安(ān)科瑞(ruì) 劉(liú)邁

　　摘要(yào)：35 kV 變電(diàn)站(zhàn)的日常運維需要大量的人力物力，而集測量(liáng)，控(kòng)製，保(bǎo)護及通信等(děng)功能(néng)於一身(shēn)的(dí)綜合自動(dòng)化(huà)管理係(xì)統正是解(jiě)決運(yùn)維資源嚴重不(bù)足現(xiàn)狀(zhuàng)的出路，故依(yī)據(jù)變(biàn)電(diàn)站監控的(dí)企業(yè)需求，文(wén)章開(kāi)發(fā)了(liǎo)3 層(céng)結(jié)構的35 kV 變電(diàn)站(zhàn)綜(zōng)合(hé)自動(dòng)化(huà)後(hòu)台(tái)監(jiān)控(kòng)係(xì)統。針(zhēn)對不(bù)同生產(chǎn)廠家硬(yìng)件設備管理監(jiān)控(kòng)的需(xū)求，35 kV 變電站綜合(hé)自動化後(hòu)台監控(kòng)係(xì)統可以(yǐ)對(duì)規(guī)約進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)添加(jiā)， 從(cóng)而簡化(huà)變電站(zhàn)二(èr)次(cì)接綫(xiàn)並切(qiē)實(shí)降(jiàng)低運維成本，具(jù)有推廣(guǎng)和應(yīng)用價(jià)值。

1，35 kV變電站綜合自動(dòng)化(huà)後台(tái)監控係(xì)統(tǒng)的(dí)詳細設(shè)計(jì)

　　係(xì)統的(dí)設計原(yuán)則和(hé)總體架構

　　35 kV 變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜(zōng)合自動化後台(tái)監(jiān)控係統在設計時(shí)要遵循如(rú)下原(yuán)則(zé)。

　　（1）係(xì)統(tǒng)的可靠性和(hé)穩(wěn)定性。由於(yú)係統的(dí)工作(zuò)環境並不(bù)是一(yī)成(chéng)不變的(dí)，因此(cǐ)在設計(jì)時要(yào)對(duì)係統的電磁兼容(róng)性，故(gù)障診(zhěn)斷與處理，軟(ruǎn)硬件的(dí)冗(rǒng)餘(yú)度等(děng)問(wèn)題(tí)進行考慮，確保係統能(néng)夠(gòu)穩定可靠的(dí)運行。

　　（2）係(xì)統使用(yòng)和維(wéi)護的(dí)簡(jiǎn)便性。係統(tǒng)的人(rén)機交(jiāo)互界麵要良好，操作(zuò)人(rén)員通過簡單(dān)的操作就能夠(gòu)實現所需功(gōng)能，並且(qiě)係統的維(wéi)護要簡便(biàn)。此(cǐ)外(wài)，係(xì)統要(yào)具備良好的故障診(zhěn)斷(duàn)與處(chǔ)理程序，以(yǐ)便係(xì)統(tǒng)發(fā)生故(gù)障時能(néng)夠及時被(bèi)發(fā)現(xiàn)和(hé)處(chǔ)理。

　　（3）係(xì)統(tǒng)功能的模塊(kuài)化。由(yóu)於係(xì)統所要實現的(dí)功能(néng)比較(jiào)復(fù)雜(zá)，因(yīn)此(cǐ)在(zài)設(shè)計時可以(yǐ)采(cǎi)取(qǔ)模塊化(huà)的方式(shì)，將(jiāng)特定(dìng)的(dí)功(gōng)能(néng)交由(yóu)不同模塊來完(wán)成，然(rán)後(hòu)將這些功(gōng)能各異的(dí)模(mó)塊組合成(chéng)完整的(dí)係(xì)統(tǒng)。

　　35 kV 變電站綜合自動化後(hòu)台監(jiān)控(kòng)係統從(cóng)層(céng)次上可以(yǐ)分為(wéi)現場控(kòng)製(zhì)級(jí)，監(jiān)控級，管理級(jí)3 層(céng)，現場控製(zhì)級用於(yú)直(zhí)接(jiē)與現(xiàn)場各類裝(zhuāng)置(zhì)相連，執行諸(zhū)如(rú)運(yùn)行數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)等操作 ；監控級用於(yú)監視(shì)係(xì)統(tǒng)的各(gè)個單元，並管理係統(tǒng)的所(suǒ)有信息，主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括(kuò)：優化控(kòng)製，協調(tiáo)控(kòng)製，係統(tǒng)運行監(jiān)控(kòng) ；管理(lǐ)級計(jì)算機位(wèi)於(yú)整個自動化(huà)係統(tǒng)的頂(dǐng)端，通(tōng)常(cháng)具有很*的(dí)處(chǔ)理能力(lì)。

