大港油田电力调度自动化系统的改造.pdf

第3 4 卷第3 期 ( 2 0 1 5 ．0 3 )( 仪表电信) 大港油田电力调度 自动化系统的改造 韩会 山 ’ 赵 玉 清 赵胜 ’ 1邢 台职业技术学院 2中钢集 团邢 台机械轧辊有限公 司 摘要 ：在 大港油田电力调度 自动化改造 中，将y ,K 快速 交换 以太 网与背投式大屏幕电子投影 墙组合成调度 中心，主站系统采用开放式、分布式设计思想，选取高性能、优质工作站，建立 电网局域网。调度 中心是整个电网的指挥 中心 ，包括 S CA DA系统、高级应用软件 、调度 员仿真 技 术培训和管理信 息 系统模块 。该 系统功 能齐全 ，可实现视频化 ，直观 、方便地监控 电力 系统 的运行状态以及运行数据记录。电力运行数据以及视频、图像等多媒体数据通过远方站一集控 站一调度中心3 层结构传达给调度中心。调度中心随时掌握电力系统运行状态，实时下达指令， 确保 电力调 度 自动 化 系统安 全 运行 。 关键词 ：大港油 田；电力调度 ；模块 ；S C A D A系统 ；集控站 d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 6 — 6 8 9 6 ． 2 0 1 5 ． 3 ． 0 2 3 目前 ，电力调度 自 动化系统在国家调度中心、 2 5 0 多个地区电业 局和 2 1 0多个县得到 了应用 。电 力调度 自动化系统不仅可以满足 电网正常运行 ，而 且能及时对电力故障进行处理，完善电网发电和用 电计划管 。该系统处理 、保 留能力强 ，是 当今电力 系统不可或缺 的一项新技术u 。 自 动化系统的结构体系在投入使用前，需要做 适应性测试 。一般情况下 ，优选通用性 、开放性的 系统结构是 比较保险的，这样的系统有利于支撑多 个平台同时工作。电力调度 自动化系统的主要组成 包括 中心系统和数据采集系统。 1 电力调度中心自动化现状 8 0 年代末 、9 0 年代初 ，大港油 田原 电力调度 中心受 当时技术方法 、设计思想局限，原始的系统 硬 、软件水平 已经不能满足 E t 益庞大的电力电网运 行 需求 。特别是硬件设备落后明显 ，并且备品、备 件没有技术服务保 障 ，主站 系统 所选 用的 V A X机 和 V MS操作 系统 软件 已经逐 步 显露 出落后 的迹 象。在 当时的情况下只能勉强维持运行 ，一旦出现 故障 ，对大港油田生产会造成 比较大的影响。 由于系统设计受技术条件限制 ，主站系统的功 能相对单一 ，只实现了基本的S C A D A模块和功率 总加任务 。以 P D H微波 和电力载波 为主的油 田电 力系统 ，已经不能满足高质量数据传输的要求 ，宽 带信息传输更是难以实现。随着大港油田电网的不 断发展 ，原有电力系统与实际电网需求不符 ，旧系 统运行状态需要操作人员实时监督 ，必要时人工置 位，无疑大大增加了调度员的工作强度，在大港油 田生产工作 中，开发 、应用电力调度 自动化系统可 以实现电力运行 的实时遥i 贝 4 、遥信 ，大大提高工作 时效 ，降低调度员工作强度 ≈ 。 2 改造方案 2 ． 1 系统结构与功能设计改造 将双快速交换 以太网与背投式大屏幕电子投影 墙组合成调度 中心 ，主站系统采用开放式 、分布式 设计思想，选取高性能、优质工作站，建立电网局 域网。该系统具备的系统功能模块，主要是针对现 有 电网运行需求而设计的，随着新技术不断引进到 电力行业 ，呈现出主站采用投影墙取代传统的模拟 屏 的发展趋势 。系统模块 功能齐全 ，可实现视频 化 ，直观 、方便地监控电力系统的运行状态 ，以及 运行数据记录 ，从某种程度上能更有效地为电力调 度生产服务。 调度 中心是整个 电网的指挥 中心 ，其主要包括 以下几个功能模块 。 ( 1 )S C A D A系 统 。S C A D A系 统 主 要 功 能包 括 ：①信息数据远程传输 ；②运行状况监控 ；③数 据库维护 。 ( 2 )高级应用软件。高级应用软件主要包括： ①电网状态评估模块；②网络数据库维护模块；③ 电网运行方式分析模块；④电网安全监控模块；⑤ 经济调度模块 ； ⑥负荷预测以及管理模块；⑦计划 检修模块；⑧继电保护与管理模块 ； ⑨无功电压管 理模块 。 油气田地面工程( h t t p ： ／ ／ w w w ． y q t d m g c ．c 。 m ) 一4 5— 第 3 4 卷第 3 期 ( 2 0 1 5 ． 0 3 )( 仪表 电信) ( 3 )调度员仿真技术培训。针对地区电网调度 特点开发的D T S 系统，适合于地调和县调，用于反 事故演习和培训调度员 ，该模块与其他调度员培训 仿 真模块( D T S )相 比 ，功能更 实用 ，维护更 简 单 ，使用人员在调度仿真智能模拟操作系统上几乎 不用做其他设置即可实现D T S 功能。 ( 4 )管理信息系统 。该模块使得 电力设备检修 部门在巡检工作上第 一次实现了无纸化数据采集 ， 同时使设备和 电力管理部门在有效地监督巡检人员 的工作情况下，实现巡检工作电子化、信息化、智 能化，从而最大程度地提高工作效率，保障电力设 备及传输线路的安全运行。 2 ． 2 系统功能 2 ． 2 ． 1 调度 中心 调度中心的主要功能为收集、处理、 储存、查 阅、显示电网运行参数。其高级应用功能包括人机 界面和各种 网络分析功能，形象而生动化地显示电 力 电网运行状态 ，协助调度人员掌握电力调度 自动 化系统运行状况 ，以及 电力运行数据记载 ；同时 ， 可对全网进行协调控制，配备有操作接 口、辅助工 具和管理界面。根据电网运行情况 ，为电力系统运 行下达调度指令 ，维护和管理全网运行安全 。 2 ． 2 ． 2 集控 中心 集控中心的功能包括 电力运行系统信号数据远 程传输 ，以及对运行状态参数进行实时监控 ，对运 行数据库维护和管理。具体包括收集 R T U 遥测及 遥信数据，并对信号数据预处理，转换通信信号数 据形式，将原始信号数据及预处理结果打包上传调 度中心 ；通过调度中心分析评估，下达遥控 、遥 调、调度命令，经集控站和远方站传达下去；调度 人员或者系统 自动化维护人员进行 电力运行状态的 调整 ，维护好电网正常运行工作。另外 ，电力运行 数据上传调度中心的同时，运行数据也同时向供电 公司及区调部门上传。上传调度中心的数据信号不 仅包括远方 站监 控图像 ，而且还包括运行状况 的 视 、音频宽带 多媒体信息 。通过全新 的光纤环 网， 可以实现集控站与主站系统之间高速通信联系 ，有 利于调度中心随时掌握电力运行状态。 集控中心的建立关键在于对集控站位置及数 目 的选取 ，主要从组 网、地理 区域和集控站数量等三 个方面来考虑 。 ( 1 )组网。一次变为集控站 ，有利于通信系统 科学组网， 保障运行安全。 ( 2 )地理 区域 。集控 站主要 以 1 1 0 k V变 电所 呈现 ，能够进行快速区域划分 ，提供分区时效。 ( 3 )集控站数量的确定 。集控站数量确定主要 遵循以下几个原则：①电力调度自动化系统的可承 受容量，以及可持续发展能力 ；②电力调度自动化 系统 的成本控制 ；③单一集控站所带 合理的 R T U 数量 ，原则上 不超过 3 2 个 。基 于以上几点考 虑 ， 大港油 田电力调度 自动化系统集控站 以 l 2 个 左右 为宜 。 2 ． 2 ． 3远 方 站 远 方站 以 R T U为 主体 ，与上层 集控 站连接 ， 远方站的主要功能有 ：实时采集一次设备运行参 数 ，包括模拟量 、状 态量及脉冲量等运行状态参 数 ，采集数据按指定规约，一并 自动上传至所属集 控站。电网正常运行过程 中，远方站将实时收集到 的运行数据和多媒体数据上传回集控站，再由集控 站将信号数据上传到调度中。通过集控站，将调度 中心下达的指令传给各远方站 ，远方站接收并执行 操作命令。电网系统实时运行数据 以及多媒体视频 图像信息，通过不同的通道从远方站一集控站一调 度中心 3 层结构上传 回调度中心。 3 结语 电力调度 自动化系统 的核心部分是电力调度信 息系统 ，电力 自动化首要 目的是维护好 电力系统安 全运行 ，保障电网持续供 电的能力 。该系统优质的 功能模块以及完善的高级应用软件功能，可以为电 力安全运行提供保障，调度人员可根据调度信息系 统对电网运行方式进行分析与计算 ，避免了原始人 工操作计算带来的滞后和不准确现象；采集的数据 直接来 自S C A D A系统 ，这样确保计算结果与系统 实际运行状态相符。大港油 田电力运行数据以及视 频 、图像等多媒体数据通过远方站一集控站一调度 中心 3 层结构传达给调度中心 。调度 中心 随时掌握 电力 系统运行状态 ，实时下达指令 ，能确保电力调 度 自动化系统安全运行 。 参考文献 [ 1 1 冯立法．胜利油 田通信 网络调整优化[ J ] ．油 田建设设计 ， 1 9 9 9 ( 2)：4 7 —5 2 ． 【 2 ] 郭建军，吴军峰，朱敏，等．中原油E t 交换网络的优化【 j 1 ．电 信技术 ，2 0 0 1( 9 ) ：8 4 — 8 6 ． [ 3 ] 陈天翔，王寅仲，海世杰．电气试验[ M ] ．北京 ：中国电力出版 社 ，2 0 1 0 ． [ 4 ] 贲 艳波．油 田电力系统 自动化控制 技术应用及 发展趋势 【 J 1 _油 气 田地面工程 ，2 0 1 3 ，3 2( 7 ) ：7 8 — 7 9 ． 【 5 ] 东北电业管理局调度通信中心．电力系统运行操作和计算【 M 】 ． 沈阳：辽宁科学技术出版杜，1 9 9 6 ． ( 栏目主持关梅君) —— 4 6 — — 油气田地面工程( h t t p ： ／ ／ w w w ．y q t dmg c ． c o m)