远程监控集控（共9篇）
远程监控集控 篇1
摘要：随着电网的飞速发展和科技的日新月异,远程图像监控技术在电力系统也有了广泛的应用。在当前供电系统变电站无人化、集控化的大背景下,本文重点实现了集控站建设和远程图像监控系统相结合的系统,并从该系统的设计原理、设计原则、系统结构和实施效果几个方面作了相应的阐述,对于供电系统集控站建设具有一定的借鉴意义。
关键词：无人值守,图像监控,集控站
电力是国民经济的命脉,是一切经济活动的支柱,但随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,电网发展也日新月异,变电站点越来越多,分布也越来越广,相反的是变电运行人员数量增长缓慢,随着时间的延长,矛盾日趋加剧。为此,为实现电网管理的现代化,保证供电系统的安全运行,变电站无人值守被广泛推崇,而集控站建设正是在此背景下应运而生。
集控站的建成,实现了远方变电站的无人化和对其“遥控、遥调、遥测、遥信”的“四遥”功能,但要实现变电站全面的自动化管理,如对变电站现场环境的实时监视,防盗、防火和报警等功能,目前常规的自动化系统还达不到要求。而通过远程图像监控系统不仅可以远程监控设备的运行情况,还能实时获得来自监控现场的报警信息,对可能或已经发生的异常现象及时处理并保存现场的图像资料,从而实现一个重要功能——遥视。
1 许昌供电系统现状及需求
许昌供电公司负责许昌地区5县2区的日常生产和生活供电,自2004年以来,电网较之从前有了大幅度的发展,新增1座500kV、2座220kV和3座110kV变电站,目前辖区拥有500kV变电站1座,220kV变电站5座,110kV变电站19座,供电负荷日趋增多。
随着变电站点的日益增多,生产运行人员的数量呈现日趋不足的趋势,为了实现集中管理,110kV变电站先后全部实现了无人值守,并先后组建了220kV薛坡集控站和220kV付庄集控站,已基本实现了220kV变电站对辖区110kV变电站的集中管理模式和对其的“四遥”即:遥测、遥信、遥调、遥控功能,为电力安全生产提供有效的辅助作用。
但随着变电站改造的进一步深入,“四遥”功能已渐渐跟不上现代化变电站的要求。而在“四遥”的基础上如何增加“遥视”功能、实现对110kV变电站的远程图像集中监控、使领导和集控站值班人员在计算机上实时监控远程变电站设备的运行情况、操作的执行情况、处理突发事件情况以及如何由220kV集控站对110kV变电站的“四遥”转变为“五遥”,使变电站真正实现无人值守和电力系统的现代化管理,在变电站远程集中监控的同时又具备实时监控设备运行状态、预期故障发现、迅速排除故障、记录和处理相关数据等功能?这些难题又成为许昌供电系统集控站建设的需求。
2 图像监控系统设计原理及原则
图像监控系统主要是运用多媒体数字压缩和复用技术,通过摄像机扫描现场图像,利用光电信号转换技术,使图像视频信号转换为数字信号,通过点对点和多点对一点的网络拓扑方式,以现有的光纤信道为传输介质,将远方图像传送到主控制中心以及局监控终端。
3 图像监控系统设计
运程图像监控系统一般由前端系统、传输系统、后端系统三大部分组成。
前端系统:主要完成监控现场音视频信号的采集、数字化、压缩编码、接入红外、烟感等各种开关量报警,接入温湿度等各种模拟量报警,提供警铃、射灯、摄像机云镜控制接口。
传输系统:主要完成多媒体、控制、报警等数据的网络传输。
后端系统:主要完成流媒体数据的解码、存储以及控制、报警、管理等功能,系统应用软件主要体现在后端系统中。(图像监控系统组成图如图1所示)。
由于子站站点多,工程量大,系统建设实行“先子站、后主站、同步联调”的建设原则。两个集控站建设,子站数量多(10个变电站)、范围广、施工量大难度高,因此,子站施工是本次系统建设的关键点。具体施工过程如下。
(1)摄像头的安装
摄像头的位置必须和集控站运行人员协商,科学地考虑带电安全距离和人员施工安全,防止由于高电压带电设备放电带来安全隐患。为了满足较少镜头监视较大范围的要求,合理利用变电站现场条件,将镜头挂接在带云梯的龙门架人字形立柱上,或者挂接在变电站主控楼上,高度一般为10～20m。
(2)布放线缆
缆线主要由电源线、视频线和控制线组成。必须结合现场实际情况进行规范布线,尽量利用现有的电缆沟,避免开挖过多的地面;线缆应该有较强的抗拉和抗磨损能力并做好防水、防火及绝缘处理。
(3)安装设备
设备主要是硬盘录像机,为保证系统的抗干扰和抗雷击能力,应采用通过CE认证的设备,通信接口全部采用光电隔离器件,保证视频电缆传输距离和视频质量,配置视频防雷模块、电源防雷模块和RS-485防雷模块。
(4)系统调试
系统调试包括通道调试和整机调试。应先调试主站至各个子站的E1通道和IP通道,确保所有通道正常后进行整机系统测试,包括每个监控点的遥控、录像及报警联动功能。
4 实施效果分析
220kV薛坡集控站和220kV付庄集控站远程图像监控系统自投运以来,整体情况稳定、图像传输实时、画面清晰、控制快捷可靠,满足设计方案的所有基本功能要求,达到了相应的技术指标。
