變電站安全防護(hù)及綜合管理信息系統(tǒng)

本文介紹的變電站安全防護(hù)及綜合管理信息系統(tǒng)，采用基于CANBUS的軟硬件解決方案，有效地促進(jìn)了變電站管理的現(xiàn)代化和規(guī)范化；本文結(jié)合該系統(tǒng)在許昌薛坡220KV變電站的成功運(yùn)行情況，對(duì)變電站安全防護(hù)及綜合管理信息系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行了探討
　　關(guān)鍵詞：變電站 安全防護(hù) 管理信息系統(tǒng) CAN總線

The substation safety and its integrated administering information system

GUAN Bao-an TANG Ming-ming LUO Yong-xu

(Electrical Engineering Institute, Wuhan University 430072,Hubei Province, China)

　　 Abstract: In this article we introduce the substation safety and its integrated administering information system, which adopts the solving project in the soft and hardware based on CANBUS. The system advances effectively the modernization and standardization of the substation administration. This article discusses the exploitation of the substation safety and its integrated administering informational system combining with the successfully running instance in the XUCHANG XUEPE 220KV substation.
　　Keywords: substation safety MIS CANBUS

引言：
　　目前，對(duì)變電站實(shí)行全方位的計(jì)算機(jī)管理，已經(jīng)成為提高變電站的運(yùn)行管理水平的重要手段，許多變電站已開始探索并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理，但限于一定的技術(shù)水平，大多數(shù)變電站的綜合管理信息系統(tǒng)還是一個(gè)純軟件系統(tǒng)，其管理程序也主要是對(duì)運(yùn)行進(jìn)行記錄，根本不存在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸，對(duì)各種所需的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)只能靠人工察看后錄入計(jì)算機(jī)，不能自動(dòng)提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析幾乎不可能。這是一種靜態(tài)的管理信息系統(tǒng)，它不與SCADA系統(tǒng)、五防系統(tǒng)、智能模擬屏相關(guān)聯(lián)，他對(duì)日常的管理和數(shù)據(jù)處理沒有起到應(yīng)有的作用。我們開發(fā)的新一代基于CANBUS的變電站安全防護(hù)及綜合管理信息系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌微機(jī)防誤系統(tǒng)、智能模擬屏控制、調(diào)度令錄入及語(yǔ)音分析系統(tǒng)，與SCADA、全局MIS、Internet相連,實(shí)現(xiàn)了最大限度的信息共享,使得該系統(tǒng)功能強(qiáng),可靠性高,具有極高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

1、 系統(tǒng)組成
　　該系統(tǒng)由管理工作站、智能模擬屏、微機(jī)防誤操作系統(tǒng)、調(diào)度令錄入及語(yǔ)音分析系統(tǒng)、各類網(wǎng)橋組成。系統(tǒng)組成如圖所示：

　　CANBUS屬于串行通信網(wǎng)絡(luò)，通信采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，傳輸時(shí)間短，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉功能，切斷該節(jié)點(diǎn)與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點(diǎn)及通信不受影響，具有較強(qiáng)的看干擾能力，與其他通信方式相比，其數(shù)據(jù)通信具有更高的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。
　　智能模擬屏控制使模擬屏狀態(tài)自動(dòng)與計(jì)算機(jī)中一次主接線圖的屏幕狀態(tài)保持一致。
　　微機(jī)防誤操作系統(tǒng)提供了操作票的多種開票方式，并對(duì)設(shè)備施行強(qiáng)制閉鎖，有效地防止了誤操作事故的發(fā)生。
　　調(diào)度令錄入及語(yǔ)音分析系統(tǒng)在調(diào)度令專家系統(tǒng)的控制下，結(jié)合變電站實(shí)時(shí)狀態(tài)，對(duì)調(diào)度令進(jìn)行分析，有效地防止了誤調(diào)度事故的發(fā)生。

2、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
　　該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中進(jìn)行了充分的調(diào)研，遵循部頒的有關(guān)規(guī)程、如《電業(yè)安全工作規(guī)程》、《變電站運(yùn)行管理》以及各專業(yè)規(guī)程等，結(jié)合電業(yè)局的實(shí)際情況，依據(jù)規(guī)范化、先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性、開放性、可擴(kuò)充性等設(shè)計(jì)原則，使得該系統(tǒng)完全符合我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，能夠滿足我國(guó)各類變電站的實(shí)際需求。

