湯燕

摘要：科技水平的發(fā)展，伴隨著計算機技術的廣泛應用，電力遠程監(jiān)視控制系統(tǒng)在電力行業(yè)的深入配置，使電力工作更加智能，操作更加安全可靠。微機綜合保護系統(tǒng)正在廣播電視臺變電所發(fā)揮著越來越重要的作用。

關鍵詞：遠程監(jiān)控；CBZ-8000；事件記錄；高壓安全；可靠

1概述

安徽廣播電視臺中心變電所是省廣電中心的供配電中心，有兩路35KV的專用市電引入，供電設計總容量為40000KVA，供電性質為I級負荷。為了能安全控制35KV的高壓用電，能反應供電系統(tǒng)中工作的電氣元件發(fā)生運行故障或是非正常運行等狀態(tài)，能夠使斷路器動作跳閘或發(fā)出信號，提示故障所在位置，這就需要在供配電系統(tǒng)中設置繼電保護系統(tǒng)。它的基本任務就是遠程控制高壓配電柜，確保人員生命財產安全；并且在故障時跳閘，不正常運行時向控制值班機房發(fā)出聲光報警信號。

微機綜合自動化保護系統(tǒng)利用單片機代替機械繼電器，具備快速性、靈敏性和可靠性的特點。它可完全利用和充分發(fā)揮計算機的儲能功能和記憶、邏輯判斷力和數(shù)據(jù)運算等信息處理功能，在應用軟件的支持下，具有良好的分析能力和良好的邏輯判斷能力，抗人為干擾能力強，較人腦可靠性高；可以通過計算機分析實現(xiàn)自動識別故障類別，保證設備的動作特性和功能可以自主選擇，還具有調試方便，具有較強的靈活性。同時，微機綜保還具有相對較完善的通訊功能，便于把采集到的各種信息傳送到后臺，構成綜合的自動化系統(tǒng)，最終達到管理員可在遠方監(jiān)控機房，實現(xiàn)設備現(xiàn)場無人值班。

2微機綜保系統(tǒng)的設計思路

2.1系統(tǒng)結構

在高壓控制室建立計算機系統(tǒng)監(jiān)控，高壓測控、保護裝置采用許繼電氣公司生產的CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)，各個測控和信號采集裝置通過屏蔽連接，共同組成變電站綜合自動化系統(tǒng)。

2.2系統(tǒng)配置

1）后臺監(jiān)控主機

配置一臺配電系統(tǒng)運行工作站，安放在機房。工作站對全所的各種實時數(shù)據(jù)進行組織管理，承擔全所的實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)記錄和事件順序記錄等任務，對設備運行狀況進行安全監(jiān)視。系統(tǒng)軟件采用全中文Windows操作平臺，標準SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

2）通訊柜

通訊屏由2臺串口通訊服務器GBH830A-354交換機組成。承擔全所的實時數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)實時處理，設備控制，與運行工作站、調度、繼電保護裝置、自動裝置及間隔層的測控單元進行通信等。

2.3主要硬件設備功能介紹

2.3.1測控裝置

CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)是根據(jù)中國電力系統(tǒng)的需求而研制和生產的產品。主要由站控層、間隔層和通訊網(wǎng)絡組成，站控層為變電所值班人員、調度人員提供變電站監(jiān)視、控制和管理功能，界面友好，便于操作。監(jiān)控層按照不同的電壓等級、不同的電氣間隔單元、不同的控制對象分散在各個保護裝置中，間隔層設備包括保護裝置、測控裝置、自動裝置、操作切換裝置和附屬設備。

2.3.2圖形組態(tài)系統(tǒng)

本圖形系統(tǒng)名稱為AutopVision圖形組態(tài)軟件，它是CBZ8000變電站自動化系統(tǒng)后臺監(jiān)控操作員站重要組成部分。AutopVision圖形組態(tài)軟件把圖形的編輯，實時監(jiān)控緊密地結合在一起，構成了這個裝置使用了現(xiàn)在廣泛應用的電子計算機技術，自動化控制技術，遠程數(shù)據(jù)通信技術等。包括了對設備的檢測、監(jiān)控、遠程控制、事件記錄等功能。可以方便地安裝和使用，是構成電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)的理想智能終端裝置。一個通用的基礎組態(tài)軟件，因此，它不僅可以應用于監(jiān)控系統(tǒng)，而且可以運用在于其他需要圖形支持的系統(tǒng)。在運行態(tài)主要是簡單的菜單操作方式，這主要考慮到在監(jiān)控界面操作少，大部分時間都用于顯示監(jiān)控頁面，一個簡潔的菜單條使用戶能夠有更大的空間顯示監(jiān)控畫面。