另外,系统的建成顺利实现了对下属11个110k V变电站的集中控制和管理,运行值班人员通过运用视频监控系统,实现了变电站日常工作监视、报警录像统计、分析,事故图像资料调查等工作,切实提高了变电站的防事故、防误操作、防盗、防火能力,真正意义上实现了主站对子站的“五遥”。薛坡集控站远程图像监控系统图如图2所示。
5 结束语
集控站图像监控系统项目的实施,使220kV变电站达到了“五遥”功能,自动化水平上了一个新的台阶。图像监控系统的远方巡视、远方核查、安防报警和多媒体交互等功能,提高了变电站的防事故、防误操作、防盗、防火能力,使值班人员和相关领导能及时准确地了解无人值班变电站的现场情况,对操作情况进行全过程的监视和核对,对重点区域进行全方位的防盗防火预警,从而降低了无人值班变电站的日常巡视、检修等费用,产生了良好的社会效益和经济效益。运行实践表明远程图像监控系统对变电站的安全运行及防盗、防火等方面起到了非常重要的作用。
参考文献
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远程监控集控 篇2
一、学习，不仅仅是对自己负责
来到新的部门，所有的工作都必须重新开始学习，并在原有的工作基础上进一步提高自己的技能。“如果跟着我一个月你还不具备一定的集控独立工作条件，连最基本的东西都还不完全懂，你自己以后下棉花滩好意思，我脸上都挂不住!”，到集控中心的第一天，师傅的话就给我无比的压力，幸好棉花滩电厂运行科组织了我们利用休息时间前往白沙电厂系统学习的经历，加上自己在棉花滩电厂进行过一定的运行前台跟班学习，虽然缺乏实际的遥控操作经验，但经过完整一轮班的学习之后，报表填报、开停机、数据查询等定期工作和基本操作慢慢熟练和规范，在跟班学习中，师傅还对我以前只依靠记忆加粗略笔记的学习方法提出了建议，建议我对所有的工作都必须做详细的笔记，记录工作的每一个细节作为备忘。“好记性不如烂笔头”，闲暇之时看着自己做的笔记，工作的流程和场景便立马浮现在眼前，培训效果明显提高了不少。
短短20天的跟班学习，使我明白，学习，不仅仅是对自己负责，将来自己也可能会培训新人，只有自己足够的优秀才有资格去培训别人，否则终究不过是害人害己而已。清楚地明白自己现在所做的一切努力，都是对自己未来的负责。
二、受训千遍，更需养成一个良好的习惯。
运行，是一个长期的重复性工作，日复一日年复一年;运行，是安全所系荣辱相托，就这样一个长期重复甚至简单的工作，要想实现历时长久却不出现工作失误的目标，却是一项十分艰巨的任务，这就要求运行人员有一个良好的工作习惯，经得起长期重复的工作考验。有时一个小小的失误，可能造成重大损失，初到集控中心，自己在操作前总是喜欢摇摆并不断点击鼠标以寻找鼠标箭头，殊不知这是一个十分危险的习惯，在寻找鼠标箭头的过程中，极有可能发生误操作的情况，给安全生产带来了极大的隐患。师傅见此立即提醒和帮助我加以纠正，我从此在监护操作的不断提醒自己注意鼠标，确保不会有类似情况的发生。“一开始我们创造习惯，以后是习惯创造我们!”，良好的习惯是人生至关重要的一部分，也是保障运行工作安全可靠的一个重要基础。
自己需要培养好习惯，传播好习惯也同样重要。好的工作习惯需要培养，但更需要传承和发扬，通过传承传播团队的工作也会更加的高效可靠。现在回想，棉花滩运行二值的工作中，师傅们很多良好的习惯其实早已在潜移默化改变着我，在监护操作中，师傅们总是提醒我：“再确认一下”，这种小心谨慎的作风是运行中安全工作不可多得的好习惯。“重新登陆查看一下”、“数据再对比一下”、“信息再分析一下”，集控师傅以身作责亲力亲为，为我们树立了一个个良好的工作方式。改变一个坏习惯，培养一个好习惯，这对常人来讲也许只是件小事，但是对自己的运行职业生涯来说却有着无比重大的意义。帮助别人承优去劣是那么的不经眼，但是也许未来改变的却是人的一生。先人后己、闭环工作，运行工作就需要一个良好的工作习惯----做事细致入微、兢兢业业。
三、知者行之始，行者知之成
人的成长需要不断面对错误，敢于作为。知者行之始，行者知之成。知道事情怎么去做，却不愿去做或者不敢去做，永远只会停留在碌碌无为的层面。只有知行统一，敢于尝试，敢于面对错误与失败，人才会真正的成长。初到集控中心，对于从未进行过开停机操作的自己，虽然很清楚该如何操作也有师傅在旁监护，但是真正要自己操作的时候时候心里总是不自觉的害怕，一丝恐惧萦绕在心头。经过20天的跟班学习，从日常的开停机操作到班组管理的日常记录工作，我不断地鼓励自己大胆去做，有人指导加上从事的次数多了自己慢慢的也就掌握了。通过集控中心的实习和自己一年多的运行工作经历，我明白了，从不会到会，肯定需要一个过程，如果自己不愿意经历这么一个过程，那么注定一辈子都不会。曾经，公司拓展训练我有创意的想法但却不敢人前表现，终究不能帮助团队夺得第一只能屈居第二;曾经，我第一次独立布置安全措施内心做法明确，却终究畏首畏尾换来别人对自己“设备不熟”的评价。害怕不会得到什么，只会让自己失去更多;裹足不前，到头来只会一事无成。只要确定是对的，就该勇敢地去做，即使真的做错了那又何妨，错则改之，对则加勉。人的眼光是一时的，但是悔恨却是一辈子的，别人怎么看待那是别人的事，相信自己才会活出不一样的人生。
远程监控集控 篇3
