集控站综合自动化系统建设分析

一、序言

近年来，随着我国电网规模的高速发展，以及计算机、通信、控制技术的发展，电力系统的运行管理模式也发生了重大变化。

国电公司于一九九六年颁布了关于建立集控站的文件，建议在电网调度的层次之下建立多个集控站，以保证电网及无人值班变电站的有效运行。集控中心是实现变电站无人值班的一种运行管理模式，负责各受控站的远方运行监视、倒闸操作、事故异常处理、设备的巡视与维护以及文明生产等全面运行管理工作。集控站的设立，大大改善了对无人值班变电站的运行管理和维护，并改善了系统的结构，实现了变电站管理的分层、分级管理，其产生的综合效益十分明显。

二、集控站自动化系统建设的讨论

集控站自动化系统应该是一个高度集成的应用平台，在平台上综合了 SCADA、保护设备管理、信息管理、操作票管理、视频监控等功能，并可以向远程网络系统开放，这样的系统才能够实现多方的信息共享，实现系统功能的最大化。

(一)配置一套实时监控网络系统

集控站中必须有一套稳定、可靠的实时监控网络系统，它应满足以下要求：

1. 监控系统应采用分布式网络结构， 数据及进程可动态迁移，极大地发挥硬件资源的潜力，提高系统的可靠性，优化系统性能。建议的网络结构如下图：

2. 前置机、服务器应为双机热备用，值班员工作站应配置两台，保证一台主机故障的情况下，另一主机可以则主动接管异常机的工作，继续主持信息的运营，保证监控系统能够不间断的运行。软件系统具有多种安全保密措施，满足工业界最严格的安全性要求。

3. 系统应具备强大的系统编辑功能，可以自由设计监视画面，提供丰富的系统图形元素，用户可自定义自己的图形元素;以数字、曲线、棒图、仪表和动画等方式实时、直观地反映被监控系统的运行状况。

4. 系统应具备数据采集、处理功能，对下属各变电站远动遥测、遥信、脉冲量、数字量、微机保护、各种记录等信息进行采集和处理。

5. 系统应具备实时监控功能：对采集的数据进行实时监视和控制，可完成画面显示、画面打印、数据采集及处理、报警、遥控遥调操作、事件记录、相关量记录、事件打印等功能。

6. 系统应具备强大的报表处理功能：应采用符合“所见即所得”原则的交互式生成报表方式，设计各种形式的日/月/年报和定时打印报表。

7. 系统应具备保护信息管理功能。

8. 系统应具备设备管理功能：可对设备的运行状态、故障消缺、检修状况等内容进行管理。

9. 系统中应集成高可靠性的数据通讯系统，可靠的与受控站设备进行通讯，保障数据安全的安全传输。

10. 对受控站的四遥功能，应经认真、细致的传动验收合格后方可投入使用。遥控、遥调、远方投退保护等操作必须经过密码验证、其程序符合“倒闸操作制度”的要求。对受控站的遥信应能依据人为设置实现分级中断和集中报出。

此外，系统宜具备故障录波分析功能、小电流接地选线、电压无功自动调节、操作票管理、GPS对时等功能。

(二)配置一套视频监控系统

仅依靠常规意义上的“四遥”系统实现变电站无人值班或值守是不完善的。。集控站应建立起集中管理式的变电站遥视系统，对无人值班变电站的环境状况、设备运行状况、文明生产等各类情况加以监视，保证安全生产。视频监控系统应该满足以下要求：

1.人机界面友好，操作简便，图像清晰，基本无可视盲点。全天候使用，满足远方设备巡视的要求。

2. 可对受控站设备进行实时视频监控。在集控站监控终端上，接收来自变电站的实时图象。集控站至少设两台视频显示器，可同时显示至少两座受控站画面。可对受控站的摄像机进行控制，实现遥控云台转动、变焦聚焦等操作。具备人工切换和循环自动切换两种控制方式。

3.有便携移动式视频探头及附属移动通讯装置，可满足远方监护操作的要求。对受控站遇有非法侵入，人为破坏等情况下自动报警，跟踪录像的功能。视频探头具备远方红外测温功能。

4、实现对受控站的照明、空调及各类风机的远方投切。

5. 支持报警联动：事先设定报警联动关系，在发生报警时启动相应设备。如烟感报警时启动消防装置及录象装置。

6. 支持各种形式的数字视频录象，如计划录象、交互录象以及报警联动录象等;在监控终端上方便地检索录象，如按时间、地点、报警量等。可方便地回放选定的录象，如暂停、快进/退、慢进/退等