整個系統(tǒng)分為四大部分，包括運行模塊、界面組態(tài)模塊、數(shù)據(jù)維護模塊以及web發(fā)布模塊。其中界面模塊和運行模塊是整個系統(tǒng)的主要模塊，他們完成了整個系統(tǒng)的大部分功能。Web發(fā)布模塊完成圖形界面、應用系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)的對外發(fā)布任務。這個裝置使用了現(xiàn)在廣泛應用的電子計算機技術，自動化控制技術，遠程數(shù)據(jù)通信技術等。包括了對設備的檢測、監(jiān)控、遠程控制、事件記錄等功能。可以方便地安裝和使用，是構成電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)的理想智能終端裝置。在電力系統(tǒng)由于我們繪制的一般是電力物理系統(tǒng)的示意圖，而且其中的諸多物理實體的示意圖行業(yè)內都有規(guī)范，因此面向電力系統(tǒng)應用我們有必要預定義這些圖元來規(guī)范最終用戶的使用。這些圖元包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、開關刀閘、接地、補償裝置及其他符號。

1）CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)測控裝置工作原理

硬件系統(tǒng)見圖1：

WFB-800A微機變壓器保護裝置由交直流變換插件，CPU插件，擴展插件，信號插件，通訊管理插件及穩(wěn)壓電源插件等構成。主控板插件由微機保護測控裝置、保護裝置插件、保護裝置液晶面板構成。繼電器板插件由分、合繼電器，保持繼電器，信號繼電器等構成。面板按鍵的設計簡潔明了便于操作。

2）裝置的主要保護原理

a.二段定時限過流保護：

在保護壓板投入時，當任一相電流I大于整定值時，保護動作。I>Izdl，保護經(jīng)過時間T1后動作，跳開斷路器；I>Izd2，保護經(jīng)過時間T2后動作，跳開斷路器，其保護邏輯見圖2。

b.過負荷保護：

在保護壓板投入時，當任一項電流I大于整定值時，保護動作。I>Iz4，保護經(jīng)過時間Tzd4后動作，保護出口。保護邏輯見圖3：

2.4微機綜保的軟件功能設計思路

系統(tǒng)結構圖：

3中心變電所微機綜保的功能實現(xiàn)

3.1硬件功能實現(xiàn)

1）中心變電所內CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)微機保護控裝置進行信息采集。運行模塊以圖形化的方式表達被監(jiān)控設備的信息及狀態(tài)，并且在圖形界面上提供觸發(fā)點，方便用戶控制操作，另外本模塊提供了豐富的信息提示功能，提示設備狀態(tài)或者可控點的操作。在運行模塊，用戶可以實時監(jiān)測系統(tǒng)裝置及設備信息，通過這些信息判斷其狀態(tài)是否正常。按照接線方案，連接好設備，從而實現(xiàn)保護、測量、控制、監(jiān)視、通訊等多功能于一體。具有高精度測量電流、電壓、功率、功率因數(shù)、頻率、零序電流、零序電壓、計算電度等。

2）和一般的監(jiān)控系統(tǒng)類似，在運行狀態(tài)，通過已經(jīng)定義的動態(tài)點和觸發(fā)點，接收或讀取外部實時數(shù)據(jù)，從而達到監(jiān)測各設備的狀態(tài)和進行相關的控制操作功能。這是本系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)支持模塊的主要任務。變電所里的各個低壓柜通過監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)視，控制，直接接至微機的并行接口（圖5）。如果在初始化時定義圖中可編程的并行口的PA為輸入。則CPU就可以通過軟件查詢，隨時查詢外部接點K的狀態(tài)信息。

3.2軟件功能實現(xiàn)

1）主監(jiān)控顯示功能

INT-SCADA監(jiān)控系統(tǒng)能對變電所運行狀態(tài)進行24小時監(jiān)視，包括電流，電壓等。根據(jù)中心高壓配電一次系統(tǒng)圖繪制出監(jiān)控顯示圖（圖6、圖7），圖中可顯示：主線線路電壓，各個分線路電壓，主線路電流和個分線路電流，功率等。