为提高矿井安全生产水平和生产效率, 结合矿井排水系统的实际情况, 设计并实施了中央泵房排水设备远程自动监控集控系统。矿井中央泵房安装MD500-57×9型耐磨水泵6台, 每台额定流量Q=500m3/h, 额定扬程H=513m, 配用JSQ1512-4型电动机, 电压6k V, 功率1050k W。正常工作水泵3台, 备用2台, 检修1台。现6台水泵配备电动6台电动闸阀, 每台泵配备真空表一只, 排水压力表一只, 泵房提引水装置有三种, 其中有真空泵2台, 高压水射流6套, 底阀一套, 副井井筒敷设3趟Φ325×12钢管排水管路, 主井检修巷2趟Φ325×12排水管路, 分别与泵房内的环形管路相连接。电控系统采用KYGC-Z型高压配电柜, 串电抗器启动。
根据泵房排水设备布置和实际运行情况设计了远程监控集控系统, 并顺利投入了运行。该系统采用PLC可编程序控制, 实现了中央泵房6台1050k W主排水泵的自动化控制, 同时该系统通过通讯模块与综合监测监控主机实现主排水泵运行数据交换, 可实现地面微机监控及微机远控;采用双机热备运行方式, 主机出现故障时, 主控机能自动切换至备用服务器;采用液位双控冗余设计保证系统稳定性及可靠性;自动进行“轮换工作制”运行, 提高系统总体工作能力;节能效果明显。PLC根据水仓水位的高度及用电避峰填谷原则, 在水位允许的情况下尽量利用夜间谷时开启水泵排水, 能够达到明显的节能效果。
二、主要监测数据
1、连续监测主排水管路流量;内外仓水位;水泵真空度;出水口压力;电机电流、电压、功率;电机绕组、轴承及水泵轴承温度, 检测水泵的实时流量、累计流量和泵房的实时排水量、累计排水量等主要参数。
2、监测各吸水井高低水位;控制电动阀门开关, 监测阀门状态、开到位、关到位、过转矩信号;控制电磁阀开、停及开、关状态;电机开关柜的分合及故障状态。
3、实时显示所有监测数据信息, 所有参数及曲线在现场和地面集控室能够同步显示。能对电动阀门进行综合保护并显示故障, 能对水泵电机进行综合保护并显示故障状态。
4、根据水仓水位高低控制设备的投入运行。
三、总体方案及配置
该系统总体方案设计上采用了现场层、控制层 (PLC) 和管理层 (远程工业计算机) 组成的三级监控网络来实现水泵远方监控系统的自动控制。现场层实现现场数据的采集和上传, PLC作为控制器完成逻辑处理和控制任务, 远程工业计算机利用友好的人机界面实现人机对话和远程监控功能, 现场控制站通过以太网与上位机实现数据交换和统一调度控制。该控制系统设计方案主要由地面操作员站、井下控制主站和6个水泵控制分站 (包括外围水泵传感器) 三部分组成。
该系统主要配置包括PLC自动控制及上位机管理系统, 其中PLC自动控制系统包括PLC柜、低压柜、就地控制箱和外围传感器四部分;上位机部分包括地面服务器及其软件控制系统。
1、PLC柜内主要由模块化结构的高性能SIEMENSS7作为主控单元。
信号变送器、中间继电器、触摸屏等组成, 防护等级:IP54, 完成对信号的变换、放大, 并由PLC运算、判断发出各种控制信号, 并模拟显示水泵的运行工况;触摸屏选用SIEMENS MP系列大屏液晶触摸显示屏, 性能稳定可靠, 兼容性好。
2、低压开关柜主要由隔离开关、接触器组成, 直接控制电动闸阀电动机及真空、射流管路电动球阀;
3、就地控制箱主要由远程I/O采集模块, 信号调理模块, 按钮、指示灯等组成, 主要完成现场采集信号、调理、现场指示并实现现场就地操作。
4、传感器包括超声液位传感器、浮球液位计、数字超声流量计、闸门位置行程开关、闸门过转矩行程开关、电机电流互感变送器、功率积算仪, 温度变送器等组成。
5、PLC自动控制系统的部件均为防爆兼本质安全型产品或矿用一般型产品, 满足井下使用要求。每台泵单独设置就地控制, 便于开泵时观察水泵运转情况。
6、地面数据处理服务器选用HP DL380 G5或HPML350 G5塔式服务器, 采用双机热备运行方式, 主机出现故障时, 主控机能自动切换至备用服务器, 不影响系统使用。并配备KVM (Auto View 1515) 切换器, 实现多服务器集中管理控制。自地面主站敷设矿用数据传输电缆至-386泵房, 提供通讯通道, 并接入矿工业以太网, 供远程监测。
7、软件选用工业组态王5.2以上版本或WINCCFLEXIBL开发系统软件平台, 具有工艺流程仿真画面、数据趋势曲线、报警信息统计、实时报表与周期报表等、具备各种实时/历史查询等功能。所有数据可视化方式不仅能够以C/S模式在固定计算机上展示, 也可以采用B/S模式实现信息的Web (IE) 浏览。采用标准数据库存储底层工业数据。
8、液位仪采用三台KGU系列矿用智能液位仪, 分别用来监测内仓、外仓和联络仓水位的变化, 变送输出连续高精度模拟量信号, 送入PLC及上位机服务器管理和分析。
9、负压传感器、压力传感器、开停传感器、温度传感器、液位仪、各类变送器等具有检测精度高、工作稳定、可靠的特性。真空度、压力检测、温度检测等检测数据准确可靠, 实现标准变送信号输出。各类传感器具有线性度、重复性好, 测量精度高, 稳定性强等特点, 保证了各种信号的连续测量。其中对水泵真空度的检测采用两套压力传感器来检测负压信号。采用“负压传感器”和“真空液位开关”串联双重验证进行真空检测, 确保水泵不出现“干摩擦”现象, 保证排水系统的安全性。