3、 系統(tǒng)功能概述
3.1、運(yùn)行管理子系統(tǒng)
　　包括：運(yùn)行記錄、班前會(huì)管理（工作匯報(bào)與安排）、設(shè)備巡視管理（高峰巡視、交接班巡視、閉燈巡視、特殊巡視）、交班小節(jié)管理和交接班簽名管理。
3.2、操作管理子系統(tǒng)
　　包括：停電申請(qǐng)管理（申請(qǐng)、批答、延期、終結(jié)、作廢）、調(diào)度操作命令管理（預(yù)令、動(dòng)令、終結(jié)、作廢）和操作票自動(dòng)生成與預(yù)演管理。
3.3、檢修管理子系統(tǒng)
　　包括：一種工作票管理（開票、許可、變動(dòng)、延期、終結(jié)、作廢）、二種工作票管理（開票、終結(jié)、作廢）、雙票統(tǒng)計(jì)和設(shè)備檢修試驗(yàn)管理。
3.4、繼電保護(hù)管理子系統(tǒng)
　　包括：保護(hù)定值管理、斷路器故障跳閘管理、高頻保護(hù)交換信號(hào)管理、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置調(diào)試紀(jì)錄管理。
3.5、設(shè)備管理子系統(tǒng)
　　包括：設(shè)備臺(tái)帳管理、設(shè)備評(píng)級(jí)管理、設(shè)備可靠性管理、設(shè)備缺陷管理、主變分接頭動(dòng)作管理、避雷器動(dòng)作管理、工器具管理、圖紙資料管理和維護(hù)工作管理
3.6、生產(chǎn)管理子系統(tǒng)
　　包括：職工檔案管理、值班人員輪換管理、勞動(dòng)考勤管理、人員培訓(xùn)管理及文書管理（上級(jí)通知、本站通知、安全通知等）。
3.7、調(diào)令、工作票的遠(yuǎn)方傳輸
　　系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)調(diào)令、工作票的遠(yuǎn)方傳輸功能。借助于Internet網(wǎng)，可以在遠(yuǎn)方發(fā)調(diào)令和開工作票，實(shí)現(xiàn)信息的雙向傳輸，極大地方便距離點(diǎn)之間的信息交流。
3.8、遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)服務(wù)站
　　借助于Internet網(wǎng)，系統(tǒng)可以連到武漢泰可電力安全有限公司的服務(wù)器上，對(duì)用戶系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤檢查。并可直接在武漢泰可電力安全有限公司的服務(wù)器上根據(jù)用戶的要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，并在極短的時(shí)間里傳輸?shù)接脩舳耍瑸橛脩籼峁┏涣鞯膬?yōu)質(zhì)快捷服務(wù)。
3.9、五防子系統(tǒng)
　　將微機(jī)防誤引入變電站綜合管理信息系統(tǒng)，使五防子系統(tǒng)更加符合變電站的管理規(guī)范；增加了操作票的多種開票方式，保證了操作票的正確性；通過對(duì)一次設(shè)備的強(qiáng)制閉鎖，更加保證了倒閘操作安全性；通過電腦鑰匙的回傳，使系統(tǒng)中的刀閘狀態(tài)（虛遙信）能夠與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)保持一致。
3.10、調(diào)度令專家子系統(tǒng)
　　目前的五防系統(tǒng)一般都不能對(duì)調(diào)度令的正確性進(jìn)行判斷，從而不能防止由于誤調(diào)度而造成的誤操作。調(diào)度令專家子系統(tǒng)，通過對(duì)調(diào)度令的分析，結(jié)合變電站運(yùn)行實(shí)際狀態(tài)，可有效地判斷調(diào)度令的正誤。例如：當(dāng)某條線路正在檢修中，工作票未結(jié)束時(shí)，調(diào)度下令該線路送電（誤調(diào)度），調(diào)度令專家子系統(tǒng)能夠?qū)Υ诉M(jìn)行判斷，給出提示和報(bào)警，并強(qiáng)制閉鎖。

4、 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況實(shí)例
　　該系統(tǒng)在許昌薛坡220KV變電站投入運(yùn)行以來，極大地提高了變電站的工作效率，減輕了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該系統(tǒng)內(nèi)嵌常用詞匯庫(kù)，并預(yù)定義了大量可重復(fù)使用的數(shù)據(jù)模塊，避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入，在需要的時(shí)候用鼠標(biāo)選擇即可；系統(tǒng)對(duì)不同的情況用不同的顏色表示，使得管理人員對(duì)工作進(jìn)度一目了然；系統(tǒng)在執(zhí)行某種管理時(shí)自動(dòng)填寫運(yùn)行記錄，提高了工作效率；調(diào)令、工作票的遠(yuǎn)方傳輸縮短了時(shí)空距離；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)取得和操作票的自動(dòng)生成降低了管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；系統(tǒng)可以輕松地對(duì)以往幾年的數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活的查詢、分析和統(tǒng)計(jì)。
　　該系統(tǒng)具有嚴(yán)格的邏輯控制功能，可以有效地防止誤操作事故的發(fā)生，該系統(tǒng)對(duì)具有邏輯先后順序的管理活動(dòng)都進(jìn)行了控制。如：停電申請(qǐng)未批答則不能延期或終結(jié)，而只能批答或作廢；調(diào)令沒有預(yù)令則不能動(dòng)令。多條動(dòng)令則由計(jì)算機(jī)控制每一步的執(zhí)行。操作票的預(yù)演將驗(yàn)證每張操作票的正確性，以免發(fā)生按票誤操作。該系統(tǒng)運(yùn)行過程中有自動(dòng)提示功能；系統(tǒng)對(duì)每天工作及其完成情況都有記錄，使運(yùn)行人員對(duì)停電申請(qǐng)、調(diào)度命令、一二種工作票、操作票未終結(jié)情況一目了然，心中有數(shù)。微機(jī)防誤系統(tǒng)對(duì)倒閘操作實(shí)施了強(qiáng)制閉鎖，電腦鑰匙起到了操作導(dǎo)引的作用。

5、 結(jié)語(yǔ)
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和管理技術(shù)系統(tǒng)理論的不斷發(fā)展，變電站安全防護(hù)及綜合管理信息系統(tǒng)也必將隨之提高和完善。變電站安全防護(hù)及綜合管理信息系統(tǒng)是電力企業(yè)管理信息系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)其進(jìn)行研究對(duì)加強(qiáng)安全生產(chǎn)、提高勞動(dòng)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)而提高電力生產(chǎn)企業(yè)的安全水平，提高企業(yè)效益具有重要意義。