集控站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)分析

引導(dǎo)語：建立起基于無人值班變電站的集控站工作方式，是電力工業(yè)轉(zhuǎn)換機(jī)制，改革挖潛，實(shí)現(xiàn)減人增效，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的有效途徑。它在提高電網(wǎng)管理水平，提高電網(wǎng)的安全以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面，具有重大的意義。

一、序言

近年來，隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的高速發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理模式也發(fā)生了重大變化。

國電公司于一九九六年頒布了關(guān)于建立集控站的文件，建議在電網(wǎng)調(diào)度的層次之下建立多個(gè)集控站，以保證電網(wǎng)及無人值班變電站的有效運(yùn)行。集控中心是實(shí)現(xiàn)變電站無人值班的一種運(yùn)行管理模式，負(fù)責(zé)各受控站的遠(yuǎn)方運(yùn)行監(jiān)視、倒閘操作、事故異常處理、設(shè)備的巡視與維護(hù)以及文明生產(chǎn)等全面運(yùn)行管理工作。集控站的設(shè)立，大大改善了對(duì)無人值班變電站的運(yùn)行管理和維護(hù)，并改善了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了變電站管理的分層、分級(jí)管理，其產(chǎn)生的綜合效益十分明顯。

二、集控站自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的討論

集控站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)高度集成的應(yīng)用平臺(tái)，在平臺(tái)上綜合了 SCADA、保護(hù)設(shè)備管理、信息管理、操作票管理、視頻監(jiān)控等功能，并可以向遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開放，這樣的系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)多方的信息共享，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的最大化。

(一)配置一套實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

集控站中必須有一套穩(wěn)定、可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它應(yīng)滿足以下要求：

1. 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 數(shù)據(jù)及進(jìn)程可動(dòng)態(tài)遷移，極大地發(fā)揮硬件資源的潛力，提高系統(tǒng)的可靠性，優(yōu)化系統(tǒng)性能。建議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：

2. 前置機(jī)、服務(wù)器應(yīng)為雙機(jī)熱備用，值班員工作站應(yīng)配置兩臺(tái)，保證一臺(tái)主機(jī)故障的情況下，另一主機(jī)可以則主動(dòng)接管異常機(jī)的工作，繼續(xù)主持信息的運(yùn)營，保證監(jiān)控系統(tǒng)能夠不間斷的運(yùn)行。軟件系統(tǒng)具有多種安全保密措施，滿足工業(yè)界最嚴(yán)格的安全性要求。

3. 系統(tǒng)應(yīng)具備強(qiáng)大的系統(tǒng)編輯功能，可以自由設(shè)計(jì)監(jiān)視畫面，提供豐富的系統(tǒng)圖形元素，用戶可自定義自己的圖形元素;以數(shù)字、曲線、棒圖、儀表和動(dòng)畫等方式實(shí)時(shí)、直觀地反映被監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

4. 系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)采集、處理功能，對(duì)下屬各變電站遠(yuǎn)動(dòng)遙測(cè)、遙信、脈沖量、數(shù)字量、微機(jī)保護(hù)、各種記錄等信息進(jìn)行采集和處理。

5. 系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控功能：對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制，可完成畫面顯示、畫面打印、數(shù)據(jù)采集及處理、報(bào)警、遙控遙調(diào)操作、事件記錄、相關(guān)量記錄、事件打印等功能。

6. 系統(tǒng)應(yīng)具備強(qiáng)大的報(bào)表處理功能：應(yīng)采用符合“所見即所得”原則的交互式生成報(bào)表方式，設(shè)計(jì)各種形式的日/月/年報(bào)和定時(shí)打印報(bào)表。

7. 系統(tǒng)應(yīng)具備保護(hù)信息管理功能。

8. 系統(tǒng)應(yīng)具備設(shè)備管理功能：可對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障消缺、檢修狀況等內(nèi)容進(jìn)行管理。

9. 系統(tǒng)中應(yīng)集成高可靠性的數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，可靠的與受控站設(shè)備進(jìn)行通訊，保障數(shù)據(jù)安全的安全傳輸。