10、系统PLC主机节点备有增加6台水泵机组的扩展裕度, 以备随矿井发展情况增加水泵机组的控制要求, 并能根据现场情况变化随时增加相应功能。
11、选用安装新型“MA”大功率电机综合保护器, 对现有的6台高压配电启动柜进行改造, 提高安全可靠性和兼容性, 实现电机信号及数据信息的采集、执行。
四、系统主要功能
1、该系统具有远程启动、停止、复位和测试功能, 并可进行地面远程编程、故障 (保护) 屏蔽及控制方式转换;能够实时数据对外发布, 具有“自动”、“就地”、“检修”、“远程控制”四种工作方式。
(1) 自动:由液位传感器连续检测水仓水位, 根据水仓和吸水井的水位, 自动开停水泵及其阀门, 在正常水位时, 各台水泵能自动轮换工作, 在危险水位时, 自动投入必要数量的水泵运行。
(2) 就地:操作人员根据水仓显示水位, 人工手动开停水泵及确定开泵台数, 电机及其阀门的开、停由PLC自动执行, 可现场就地或集控室就地完成。
(3) 检修:维修人员可操作任一水泵电机, 电动闸阀, 电磁阀的开关, 解除相互闭锁关系。
(4) 远程控制:由地面监控中心控制水泵的开停和运行台数, 同时要具备一键启动、停止功能, 实现在上位机的启动、停止操作。
2、PLC自动控制系统能够自动检测水位信号, 计算单位时间内不同水位段水位的上升速率, 从而判断矿井的涌水量, 自动投入和退出水泵运行台数, 合理调度水泵运行。在不影响矿井安全的前提下, 能够根据井下涌水量结合用电负荷的平段、谷段、峰段、尖峰段供电时间等因素, 合理调度水泵, 自动准确发出启、停水泵的命令, 控制6台水泵运行。同时能接受上级监控系统传来的各种动作指令和保护调试指令并可靠执行, 实现远方操作或自动化运行控制、接受解锁命令后能修改参数设定等。具备友好的人机界面, 便于操作人员识读各种运行参数。
五、远程监控集控管理
1、数据传输和接入:主控PLC通过RS485通信协议与操作屏进行通讯, 将各水泵的工作状态与运行参数传至操作屏, 完成各数据的就地动态显示;井下主控设备提供标准以太网TCP/IP接口设备进行数据信号传输, 将现场设备运行状态、故障状态、传感器信号等传输至地面数据处理中心, 以图像、报表、实时曲线等直观方式组态进行发布, 并与其他集控系统 (如:管理系统) 组成网络一并纳入全矿工业以太网络平台动态监控水泵及其附属设备的运行状况, 实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数, 超限报警, 供矿调度指挥中心、矿领导及有关部门随时掌握井下系统工作情况。当甲方井下具备工业以太网平台条件时, 乙方需将该系统接入工业以太网系统。
2、地面控制系统采取权限分级控制, 只允许本地控制, 通过网络安全防护设备实现外动态数据发布, 只具备数据浏览权限。
3、故障自诊断功能:可准确判断故障类型、位置并能进行图像和语音提示及打印输出。故障自动切换时间<20秒。故障画面自动弹出, 故障点自动闪烁。具有故障记录, 历史数据查询等功能。
4、报警功能:当被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后发出语音、文字告警提示。并进行声、光、语音报警。
5、打印功能:能实时或按时间段打印相关设备的运行参数 (如运行时间、电机电流等) 和运行状态 (如开停状态、故障类型、故障发生时间等) 。主要数据保存至少一个月。能对数据进行综合处理, 满足报表统计、曲线图、柱状图显示并能打印输出。
6、保护功能:水位保护, 当水位低限和高限时, 都发出故障报警提示;流量保护, 当水泵启动后或正常工作时, 如流量达不到正常值, 通过流量保护装置使本台水泵停止, 转而启动另一台水泵;超温保护:水泵长期运行, 当轴承温度或定子温度超出允许值时, 通过温度保护装置及PLC实现超限报警;电机故障保护, 井下PLC监控分站实时监视水泵电机运行时的欠压、过载、短路等故障;阀门故障保护, 如果水泵阀门出现故障, 会发出报警并提示井下巡检人员及时维修;漏水保护, 在规定的注水时间内系统仍未收到真空度达到设定值的信号, 则停止启动对应水泵。以上各类故障保护在上位机界面均设置报警指示灯。
7、抗干扰功能:系统能在电子噪声、射频干扰及振动都很大的现场环境中连续运行, 且不降低系统的性能, 系统设计应采用各种抗干扰技术, 包括光电隔离、高共模抑制比、合理的接地和屏蔽, 确保不影响系统正常工作。
8、系统的冗余和扩展功能齐全, 上位机和井下主PLC控制器实现了双机备用, 保护齐全有效。
六、效益分析
1、系统实施投入正常运行后, 矿井中央泵房将减少运行操作人员6人, 按每人每月3600元的工资计算, 年创效益0.36×6×12=25.92万元, 并杜绝了人为误操作事故。
2、通过水位自动控制, 实现高水位排水, 低水位停泵, 减少了电能损耗, 并通过“轮换工作制”常开高效泵, 降低了排水费用, 节约生产成本。经初步预算, 矿井全年平均涌水量4.75m3/min, 排高为420m, 百米吨水电耗下降了0.06k Wh/t·hm, 年节约电量41.94万kwh, 按0.5元/kwh计算, 直接年节约电费31.47万元。如利用自动控制方式, 结合分时计费和“避峰填谷”原则, 则年节约电费保守估计60余万元。
