一方面由于保护信息量确实太多，且保护与监控接口工作做得不够，另一原因是缺乏这方面的标准和规范。变电站无人值班后，调控中心将接收各个变电站传送来的大量信息，运行人员在日常监屏和事故异常等情况下所需处理的信息量巨大。其中主要做法如下：

1）监控系统具备信息分类筛选功能，运行人员可自定义各类遥信、遥测的紧急程度、所属厂站、间隔，可自行筛选信号类型、信号所上分类告警窗口，实现信号的分类筛选。

2）针对改扩建工程中可能出现的调试验收信号干扰值班员监屏以及验收时误遥控到运行设备的情况，新增设了一台验收专用工作站，并在监控系统增加了“调试”责任区和调试人员账号。

3）实现了信息分类分层技术和责任分区结合。通过责任区的定义来完成信息分层控制，通过用户和结点关联，结点又和责任区关联，用户只能在自己所在责任区的结点范围内对需要监视的信息进行监视。

实现分层分类、责任区划分后，监控人员监屏质量得到提高，事故情况下信息简介、清晰，缩短了事故及异常的处置时间。

5.防闭锁及其他辅助功能

无人值班变电站一方面依赖于变电站设备本身的安全、可靠、可控、可视的良好性能和自动化水平，另一方面还必须建立合适的防误闭锁技术体系，并制定健全的运行管理制度。因此，根据某变电站实际情况，在五防闭锁设置的前提下又进行了以下系统防误内容的扩展。

1）调控中心层面设置防误闭锁逻辑。

220kV无人值班变电站的常规操作在调控中心层面完成。所以，相对于常规220kV变电站的防误闭锁，无人值班变电站增加了调控中心层面的防误闭锁逻辑，该闭锁逻辑和站内闭锁逻辑的一致。D5000的集控系统，可以采用系统图形拓扑五防，通过对系统接线的分析、并增加线路电压、开关电流等遥测判断条件，并能够自动判断集控系统内对侧变电站设备状态，提供了全系统五防校验功能，使得远方操作时五防功能完备。

2）其他辅助系统的应用

变电站电站除对正常一次设备、二次设备的信号采集外，为满足无人值班的需求还增加一系列辅助系统的应用，包括：主变在线监测系统、远程图像监控系统、消防告警系统、环境温度和湿度遥控调节温度功能、水位视频监视与远方遥控及变电站安全防范。通过这些辅助设施和系统的建立，完善了变电站监视内容，确保了某变电站的能空、可控、在控。

6.结束语

7.220kV无人值班变电站是必然的发展方向， 220kV无人值班变电站的逐步深入研究、实施，必将为智能化电网建设、实现调度与运行方式的革命性变化、进一步提高电网的安全运行能力和事故快速反应能力产生深远影响，取得了显著的经济效益和社会效益。

变电站至调控中心信息采集、传输和显示实施了分层分类优化，调控中心遥信显示也按重要程度区分事故报警、异常报警、告知信息等，还可自定义筛选显示告警信息，使得正常运行和事故处理效率大大提高。

程序化操作和保护二次遥控使得操作时间大大缩短，操作安全、安全高效，节省了人力成本。辅助系统提供的视屏监控、主变在线监测数据、避雷器在线监测的数据全面、可靠，可自动显示异常情况，提高了巡视质量和速度。

作者简介：

胡忠钢（1968年4月—），男，汉族，国网江苏省电力公司徐州供电公司，工程师，从事变电、调控运行工作。

王浩（1975年3月—），男，汉族，国网江苏省电力公司徐州供电公司，高级工程师，高级技师、从事多年变电、调控运行管理工作。endprint