三、影响集控站安全运行因素

在集控站运行方式下，各受控站能否在无人值班状态下的实现安全运行，其决定因素主要包括可靠的设备、严格的管理、人员素质三方面，这三者相辅相成，缺一不可。下面笔者将就这一问题谈一些个人的感受。

(一)稳定可靠的设备是实现集控站安全运行的基础

1、　应具备可靠的一、二次设备

要实现在变电所无人值班或无人值守，首先要保证变电站内的一、二次设备的性能稳定可靠。常规变电所改造为无人值班变电所时，既要考虑现有设备资源的有效利用，还必须考虑原有保护及自动装置与远动的接口、信号的复归，变压器中性点的改造(使之能够远方改变接地方式)、有载调压分接开关分接位置的监视和控制等。在撤人之前，应进行全面、彻底的检修或技术改造，使设备的性能满足变电所无人值班的要求。新建无人值班变电所，在设计时必须考虑选用性能优良、维护工作量小、可靠性高的产品。

2、　应具备可靠的通信系统

监控站的运行方式对通信通道条件及所内通信系统要求更高。遥信、遥测、遥控、遥调和遥视数据的上传下送必须有可靠的通信通道作为保障。选择先进可靠的通信方式及所内通信系统，保证通信质量，提高遥控可靠性，是无人值班变电所建设的重要基础工作。

3、 应具备可靠、实用的集控站自动化系统

要实现变电所的无人值班，必须在集控站设立一个界面友善、稳定性好、可靠性高的集控站自动化系统，实现对各受控站的监控和管理。这是决定变电所能否实现无人值班的关键条件。

(二) 严格的管理制度是实现集控站安全运行的保障

安全运行重在管理，必须建立行之有效的管理制度。无人值班变电所撤人、实现集控运行前，必须建立一套行之有效的运行管理制度，并以此来约束与运行相关的调度、运行、检修部门，建立起相应的巡视、维护、倒闸操作及事故处理等工作的运行管理机制。

(三)高素质的运行管理专业队伍是实现集控站安全运行的关键

在管理工作中，人永远是最关键的因素。如果拥有了可靠的设备和严格的制度，却没有高素质的人来操作和执行，也没有办法实现良好的绩效。因此，拥有一支责任心强、技术精湛、思想稳定的专业队伍是实现集控站安全运行的关键。对于集控站的运行管理人员，必须提前抓紧抓好培训工作。集控站的运行值班人员必须熟悉各受控站设备构造和基本原理、熟悉操作和事故处理、熟悉本岗位的规程制度;能分析运行状况，能及时发现故障和排除故障，能掌握一定的维修技能。这些人员应经过交叉值班、强化培训、参与受控站接入时的传动验收等培训步骤，并经严格考核后方可使用。

(四)影响集控站安全运行管理的其他因素

除了上述的三点中要因素外，还有一些其他因素影响到集控站的安全运行管理。

1、创造良好的外界环境条件

为使无人值班变电所安全运行，必须保证变电所不致发生设备偷盗事故、火灾事故。新建所可按防火、防盗的高标准建设，改造的常规所可设专人巡查来解决这个问题。

2、保证集控站监控系统的网络安全

根据国家经贸委电力司《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》文件精神，并结合集控站监控系统的具体情况，为保证集控站监控系统网络的安全可靠、保证系统的稳定运行，应制定相关措施如下：

² 严禁集控站监控系统网络接入INTERNET等外部网络;

² 并严格限制随意通过光盘、软盘等途径拷贝与系统无关的文件;

² 集控站监控系统网络内所有的计算机节点，均要加载应用层防火墙和防、杀毒软件，并定期升级更新;

² 及时升级操作系统的漏洞补丁。周期性备份数据库等重要文件，并将备份介质置于妥当处保存;

² 对所有共享文件夹均必须设置访问口令，班组成员必须严格保密系统密码和共享密码;

² 班组成员应参加网络安全技术培训，明确安全防护职责;

² 制定集控站监控系统网络故障处理的应急措施和预案，制定集控站监控系统网络故障汇报制度，一旦集控站监控系统网络出现故障或不安全情况，应立即向上级领导汇报。