3、在现场操作中, 由于采用PLC自动控制, 控制系统安全可靠, 杜绝了误操作的发生, 保障了人身和系统的安全, 减少设备损坏现象, 使现场工作环境得到改善, 提高了安全程度, 可产生了巨大的社会效益。
总之, 该系统的成功应用, 实现了井下中央泵房自动化远程监控集控功能, 能够根据检测数据, 合理调度水泵经济安全运行, 并实时地反映了主排水系统的工作状态及相关运行参数, 实现了无人值守和远程控制, 提高了主排水系统自动化程度, 极大地提升了矿井安全生产效率和现代化管理水平, 具有十分重要的推广应用价值。
摘要：本文叙述了煤矿中央主排水泵房远程自动监控集控系统的研制及应用情况。改造后主排水系统设备能够根据水仓水位情况实现全自动远程监控, 达到了无人值守要求, 设备运行安全系数得到提高, 事故率大大降低, 经济效益非常显著, 同时该系统安全可靠运行, 对类似泵房排水系统的改造有借鉴作用, 具有重要的推广应用价值。
集控技师评定技术总结 篇4
内蒙古京隆发电有限责任公司集控运行—陈宝英
本人于2007年7月毕业于江西电力职业技术学院电气工程及其自动化专业，在2007年1月进入内蒙古京隆发电有限责任公司从事集控运行工作至今。在这5年中，通过自己的刻苦学习，努力钻研，认真总结，精细操作，严格要求自己，我从一名集控运行岗位实习生逐步成长为集控运行全能副值班员。当然这个成长过程也离不开各位领导和同事在工作和生活上给予我的支持和帮助，使自己的思想、工作、学习等各方面都取得了一定的成绩，个人综合素质也得到了一定的提高，下面就从专业技术角度对我这五年来的工作做一次全面综合的总结：
火力发电企业是一个特殊的行业，尤其作为国内比较先进的大型火力发电机组，它需要每一位运行职工有良好的自身能力和心理素质，在刚参加工作我就深刻的明白集控运行工作如履薄冰，如临深渊这个道理，因此我不断学习各种电气、锅炉、汽轮机、热控系统相关的操作技能，努力掌握各个相关系统的运行方式及其特点，全面了解各个设备及系统的情况，同时根据各设备及系统运行状态，综合分析判断需要进行的相关操作，及时根据设备运行情况选择最佳安全运行方式及经济运行方法，根据实际运行情况，应用规程要求及时正确处理机组的设备故障以及系统突发性事故。经过5年的工作学习和经验积累，逐步对大型火力发电机组集控运行工作有了比较全面的了解和认识。
一、学习专业知识，提高岗位劳动技能
从2007年参加工作伊始，我发现学校里学到的专业知识同生产实际有很大的不同和差距，且所学的专业知识很有限，跨专业的相关知识，如锅炉、汽轮机、热工控制等相关内容对我来说基本就是一张白纸，认识到这些不足时，我明确的知道我必须通过努力学习，积极工作才能弥补我的这些不足之处，通过系统的学习集控运行专业知识，努力提高自己的岗位劳动技能，在短短的一年内，我主动吸收师傅们的工作经验，虚心向他们请教工作中的技术问题，并通过自己的努力，迅速掌握了集控运行各设备及相关系统的规范、参数，对系统运行方式及事故处理有了一定的认识。2007年5月，我公司发电机组开始进入全面的安装试运间段，在公司各位领导和师傅的带领下，我以高度的工作热情投入了工作之中，虽然每天的工作很累，但无法满足我刚参加工作的那颗激情之心，在2007年的一年之中我参加了公司的1号、2号燃煤直接空冷 600MW火电机组的分部试运工作，在年底经过168小时安全试运，实现双机并网发电。在参加机组安装试用工作的同时，我在部门领导的推介下，还参与了公司机组电气、锅炉、汽轮机系统图的绘制工作，这个工作使我在学校所学的CAD制图有了用武之地，并且通过系统图的绘制对系统流程有了比较全面的理解和认识。绘制系统图完成后，参加了公司机组运行规程的排版工作，这个过程使我学习到了一定的运行操作基础知识。通过系统的培训学习，取得了北方联合电力职业资格集控运行值班员中级技能认定证书，通过培训学习，使我的专业技术水平得到很大的提高。为我后来更好的参加工作打下了良好的基础。
2008年，公司机组进入全面正常运行状态，我经过一年的专业技术培训学习，通过考核成为公司一名正式的集控运行巡检员。经过2个月的系统培训学习，取得了北方联合电力职业资格集控运行值班员高级技能认定证书，经过此次培训学习，使我的专业技术水平得到了质的提高。同年还参与了公司QC的制作发布，并在集团公司QC评比中取的优异成绩。8月份到山西省国电电力大同培训中心培训学习，取得600MW火电机组仿真机全能值班员合格证书，仿真机培训学习收获很大，使我系统全面的掌握了600MW火电机组集控运行工作的全部内容。在这一年中还参加公司的员工操作技能比赛获得了优异的成绩。参与了公司的电气操作票编修工作，使我公司的电气操作票管理从不规范状态进入了一个规范的进程中，电气操作票的修编工作得到公司的全面肯定，合格规范的电气操作票是保证运行、检修人员人身安全，机组安全稳定运行的必备基本要素，通过参与电气操作票修编工作，使我对全公司的电气系统有了全面的认识和了解，为我今后的电气方面规范操作打下了坚实的基础。