10. 對(duì)受控站的四遙功能，應(yīng)經(jīng)認(rèn)真、細(xì)致的傳動(dòng)驗(yàn)收合格后方可投入使用。遙控、遙調(diào)、遠(yuǎn)方投退保護(hù)等操作必須經(jīng)過密碼驗(yàn)證、其程序符合“倒閘操作制度”的要求。對(duì)受控站的遙信應(yīng)能依據(jù)人為設(shè)置實(shí)現(xiàn)分級(jí)中斷和集中報(bào)出。

此外，系統(tǒng)宜具備故障錄波分析功能、小電流接地選線、電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)、操作票管理、GPS對(duì)時(shí)等功能。

(二)配置一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)

僅依靠常規(guī)意義上的“四遙”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電站無人值班或值守是不完善的。。集控站應(yīng)建立起集中管理式的變電站遙視系統(tǒng)，對(duì)無人值班變電站的環(huán)境狀況、設(shè)備運(yùn)行狀況、文明生產(chǎn)等各類情況加以監(jiān)視，保證安全生產(chǎn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求：

1.人機(jī)界面友好，操作簡(jiǎn)便，圖像清晰，基本無可視盲點(diǎn)。全天候使用，滿足遠(yuǎn)方設(shè)備巡視的要求。

2. 可對(duì)受控站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。在集控站監(jiān)控終端上，接收來自變電站的實(shí)時(shí)圖象。集控站至少設(shè)兩臺(tái)視頻顯示器，可同時(shí)顯示至少兩座受控站畫面。可對(duì)受控站的攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)遙控云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、變焦聚焦等操作。具備人工切換和循環(huán)自動(dòng)切換兩種控制方式。

3.有便攜移動(dòng)式視頻探頭及附屬移動(dòng)通訊裝置，可滿足遠(yuǎn)方監(jiān)護(hù)操作的要求。對(duì)受控站遇有非法侵入，人為破壞等情況下自動(dòng)報(bào)警，跟蹤錄像的功能。視頻探頭具備遠(yuǎn)方紅外測(cè)溫功能。

4、實(shí)現(xiàn)對(duì)受控站的照明、空調(diào)及各類風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)方投切。

5. 支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)：事先設(shè)定報(bào)警聯(lián)動(dòng)關(guān)系，在發(fā)生報(bào)警時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)設(shè)備。如煙感報(bào)警時(shí)啟動(dòng)消防裝置及錄象裝置。

6. 支持各種形式的數(shù)字視頻錄象，如計(jì)劃錄象、交互錄象以及報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄象等;在監(jiān)控終端上方便地檢索錄象，如按時(shí)間、地點(diǎn)、報(bào)警量等。可方便地回放選定的錄象，如暫停、快進(jìn)/退、慢進(jìn)/退等

三、影響集控站安全運(yùn)行因素

在集控站運(yùn)行方式下，各受控站能否在無人值班狀態(tài)下的實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，其決定因素主要包括可靠的設(shè)備、嚴(yán)格的管理、人員素質(zhì)三方面，這三者相輔相成，缺一不可。下面筆者將就這一問題談一些個(gè)人的感受。

(一)穩(wěn)定可靠的設(shè)備是實(shí)現(xiàn)集控站安全運(yùn)行的基礎(chǔ)

1、　應(yīng)具備可靠的一、二次設(shè)備

要實(shí)現(xiàn)在變電所無人值班或無人值守，首先要保證變電站內(nèi)的一、二次設(shè)備的性能穩(wěn)定可靠。常規(guī)變電所改造為無人值班變電所時(shí)，既要考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的有效利用，還必須考慮原有保護(hù)及自動(dòng)裝置與遠(yuǎn)動(dòng)的接口、信號(hào)的復(fù)歸，變壓器中性點(diǎn)的改造(使之能夠遠(yuǎn)方改變接地方式)、有載調(diào)壓分接開關(guān)分接位置的監(jiān)視和控制等。在撤人之前，應(yīng)進(jìn)行全面、徹底的檢修或技術(shù)改造，使設(shè)備的性能滿足變電所無人值班的要求。新建無人值班變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮選用性能優(yōu)良、維護(hù)工作量小、可靠性高的產(chǎn)品。

2、　應(yīng)具備可靠的通信系統(tǒng)