　　35 kV 變電站(zhàn)綜合自動化後台(tái)監控(kòng)係統的總體架(jià)構如圖(tú)1 所(suǒ)示，整(zhěng)個(gè)係統由應(yīng)用服(fú)務器模塊，係(xì)統主控(kòng)模塊，監(jiān)控服務模(mó)塊(kuài)，後台數(shù)據庫(kù)模塊，通用(yòng)報(bào)表工具模(mó)塊，通(tōng)用圖形(xíng)分析(xī)工具(jù)模塊及通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理(lǐ)模塊(kuài)等(děng)幾(jī)個部分(fēn)構成，各部分具有(yǒu)如下聯係 ：作為整個係(xì)統的(dí)啟動模塊，監(jiān)控服(fú)務(wù)模塊(kuài)實施(shī)對係統(tǒng)主控模塊，應(yīng)用服務器(qì)模塊(kuài)及監控服務模(mó)塊的再(zài)啟(qǐ)動，並通(tōng)過通信(xìn)管理模塊來(lái)對這3 個模塊進(jìn)行實時監(jiān)控(kòng) ；由監控(kòng)服(fú)務模(mó)塊再啟動後，係統(tǒng)主(zhǔ)控模塊通(tōng)過通用(yòng)圖(tú)形分析工具模(mó)塊(kuài)來實(shí)現(xiàn)各(gè)類圖(tú)形畫(huà)麵(miàn)的再編輯(jí)，並且通(tōng)過通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理模塊將(jiāng)下行命令(líng)進行發(fā)送 ；由(yóu)監(jiān)控(kòng)服務(wù)模(mó)塊再啟動(dòng)後，係統(tǒng)主(zhǔ)控模塊通過(guò)通用(yòng)圖形(xíng)分析工具(jù)模塊來實(shí)現實時數據和歷史(shǐ)數(shù)據的(dí)圖形方(fāng)式分析(xī)打印，並(bìng)可(kě)以自(zì)定義(yì)，顯示(shì)和編(biān)輯用(yòng)戶(hù)所(suǒ)需的(dí)各類報表 ；通過應(yīng)用(yòng)服(fú)務器(qì)模塊，係(xì)統(tǒng)主控(kòng)模塊，通用報表工(gōng)具模塊(kuài)，通用圖形分析工(gōng)具模塊及通信(xìn)管理模(mó)塊可以對後台數據庫(kù)模(mó)塊(kuài)進(jìn)行(háng)訪問(wèn)以(yǐ)獲(huò)取所需數據。

　　係(xì)統(tǒng)的工(gōng)作模塊(kuài)

　　35 kV 變(biàn)電站綜合自動化後(hòu)台監(jiān)控係(xì)統的(dí)工(gōng)作模(mó)塊具體如(rú)下。

　　（1）當處於正常(cháng)監控(kòng)運(yùn)行(háng)時，係(xì)統執(zhí)行(háng)如(rú)下(xià)功(gōng)能，將(jiāng)現場采(cǎi)集(jí)到(dào)的(dí)各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據經(jīng)下位機(jī)及保護測控(kòng)單元(yuán)傳(chuán)輸通(tōng)信管理(lǐ)模塊，對接(jiē)收(shōu)到(dào)的(dí)現(xiàn)場(cháng)實(shí)時數據(jù)進(jìn)行(háng)相(xiāng)應(yīng)的處理，處理後的(dí)數據(jù)經通信管(guǎn)理模塊(kuài)存儲(chǔ)到後台(tái)數(shù)據庫(kù)模塊(kuài)，各(gè)類(lèi)數據以(yǐ)圖形的(dí)形式(shì)展示(shì)給現場運(yùn)行(háng)人員(yuán)，便(biàn)於現(xiàn)場運(yùn)行人(rén)員(yuán)對35 kV變電站(zhàn)的(dí)運(yùn)行(háng)狀況進行(háng)方位(wèi)掌握。如(rú)果需要(yào)，各類數據可以(yǐ)經(jīng)報表(biǎo)打(dǎ)印模(mó)塊完成(chéng)定時(shí)打印日(rì)報(bào)表和(hé)月報(bào)表。