同时我利用自己所掌握的CAD知识和对设备及系统的相对了解，对我公司的系统图中的不足之处进行了很多更正，并对KKS编码进行了统一编制整改，其工作得到了领导的好评。成为公司正式的一名集控全能巡检员后，我明白自己的责任重了，我始终不敢懈怠，通过努力学习，精心操作，使自己的专业知识得到了全方面的提高，其中发现了很多的重大设备缺陷，其中印象最深的一件事是在2号机组启动期间，发现高压密封油备用泵出口温度达到150度，因为发现及时，避免了一次重大事故，后检修处理发现为高压密封油备用泵出口调节阀卡涩。这次事故使我认识到做为一名巡检员的责任重大，可能因为自己的一时疏忽懈怠将造成不可挽回的损失。经过这次事故，我提高对自己工作的要求，必须认真的巡检每一处设备，不留下任何隐患，及时将事故控制在萌芽状态。2008年8月对全中国人来说都是很难忘的一年，因为这一年的奥运会在我国举行，奥运保电成为每一位电力工人的最大责任，在奥运保电期间我严格要求自己，规范自己的每一个操作，经过2个月的全体领导员工的共同努力，我公司圆满的完成了奥运保电任务。
二、工作精益求精，积极倡导技术革新
2009年，我通过公司的多次培训考核，成为一名集控全能值班员副值班员，在繁忙的工作中我形成了良好的学习习惯，认真终结每一次操作，使每一次操作都精益求精，我深刻的知道，每一次操作没有最好，但我一直要求我的下一次操作更好。成为副值班员后，在集中分散控制系统（DCS）上操作比较多，因在生产一线工作，对生产现场的数据比较了解，期间参与了公司很多的技术革新、节能降耗工作，如在汽轮机运行方面：因为凝结水上水调门摆动幅度比较大，造成凝结水流量不稳定，严重影响机组安全运行，且摆动时造成噪音很大及管道摆动严重。初期解决办法为稍开凝结水上水旁路电动门，缓解摆动趋势，这种摆动原因为系统设计原因造成，因流量脉动引起。运行一段时间后发现凝结水上水旁路电动门磨损严重，且因设计原因造成凝结水泵单耗比较大。此种情况下经过调研，我提出对凝结水泵电机进行变频改造。经过公司的领导和相关技术人员共同论证，通过可行性论证，公司对凝结水泵电机进行了变频改造，通过一年的运行观察分析，凝结水系统上水电动门摆动问题彻底解决，而且凝结水泵单耗大幅下降，得到公司的认可。锅炉方面：大型新安装的四角切圆锅炉再热汽温度低是比较普遍的问题，我通过和我公司的锅炉专家进行了大量的锅炉吹灰优化试验和燃烧调整试验，将再热汽温提高了大约8℃，机组综合供电煤耗约降低0.64g/kWh，按机组全年发电量65亿千瓦时计算，每年可节约4160吨标煤，按标煤单价400元/吨计算，可节约成本166.4万元。电气方面：我公司安装的除尘设备为两台双列四室五电场静电高效静电除尘器，在正常运行中都是采用全波运行方式，但此种运行方式运行电压和电流较高，能耗比较大，由于我公司粉煤灰属高比电阻粉尘，长时间运行易产生电晕封闭，使除尘效率降低。从2009年05月开始，我通过多次试验得知采用单半波间隙供电方式运行，在保证除尘效率变化不大的前提下，能保证机组的安全运行。经过两个月对#2机组的除尘效率和节能统计分析后，经公司领导审核批准后，我将静电除尘器运行方式由全波运行方式变更为单半波间隙供电方式运行。经过半年多运行数据统计分析，完全能保证机组安全稳定运行。
三、思想与时俱进，响应国家节能方针
2010年，国家颁布了节能降耗方针政策，我公司是一家大型火力发电企业，是耗能大户，做好节能降耗工作，是我们每一个电力人的义不容辞的责任。通过运行分析，我参与了公司的大量节能降耗工作。我公司辅机循环冷却水系统采用带机力通风冷却塔的二次循环供水系统，供水方式为扩大单元制，两台机组配一座(3格)冷却塔，设有3台辅机循环水泵，2台运行1台备用。设计机组除了机侧真空泵和主机润滑油冷却水由辅机循环泵直接供水之外，其余开式冷却水均将辅机循环水经过两台容量为200kW的开式冷却水泵（一台运行一台备用）升压后供至用户，根据各冷却水用户用水量和冷却水压力，京隆发电在机组试运时保持开式冷却水泵出入口电动门开启，停止开式冷却水泵运行，也可满足冷却水需要，每小时节省厂用电约180kWh，按去税上网电价0.2435元/kwh、机组年运行小时7200小时计算，全厂全年可增加净收益63.1万元。我公司每台机组配备3台由上海电力修造总厂有限公司生产FK4E39M型50%容量的电动给水泵，从机组试运开始，机组负荷大于300MW时，就启动第二台给水泵，另一台备用，并且为了满足汽包上水的要求，保证机组安全，热工逻辑实现，当机组负荷大于350MW时，若发生一台给水泵跳闸，且备用给水泵未联动，触发RB（快速降负荷）保护，机组自动减燃料至300MW所对应的燃料量。从机组运行中发现400MW负荷以下两台给水泵运行，每台给水泵电流、流量均有较大余量。通过进行给水泵带负荷能力试验，得出结论，在汽包水位相对稳定，且背压在15kPa的情况下，每台给水泵均可带420MW负荷长期安全运行。2010年我公司对给水泵热控逻辑进行了变更，并对给水泵运行方式进行了上述调整，至今我公司给水系统一直处于安全稳定运行状态。2009年一季度全厂机组补水率是3.31%，通过对新输煤汽暖疏水的回收、锅炉暖风器疏水回收至除氧器、水环真空泵气水分离器水回收至排汽装置等节能改造措施，2010年一季度全厂机组补水率降至1.31%，补水率同比降低2%，降低发电煤耗约3克/千瓦时，按全厂每年65亿千瓦时发电量计算，每年可节约19500吨标煤，按标煤单价400元/吨计算，可节约成本780万元。经过四年的工作学习，我得到很多工作带给我得快乐，大量的工作都得到了认可，这也是我为社会贡献的一点力量吧，2010年9月我和公司领导和部分技术人员参与了北京市企业管理现代化创新成果大赛，在成果展示中提出了我公司在近几年中在技术革新和节能降耗工作中取得的可喜成绩，发表的论文为“构建火电企业节能降耗新模式”，得到北京市企业管理现代化创新成果评审委员会的高度认可，荣获北京市第二十五届企业管理现代化创新成果“二等奖”。
