集控在电力系统自动化中的应用

摘要：本文作者结合多年工作经验，分析了自动化系统中对集控站的要求，介绍了集控站主要的几种应用模式特点，以DF1800V8集控站自动化系统为例，阐述其在电网自动化系统中的应用。

关键词：电力系统；电网自动化；集控；系统结构

1自动化系统中对集控站的要求

1.1可靠性

由于无人值班站的大量建设，集控站成了对所辖子站运行状态进行监视控制的唯一手段，其稳定性、可靠性和抗干扰的能力及其重要。系统如果出现故障，受控子站将失查失控，系统的安全运行将受到极大威胁。

1.2实时性

由于集控站需要处理的数据和需要完成的功能大大多于传统的常规站，所以集控站监控系统要有极高的处理容量和处理速度，必须采取措施来保证系统响应时间的各项指标满足要求。比如采用国际标准IEC60870-5-101、103、104通信规约，依靠成熟可靠快速的自愈光纤通信网络等。另外还要求具备全面满足当前电力企业运行管理要求的强大功能。

1.3安全性

从值班员的培训管理、报警的多样性、操作权限分级和防误操作闭锁等方面直到微机系统全面防误性能的实现，集控站需要监视多个子站的运行情况，而各站的电气接线和电气设备型式不尽相同。系统相对于有人值班的单个常规站的监控更加复杂，大大增加了运行值班人员和操作队的劳动强度和工作复杂性，更容易发生误操作。因此集控系统的安全防误操作相对于有人值班变电站来说就更为重要。

1.4开放性

集控站系统必须遵循开放性原则，即采用通用的、主流的计算机软硬件及通讯协议等，以便在需要时候可以简单的实现系统升级改造和系统重建。

1.5实用性

集控站系统能够提供简单方便的用户界面，使用户通过简单培训就可熟练操作；日常操作所需的功能必需完备简明，注重实用性和多样性相结合，信息按层次分流。

2目前集控站主要的几种应用模式的特点

2.1集中控制模式

此模式一般适用于系统规模不大、通道可靠性高的电网。不需要独立服务器，配置少，投资规模小。数据流全面集中在调度系统中，通道数据流量大，数据繁杂，没有分流和分类，网络数据流容易出现拥挤。集控系统和调度系统之间的职责不明确，相互不独立，集控站系统和调度系统可靠性较差。

2.2分级管理模式

此模式一般适用于系统电网规模较大、管辖的受控站较多，为目前电力系统广泛采用。数据流向清晰，信息进行了分层处理，减轻了调度主站的压力。

通道利用率高，并且调度系统和集控系统之间职责也十分明确，结构上的分散减少了系统崩溃带来的完全失去监控的灾难性风险。

投资规模大，同时仍然有一部分变电站的细节本体管理集中在调度，另外同等集控站之间没有任何的联系。

2.3分层分控管理模式

此模式一般适用于系统规模较大、管辖的受控站较多的电网。数据流向清晰，通道利用率非常高，所有变电站由两级控制，具有高可靠性。地位对等的集控站之间可以通过总控系统实现数据的交流（拓扑着色等）。并且各个层次的系统：变电站、分控集控站、总控集控站、调度自动化系统功能职责明确。

3以DF1800V8集控站自动化系统为例，简述其在电网自动化系统中的应用

DF1800V8集控站自动化系统是针对集控站、大型变电站开发的一套综合实时监控系统。它是集实时监控、运行管理、智能倒闸操作票及预演培训、值班员仿真培训、防误闭锁、微机保护信息管理、电压/无功优化控制、远程图象监控、变电站巡检管理、WEB实时浏览等应用于一体的计算机监控系统，充分体现了无人值守变电站的管理理念和架构，面向集控站设计开发，产品定位明确、特点鲜明、运行现场十分丰富。

3.1 DF1800V8系统结构图

3.2功能模块

综合实时监控系统（SCADA）；实时运行管理系统（SMIS）；智能倒闸操作票及预演培训系统（OTS）；值班员仿真培训系统（STS）；电压无功控制系统

（VQC）；微机防误闭锁系统（WFBS）；远程图像监控报警系统（VSAS）。

3.3主要功能

数据采集软件、数据处理；人机交互；遥控和操作闭锁；事项及事故处理；时间顺序记录（SOE）；事故追忆及反演功能；报表生成及打印；用户可定义运算；双机切换、GPS对时。