在重要的播出工藝電源都設置了監(jiān)控點，監(jiān)控系統(tǒng)可以顯示電流、電壓和功率，讓值班人員可以實時了解各重要負荷的運行情況。此監(jiān)控系統(tǒng)還可以對監(jiān)控對象進行電源開關的分合閘操作。對變壓器有載調壓，電容器投切，保護信號復歸，電壓切換，設備運行檢修等。

2）報表、曲線記錄打印功能

此監(jiān)控系統(tǒng)可以接收智能單元所提供的數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)，并可按一定的格式打印各種報表，歷史記錄數(shù)據(jù)內容，各種負荷曲線等事項。由于一幅畫面可能往往對應于具體的物理單元，為了保證信息的完整性或統(tǒng)一管理，用戶可能希望一幅畫面能夠容納下所有的信息，而一幅畫面能夠同時顯示的信息是有限的，這種情況下用戶就可以使用圖層來控制信息的分層顯示。

另外圖層控制的意義還在于以下幾點：一是信息按某種約定如重要程度分層顯示；二是用戶編輯時可以分層編輯畫面，簡化了編輯工作。使設備管理和值班的人員可輕松設計出各種規(guī)格的、滿足電力系統(tǒng)要求的報表。

3）報警顯示功能

設備正常運行時可以停留在任何界面，但當設備發(fā)生報警時，此系統(tǒng)都會跳出當前的界面，把正在發(fā)生的報警顯示出來，如果接通了音響設備，還伴有語音提示、報警警鈴，這時候，值班人員如果不在監(jiān)控設備上確認報警事件，那報警的聲響會一直不停，同時顯示器上的提示會不停的閃爍。報警顯示按級別不同，顯示為紅色和黃色；報警分先后，顯示也是按時間先后順序對排隊，并且所有報警信息都保存在事件記錄中，作為對該報警的事后分析和檢查依據(jù)。

4）事件信息功能

綜保系統(tǒng)另一個重要功能是，能顯示和記錄變電站中所有動作事件。事件包括：設備發(fā)生過的報警信號；設備進行的合閘、分閘操作；設備的通訊狀況，設備的運行狀況；設備的整定更改和數(shù)據(jù)讀取等。主控軟件內設有事件的記錄和查看，可通過檢索日期查看保存在數(shù)據(jù)庫中的事件記錄。列表中列出查詢到的所有記錄的事件，不同類型的事件表示以不同的顏色顯示，方便操作人員快速找到報警還是故障，或是運行操作。

4微機綜保系統(tǒng)在中心變電所的應用

中心變電所微機綜保已經(jīng)安全運行了近4年時間，在這4年時間里發(fā)揮了明顯的效果。

1）過去設備需要定期的巡檢，定期對繼電保護需要整定，我們的檢修人員不管什么天氣情況都要到現(xiàn)場進行，現(xiàn)在我們的檢修人員只要通過計算機，遠程控制監(jiān)控設備，可以對設備快速進行巡檢，在技術上比較數(shù)據(jù)，很容易就能對照出不一樣的歷史數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題，及時通知檢修人員立即解決。

2）在突發(fā)事件和有計劃的停電、送電過程中，遠程遙控操作不僅增加了操作的安全性，同時操作出現(xiàn)的誤動作和不動作現(xiàn)象幾乎沒有出現(xiàn)過。有效地提高了單位供電安全的可靠性，降低了操作人員現(xiàn)場操作可能出現(xiàn)的各種危險事件。

3）工作人員可以在值班機房，通過計算機操作界面顯示的運行狀態(tài)，及時掌握各設備的負載電壓、實時電流、功率補償?shù)惹闆r，做到人在機房，仍然能全局在胸。

4）值班人員還可以根據(jù)計算機發(fā)出的報警和故障信號，及時查看報警情況，合理處理緊急問題；或根據(jù)故障報告情況跟維護人員聯(lián)系，及時對設備故障進行維修。

以上是微機綜合保護在中心變電所運行過程中的幾例具體實例。充分體現(xiàn)了它的快速性、靈敏性和可靠性的特點，通過數(shù)據(jù)的及時傳輸，故障類型的準確判斷，大大減輕維護和值班人員的工作量。工作人員可以通過計算機提示的信息，及時處置各種故障，提升了中心變電所的事故處置能力，從而提高了廣電中心安全供電的可靠性。

5結束語

科技水平的發(fā)展，計算機技術的廣泛應用，在經(jīng)過近4年的實踐檢驗，微機綜合保護系統(tǒng)在安徽廣播電視電力管理使用中愈發(fā)顯示出它不可缺少的價值。