四、搞好团结合作，培养电力运行人才
远程监控集控 篇5
承德张双地方铁路横穿周台子村与省道之间，与周台子村公路相交，形成周台子中心道口，并安装道口信号设施。[1]根据周台子村的规划，东西新增两条道路，形成周台子东道口、周台子西道口，无道口信号设备，设临时看守人员，存在安全隐患，为了保证运输安全急需规范道口信号设施。
2 道口设备现状及应用模式
(1) 周台子中心道口为设施齐全的有人看守道口，保留原有设施不变。东西道口为有人看守临时道口，需新增道口信号机，道口栏木机。 (2) 管理模式：集控中心设置在中间的周台子道口房内，设置一个操作控制台，同时控制东西两个道口，其中周台子中心道口保持原有的控制模式不变。 (3) 作业模式：列车开车前，由车站调度员通知道口集控操作员列车开行信息，当列车接近道口，道口操作员听见道口音响报警，且道口操作员通过东西两端远端摄像机自行观看到列车接近画面时，启动公路声光报警装置，落下栏木机，开放铁路遮断信号。必要时，可以语音通知道口列车接近，请车辆、行人避让。当机车司机看到遮断信号灯的通行信号后方可通过该道口。[2]
3 周台子道口远程集控系统的实现
3.1 道口集控系统的组成
本系统由室内设备、室外设备两大部分组成。室内和室外设备通过光纤进行信号传输。室外设备采取集中由中心供电的方式。
室内部分(设置在周台子道口)主要为集控中心控制子系统，主要由控制系统平台服务器、控制台工作站、通信控制器和相应控制软件组成，实现对道口子系统所有设备的监测和控制，并完成操作人员的远程控制指令;周台子道口中心视频/音频监控子系统由视频图象显示、视/音频矩阵和视频录象设备组成，实现远端回传图象按需切换调取显示和录像，管理人员可随时调取录像。
室外部分由道口现场前端设备子系统和光纤通信系统组成，包括前端控制器、栏杆机、报警器、指示灯、摄像机、补光灯等设备组成，完成现场设备信号采集和控制功能，并与信号机无缝连接;光纤通信子系统由光通信设备和光纤组成，完成视频信号数据、音频信号数据、TCP/IP控制数据、RS-485串行数据的传输。
利用原有的道口信号装置，把东西两个道口红外探头分别向东西两个方向平移800米，另外每个道口新增一对道口信号机，以满足当列车接近时道口自动报警。
3.2 室内道口控制中心设备功能
(1) 采用稳定的服务器作为系统核心硬件运行平台;4核CPU2.4G, 2G内存;WIN-SERVER2007操作系统。 (2) 双硬盘热备，并具备7天的录像功能，方便在出现道口事故时分析原因。 (3) 显示采用23英寸液晶显示器，图象显示分辨率1920*1080, LED背光。 (4) 专为道口集控自主开发的应用软件，成熟稳定。 (5) 控制中心采用SERVER/CLIENTJIE结构支持多操作台需求。 (6) 铁路业务变得更加繁忙后，只需要增加操作控制台(即客户端)，增加操作控制界面。[3] (7) 当远端道口数量增加后，控制中心也只是增加操作控制台(即客户端)，无需其他变化，控制中心软件可以根据用户的特殊需求定制功能，控制中心搬家也只需要提供光纤即可随意挪动。
3.3 室外各设备功能
(1) 铁路遮断信号：未有信号连接，操作员手动给出信号。 (2) 声光报警器：操作员手动按键启动报警器。[4] (3) 栏杆机：1) 抬杆、落杆、急停。2) 落杆-急停-落杆-急停变换响应时间小于1秒。 (4) 固定摄像机：1) 固定枪机： (1) 550线或600线高清晰度，低照度。 (2) 防护罩带雨刷、加热、散热并且全部可控制。
3.4 远程控制周台子东西道口示意图（图1)
4 使用效果分析
(1) 周台子东西道口远程控制后，可以节省道口工10人(按四班三运转计算，每个道口正班4人，替班1人)，提高了劳动效率。 (2) 设备集中度高，使设备易于维护，故障率低。 (3) 可以直观看到每个道口情况，系统安全性能大大提高。 (4) 充分利用原有设备，节约投资。 (5) 栏木机及现场设备外感美观，符合环境要求。[5]
5 结语
通过对周台子村铁路道口远程集控系统的研究，我们可以发现，将该系统运用到实际当中，是完全可行的。而且通过上文的分析我们可以得知，远程集控系统相比较其它的系统，具有便利、维护量小和可靠性高等优点。最重要的还是该系统的灵活性高、开发周期短、通用性强。另外，远程集控系统的运用也大大的降低了周台子村铁路道口安全事故发生的概率，改善了平交道口区域的环境。将周台子村铁路道口的经济效益最大化。
参考文献
[1]孙明慧.远程集控站自动化系统的设计与研究[J].节能, 2010 (9) .