　　（2）當有(yǒu)需要(yào)時，經管(guǎn)理員發(fā)布(bù)的命(mìng)令通過通(tōng)信(xìn)管理模塊與下(xià)位(wèi)機取(qǔ)得(dé)聯係(xì)，從而(ér)執(zhí)行(háng)各類設備的遠(yuǎn)程操控。

　　（3）當發(fā)生(shēng)故(gù)障時，現(xiàn)場(cháng)運行(háng)人員(yuán)會從(cóng)圖形(xíng)顯示模塊中(zhōng)獲得(dé)相應(yīng)的(dí)報(bào)警信息，以便及時(shí)對故(gù)障進行(háng)處(chǔ)理，確(què)保係統(tǒng)的平(píng)穩運行。

　　35 kV 變(biàn)電站綜合(hé)自(zì)動化(huà)後(hòu)台(tái)監控(kòng)係(xì)統的數據源(yuán)是各類現(xiàn)場(cháng)實時(shí)數(shù)據，這(zhè)意味(wèi)著(zhuó)下位機(jī)及保護(hù)測控(kòng)單(dān)元(yuán)的數據(jù)采(cǎi)集，通(tōng)信(xìn)管理(lǐ)模塊(kuài)的(dí)數(shù)據(jù)傳(chuán)輸，後台數(shù)據(jù)庫的數據存儲(chǔ)等是係(xì)統(tǒng)運(yùn)行的(dí)基礎(chǔ)。

　　基(jī)於角色(sè)的權(quán)限(xiàn)設(shè)置(zhì)

　　當不(bù)同(tóng)用戶登錄到35 kV 變電站綜合自動化(huà)後台(tái)監控係(xì)統時，因(yīn)用戶(hù)角(jiǎo)色的(dí)差異，係統將(jiāng)顯(xiǎn)示不同的(dí)功能(néng)菜單界麵(miàn)，這(zhè)樣(yàng)確(què)保用戶隻(zhī)能(néng)訪問具備權(quán)限(xiàn)的功能。例(lì)如(rú)當(dāng)一(yī)個(gè)用戶角色改變時(shí)，管理員隻(zhī)需(xū)去掉用(yòng)戶當前(qián)角色並加(jiā)入(rù)新角色(sè)，這(zhè)會(huì)提(tí)高係統的(dí)處理(lǐ)效(xiào)率且實現技術(shù)比(bǐ)較簡單，由管(guǎn)理員執行(háng)即(jí)可。而(ér)係(xì)統(tǒng)在(zài)設(shè)計(jì)時，對用(yòng)戶(hù)的管(guǎn)理將(jiāng)使(shǐ)用戶(hù)控(kòng)件(jiàn)控製用戶權限(xiàn)， 它(tā)的基本思想是 ：根(gēn)據(jù) RBAC（角(jiǎo)色訪(fǎng)問控製）的基本(běn)原(yuán)理， 給用戶(hù)分配(pèi)一(yī)個角(jiǎo)色(sè)，每個(gè)角色(sè)對(duì)應一(yī)些權限值，顯示網頁(yè)時(shí)， 根據權(quán)限值(zhí)動態(tài)加載用(yòng)戶控(kòng)件。

　　2，安科瑞變電站綜(zōng)合自動化係統產品介紹(shào)與選(xuǎn)型(xíng)

　　係(xì)統功能(néng)

　　（1）實時監測(cè)

　　Acrel-1000變電(diàn)站綜合自動(dòng)化係統(tǒng)，以(yǐ)配電(diàn)一(yī)次(cì)圖(tú)的形式直觀(guān)顯示配(pèi)電(diàn)綫(xiàn)路的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)態，實時(shí)監(jiān)測(cè)各(gè)回(huí)路電壓，電(diàn)流，功率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數等電(diàn)參(cān)數(shù)信息，動(dòng)態監(jiān)視各配電回(huí)路斷(duàn)路器，隔離開關，地刀等合(hé)，分(fēn)閘狀態(tài)及有(yǒu)關故障，告(gào)警等(děng)信(xìn)號。

　　（2）報警(jǐng)處(chǔ)理(lǐ)