4相关应用系统

4.1智能操作票系统（OPT）

DF1800V8智能操作票管理系统采用全图形开票方式，能根据运行方式和电网实际运行情况正确编写各种类型的操作票。既可按实时系统状态拟写操作票，也保留了离线拟写操作票功能。融进资深值班员的经验，有严格的防误措施，具有智能生成、单步生成及典型操作票自定义维护功能。开完票后可进行模拟预演，具有方便的操作员培训功能。操作票可存成文本文件和数据库等方式，具有操作票审查、分类、编号、做记号、查询、统计和打印等功能，符合调度室的日常管理规定。

4.2调度管理系统

DF1800V8调度管理系统包含以下管理模块：运行管理、操作管理、检修管理、继电保护管理、设备管理、生产管理、调令及工作票的远方传输等。

4.3值班员仿真培训系统（STS）

无人值班变电站实现集控站管理以后，为了提高值班员的业务能力，可以借助值班员仿真培训系统STS进行培训。同时STS系统可以将变电站实际运行工况与其仿真系统进行对照，易于及时发现变电站运行隐患，并通过仿真系统制定消除这些隐患的合理运行方案。DF1800V8变电站仿真培训系统作为一种利用模型对变电站系统进行试验、研究和培训人员的工具，它具有可控、安全、经济、节约时间和允许多次重复等突出的优点，具有正常状态及故障和异常状态模拟、故障设置、误操作模拟、仿真系统运行控制、人为设置潮流等功能。

4.4远程图像监控系统

集控站经常要对各受控站开关进行遥控操作，但实际命令是否能执行、执行是否正确、开关拒不执行的原因往往很难判断，这时对该开关及其相关量的“遥视”信息进行分析就能很快作出判断。“遥视”功能还能在变电站发生事故时，自动启停录像设备，实现事故时图、像的白动记忆，捕捉现场发生事故过程的相关记录，以获得分析事故所需宝贵资料。图像监控系统可以同防火、保安等设备相联系，并设有报警联动措施，真正实现变电站的无人值班。图像监视系统可以实现在有人值班时的设备巡视，弥补无人值班站集控时设备巡视困难的难题。监控

系统与图象监视系统的结合可以实现两系统的互动，各自发挥其功能。

5电网自动化系统集控站的应用

5.1系统配置

硬件配置：两台SUNE450作系统主服务器，数采系统以两台SUNSB1K750作前置机服务器，配通信处理柜；两台SUNSB1K750作用户终端机；两台SUNSB1K750作PAS工作站；一台SUNSB1K750作DTS工作站；一台SUNSB1K750作WEB服务器；一台HPPIII/886打印服务器。

软件配置：操作系统SUNOS5.8Windows2000；数据库：SYBASE12.1；应用系统软件包括：数据库管理系统，人机界面系统软件，图形系统软件，报表系统软件，保护系统软件，告警系统软件，网络通信软件，遥控遥调系统软件，打印系统软件，实时性处理软件等。

5.2实现的功能

该系统实现的SCADA功能包括：数据采集功能，数据处理功能(遥信处理、遥测处理、电度处理、事件顺序记录处理、事项及报警处理、数据计算功能、统计功能、遥控遥调处理、历史数据处理、画面处理、报表、事故追忆、操作记录、打印功能、对时功能、与模拟屏接口、权限控制、等)。

系统实现了和MIS联网的功能。

系统实现了与中调或其他系统通信的通信功能。

5.3系统运行情况

从调度自动化运行情况报告中可看出，系统的数据采集子系统工作稳定可靠，所有厂站的远动信息均接收正常，没有出现丢失信息的现象，具有高度的可靠性。主站发出的下行对时命令或遥控遥调命令均能得到厂站端的快速反应，遥控正确率100%。系统数据处理正确，反应迅速，在电网异常或事故时，系统立即以语音和推画面方式为调度员告警，电网功率总加，报表打印，负荷曲线，模拟屏控制等各项功能应用正常。历史数据库处理速度快，安全性高，保存容量大。

6结束语

综上所述；集控是电力行业中一个关键部门，它是关系着电力工作是否能够顺利、安全、有效开展的关键。所以作为从事变电管理的一员，没有扎实的运行水平和管理水平，供电企业生产和发展就没有可靠的安全保证。因此我们只有在工作中结合实际的情况不断的积累和总结，并进行分析和探讨，从而保证电力工作的顺利的开展。

【参考文献】

[1]吴东莉，郑文彬.电网AVC系统设计的初步研究[J].广西电网公司2007，

(8):110-113.

[2]桂电生(2006)132号电网公司“十一五”发展规划.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。