監(jiān)控站的運(yùn)行方式對(duì)通信通道條件及所內(nèi)通信系統(tǒng)要求更高。遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)和遙視數(shù)據(jù)的上傳下送必須有可靠的通信通道作為保障。選擇先進(jìn)可靠的通信方式及所內(nèi)通信系統(tǒng)，保證通信質(zhì)量，提高遙控可靠性，是無人值班變電所建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作。

3、 應(yīng)具備可靠、實(shí)用的集控站自動(dòng)化系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)變電所的無人值班，必須在集控站設(shè)立一個(gè)界面友善、穩(wěn)定性好、可靠性高的集控站自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各受控站的監(jiān)控和管理。這是決定變電所能否實(shí)現(xiàn)無人值班的關(guān)鍵條件。

(二) 嚴(yán)格的管理制度是實(shí)現(xiàn)集控站安全運(yùn)行的保障

安全運(yùn)行重在管理，必須建立行之有效的管理制度。無人值班變電所撤人、實(shí)現(xiàn)集控運(yùn)行前，必須建立一套行之有效的運(yùn)行管理制度，并以此來約束與運(yùn)行相關(guān)的調(diào)度、運(yùn)行、檢修部門，建立起相應(yīng)的巡視、維護(hù)、倒閘操作及事故處理等工作的運(yùn)行管理機(jī)制。

(三)高素質(zhì)的運(yùn)行管理專業(yè)隊(duì)伍是實(shí)現(xiàn)集控站安全運(yùn)行的關(guān)鍵

在管理工作中，人永遠(yuǎn)是最關(guān)鍵的因素。如果擁有了可靠的設(shè)備和嚴(yán)格的制度，卻沒有高素質(zhì)的人來操作和執(zhí)行，也沒有辦法實(shí)現(xiàn)良好的績(jī)效。因此，擁有一支責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)精湛、思想穩(wěn)定的專業(yè)隊(duì)伍是實(shí)現(xiàn)集控站安全運(yùn)行的關(guān)鍵。對(duì)于集控站的運(yùn)行管理人員，必須提前抓緊抓好培訓(xùn)工作。集控站的運(yùn)行值班人員必須熟悉各受控站設(shè)備構(gòu)造和基本原理、熟悉操作和事故處理、熟悉本崗位的規(guī)程制度;能分析運(yùn)行狀況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和排除故障，能掌握一定的維修技能。這些人員應(yīng)經(jīng)過交叉值班、強(qiáng)化培訓(xùn)、參與受控站接入時(shí)的傳動(dòng)驗(yàn)收等培訓(xùn)步驟，并經(jīng)嚴(yán)格考核后方可使用。

(四)影響集控站安全運(yùn)行管理的其他因素

除了上述的三點(diǎn)中要因素外，還有一些其他因素影響到集控站的安全運(yùn)行管理。

1、創(chuàng)造良好的外界環(huán)境條件

為使無人值班變電所安全運(yùn)行，必須保證變電所不致發(fā)生設(shè)備偷盜事故、火災(zāi)事故。新建所可按防火、防盜的高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，改造的常規(guī)所可設(shè)專人巡查來解決這個(gè)問題。

2、保證集控站監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全

根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委電力司《電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)規(guī)定》文件精神，并結(jié)合集控站監(jiān)控系統(tǒng)的具體情況，為保證集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全可靠、保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)制定相關(guān)措施如下：

² 嚴(yán)禁集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入INTERNET等外部網(wǎng)絡(luò);

² 并嚴(yán)格限制隨意通過光盤、軟盤等途徑拷貝與系統(tǒng)無關(guān)的文件;

² 集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)，均要加載應(yīng)用層防火墻和防、殺毒軟件，并定期升級(jí)更新;

² 及時(shí)升級(jí)操作系統(tǒng)的漏洞補(bǔ)丁。周期性備份數(shù)據(jù)庫等重要文件，并將備份介質(zhì)置于妥當(dāng)處保存;

² 對(duì)所有共享文件夾均必須設(shè)置訪問口令，班組成員必須嚴(yán)格保密系統(tǒng)密碼和共享密碼;

² 班組成員應(yīng)參加網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)培訓(xùn)，明確安全防護(hù)職責(zé);

² 制定集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障處理的應(yīng)急措施和預(yù)案，制定集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障匯報(bào)制度，一旦集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或不安全情況，應(yīng)立即向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。