　　監(jiān)控係統(tǒng)具有事(shì)故報警功能。事故報警包括(kuò)非(fēi)正(zhèng)常(cháng)操作(zuò)引起(qǐ)的(dí)斷(duàn)路(lù)器跳(tiào)閘(zhá)和(hé)保(bǎo)護裝(zhuāng)置動作(zuò)信號；預(yù)告報(bào)警包括(kuò)一(yī)般設備(bèi)變(biàn)位，狀態(tài)異(yì)常信息(xī)，模擬量或(huò)溫度(dù)量越(yuè)限(xiàn)等。

　　1） 事(shì)故(gù)報警(jǐng)。事(shì)故狀(zhuàng)態(tài)方(fāng)式(shì)時(shí)，事故報警立即發出(chū)音(yīn)響(xiǎng)報警(jǐng)（報(bào)警音(yīn)量(liáng)任意(yì)調(tiáo)節(jié)），操作(zuò)員工(gōng)作(zuò)站的顯示畫(huà)麵上用(yòng)顏色(sè)改變(biàn)並(bìng)閃爍表(biǎo)示該設(shè)備(bèi)變位(wèi)，同(tóng)時(shí)彈窗(chuāng)顯(xiǎn)示(shì)紅色報警(jǐng)條文(wén)，報警(jǐng)分為實時(shí)報(bào)警和歷(lì)史(shǐ)報警(jǐng)，歷史(shǐ)報(bào)警條(tiáo)文具備(bèi)選(xuǎn)擇查(chá)詢(xún)並(bìng)打(dǎ)印的(dí)功(gōng)能。

　　事(shì)故報警(jǐng)通(tōng)過(guò)手動，每(měi)次確(què)認一(yī)次報警。報警一旦(dàn)確認，聲音(yīn)，閃光即停止。

　　次事(shì)故(gù)報(bào)警(jǐng)發(fā)生(shēng)階(jiē)段，允(yǔn)許下(xià)一個報(bào)警(jǐng)信號(hào)進(jìn)入，即次報警不(bù)覆蓋上一次的(dí)報(bào)警內容。報警(jǐng)處(chǔ)理具(jù)備(bèi)在主計(jì)算機上(shàng)予以(yǐ)定(dìng)義或(huò)退(tuì)出(chū)的功能(néng)。

　　2） 對(duì)每(měi)一測(cè)量值（包(bāo)括計(jì)算(suàn)量值），由(yóu)用(yòng)戶序列設置(zhì)四(sì)種規定的運行(háng)限(xiàn)值(zhí)（物理下(xià)限(xiàn)，告(gào)警(jǐng)下限，告警(jǐng)上(shàng)限，物理(lǐ)上限），分(fēn)別定(dìng)義作為預告報警和事(shì)故(gù)報警。

　　3） 開關(guān)事(shì)故跳閘(zhá)到設定次(cì)數或(huò)開關(guān)拉閘到次數(shù)，推出(chū)報(bào)警信(xìn)息(xī)，提示(shì)用(yòng)戶檢(jiǎn)修。

　　4）報警方(fāng)式。

　　報警(jǐng)方(fāng)式具(jù)有多種(zhǒng)表(biǎo)現(xiàn)形式，包括(kuò)彈(dàn)窗，畫(huà)麵閃(shǎn)爍，聲光報(bào)警器，語音，短(duǎn)信，電(diàn)話等(děng)但不限於以(yǐ)上幾種(zhǒng)方式，用(yòng)戶根(gēn)據(jù)自己(jǐ)的(dí)需(xū)要(yào)添(tiān)加或(huò)修改報警(jǐng)信息。

　　（3）調(tiáo)節(jié)與(yǔ)控(kòng)製(zhì)

　　操作員(yuán)對(duì)需要控(kòng)製的電氣(qì)設備進(jìn)行控製(zhì)操作(zuò)。監控係(xì)統具(jù)有(yǒu)操作監護功能，允許監護人(rén)員(yuán)在操(cāo)作員(yuán)工作(zuò)站上實施(shī)監護，避(bì)免誤操(cāo)作。

　　操(cāo)作控(kòng)製分為四級：

　　一級控製，設(shè)備(bèi)就(jiù)地檢(jiǎn)修控製。具(jù)有(yǒu)優(yōu)先(xiān)級的控製權。當(dāng)操(cāo)作(zuò)人員將就(jiù)地(dì)設備的(dí)遠方(fāng)/就(jiù)地(dì)切換開關放在就(jiù)地位置(zhì)時，將閉鎖所(suǒ)有其他控製功(gōng)能，隻進行現場操作。

　　二級(jí)控製，間(jiān)隔(gé)層後(hòu)備控製。其與第三(sān)級控(kòng)製的切換在間(jiān)隔(gé)層完成。

　　三級控製(zhì)，站(zhàn)控(kòng)層控製。該級控(kòng)製在操作員(yuán)工(gōng)作站上完(wán)成(chéng)，具(jù)有(yǒu)遠方(fāng)/站控層的切換。

　　四級(jí)控製(zhì)，遠(yuǎn)方(fāng)控製，優先級。

　　原則(zé)上間隔(gé)層控(kòng)製和(hé)設備(bèi)就(jiù)地(dì)控製(zhì)作為(wéi)後(hòu)備操(cāo)作(zuò)或檢(jiǎn)修(xiū)操作手段。為防止(zhǐ)誤(wù)操作，在任何控(kòng)製(zhì)方(fāng)式(shì)下都需采用(yòng)分步操作，即選(xuǎn)擇，返校(xiào)，執行(háng)，並(bìng)在(zài)站級層(céng)設置操(cāo)作員(yuán)，監護員(yuán)口令(líng)及綫路代(dài)碼，以確保操作(zuò)的安全(quán)性和正確性(xìng)。對任何(hé)操(cāo)作(zuò)方式，保證隻有(yǒu)在(zài)上一(yī)次操(cāo)作步(bù)驟完成後(hòu)，才進行下一(yī)步操(cāo)作。同(tóng)一時間隻允許一種控製方式。

　　納入(rù)控(kòng)製的設(shè)備(bèi)有：35kV及以下(xià)斷(duàn)路(lù)器；35kV及以下(xià)隔(gé)離開關(guān)及(jí)帶電動機(jī)構的(dí)接(jiē)地(dì)開關；站用電380V斷路器；主(zhǔ)變壓器分(fēn)接(jiē)頭；繼電保(bǎo)護(hù)裝置的遠方復(fù)歸及遠方投(tóu)退連接片(piàn)。

　　定(dìng)時控製(zhì)。操作員(yuán)對需(xū)要(yào)控製的電(diàn)氣(qì)設備(bèi)進行定(dìng)時(shí)控製操作(zuò)，設定啟(qǐ)動和關閉時間，完(wán)成(chéng)定時(shí)控製。

　　監(jiān)控係統(tǒng)的(dí)控製(zhì)輸(shū)出(chū)。控製輸(shū)出(chū)的接(jiē)點為無(wú)源接(jiē)點，接點的(dí)容(róng)量對(duì)直(zhí)流為(wéi)110V（220V），5A，對交流(liú)為(wéi)220V，5A。

　　（4）用(yòng)戶(hù)權限管(guǎn)理

　　係統設置了(liǎo)用戶(hù)權限管理功能，通過用(yòng)戶權(quán)限管理(lǐ)能(néng)夠防(fáng)止未(wèi)經授權的操(cāo)作(zuò)係統可以定義(yì)不(bù)同操作權限(xiàn)的權限(xiàn)組（如(rú)管(guǎn)理員，維(wéi)護員(yuán)，值班員組(zǔ)等(děng)），在(zài)每(měi)個(gè)權限組裏添加用戶名和密(mì)碼(mǎ)，為係統(tǒng)運行，維(wéi)護(hù)，管理提(tí)供可(kě)靠(kào)的安(ān)全(quán)保障。

　　係統硬(yìng)件配(pèi)置

　　3，結束語(yǔ)

　　本(běn)文針對35 kV 變電站(zhàn)需(xū)要(yào)實現綜合自(zì)動(dòng)化管(guǎn)理的(dí)現(xiàn)實情況，以能實現控(kòng)製，保(bǎo)護，測量(liáng)，通信(xìn)等功能相(xiāng)結(jié)合的綜合(hé)係統為出(chū)發(fā)點，依(yī)據國家(jiā)相關(guān)標準(zhǔn)和(hé)變電(diàn)站企(qǐ)業(yè)需求(qiú)，開發了(liǎo)3 層結構的後台監(jiān)控(kòng)係統，該係統響應(yīng)速(sù)度快，數(shù)據(jù)傳(chuán)輸可(kě)靠，控(kòng)製(zhì)精度(dù)高，並(bìng)且(qiě)易(yì)於管理(lǐ)，具有(yǒu)較高(gāo)的技(jì)術(shù)水(shuǐ)平(píng)和商(shāng)業推廣(guǎng)價(jià)值(zhí)。