[2]赵伟.列车运行监控装置在地方铁路中的应用[J].机车电传动, 20011 (3) .
[3]王映池.从一次伤亡事故看人的不安全因素[J].劳动保护, 2010年10期.
[4]印桂明.铁路道口自动声光报警装置[J].石化技术与应用, 2009年01期.
远程监控集控 篇6
随着社会经济的发展, 水电站的建设规模不断扩大, 对人们的生产生活产生积极影响, 同时也为水电站的综合管理工作带来挑战。为了做到对水电站进行集中控制, 水电站管理单位建立起了远程集控自动化管理系统, 该系统收集并整理所有水电站信息, 能够根据具体情况进行水库联合优化调度, 对于提升资源的利用率、提高水电站的经济效益具有重要作用。
1 水电远程集控自动化系统概述
1.1 系统组成
集控中心是该系统的指挥部门, 该部门与各个水电站的计算机监控系统联网, 观察所有水电站的运行情况, 实现对梯级水电站的指挥和管理。这种管理方式能够大大减少对人力资源的依赖, 降低各个水电站的运行成本。由于是通过计算机网络来实现监控, 水电站可以做到少人值守甚至是无人值守, 因此除了控制中心以外, 控制范围内的每个水电站都要设置一套完整的网络系统, 所有设备都要连接在系统内。除此之外, 还包括以下内容:一个综合数据平台, 负责收集并整理所有水电站数据;一个电能量采集系统, 负责管理水电站电能信息;还有一些显示系统, 负责对数据进行分析, 并在大屏幕上显示出来, 为管理者的决策提供依据[1]。
1.2 系统管理范围分析
该系统的控制范围如下:首先, 电网调度机构根据用电需求下达调度命令, 各个水电站接收到命令以后, 开始执行机组启停动作, 通过自动调整或者是手动调整来控制有功功率, 改变发电机组的运行状况, 对相应的泄洪闸门进行指挥。而具体监视范围如下:系统需要监视各个水电站的电气参数、发电机组以及所有发电设备的运行状况、各个水库的水文数据、电力输送状况以及泄洪闸门的状态等。一旦某个环节出现异常, 系统就会发出警告, 工作人员从监控中心数据中分析故障具体位置, 并作出应急指挥。
2 水电远程集控自动化系统的应用
2.1 集控中心与各个水电站之间的通信
集控中心与各个水电站之间只有实现顺利通信, 才能实现远程控制和管理, 具体通信通道有以下三种方式:其一是电网专用通道, 这是二者之间实现通信的主要方式;其二是电信网络通道, 属于一种备用传输方式, 一旦主通道出现问题, 该通道就会被启用;其三是卫星通信, 也属于一种备用传输方式, 做到有备无患。传输过程中可以根据实际情况自动切换通道, 提升数据传输的可靠性, 同时具备故障报警功能。受控范围内的水电站与控制中心进行远动数据传输, 集控中心作为客服端会发送链接请求, 并对通信链路进行实时监控, 如果发现异常, 立即进行无扰切换, 并发出异常警告[2]。
2.2 控制策略分析
集控中心对水电站的控制策略如下:首先, 要对所有水电站进行分层控制, 要求这些水电站建设完整的信息监控系统, 与集控中心进行数据交换。这些场站都要分为三个控制层, 其一为现场层, 其二为集控层, 其三为调度层, 闭环调节过程要依靠监控系统;其次, 集控中心在管理各个水电站的过程中要做到控制权与操作权区分。其中控制部门管理各个控制层, 控制过程中有权进行操作;最后是要对老水电站进行管理, 要求老水电站完善监督管理系统, 按照以上要求设定控制权和操作权, 与集控中心建立联系[3]。
2.3 控制模式的探索与完善
集控模式在建设完成以后, 还要根据实际要求不断对其进行探索和完善, 逐渐扩大该系统的应用范围。
2.3.1 控制范围的扩大
一些改造后的老水电站或者新建水电站逐渐被纳入管理范围, 值守人员的工作性质发生改变, 主要是利用计算机系统对设备的运行情况进行监督。由于监控系统的自动化水平不断提升, 少人值守逐渐向着无人值守的方向发展, 监控信息也不仅仅局限在设备参数信息以及故障信号信息等, 还延展到了监控影响组织工况变化的信息, 即系统不仅要对异常做出警告, 还有收集机组重要信息, 例如油、水以及温度的参数变化等, 并根据这些信息分析出导致异常的原因, 这样才能做好处理和调度工作。同时还要进一步降低值班人员的工作量, 对监控内容进行简化, 在系统中添加一些计算内容, 系统对收集到的数据自动计算, 反映出设备或者是机组的状态以及趋势。
2.3.2 多站接入模式应用
多站接入模式, 最初远程集控自动化系统的设计只是针对一个厂站, 集控中心所接收到的画面以及报表等信息都是对该厂站监控界面的复制, 这种模式更像是水电站向集控中心“报告”运行情况, 这种监控模式显然已经不能满足实际要求。如今集控中心已经向着多站接入的方向发展, 对于监视画面也不再是简单复制, 而是经过优化处理, 优化原则为分层显示, 在主监视层面保留几幅重点画面, 其余画面可以通过这些重点画面链入, 这样就能明确监控重点。同时, 具体画面显示方式可以根据工作人员的操作习惯来设定, 一般每站分为四个屏幕, 其一是报警屏幕, 主要通过该屏发现一些异常情况;其二为主接线监视屏, 主要通过该屏了解机组整体运行状况;其三为AGC/AVC监视屏, 主要通过该屏了解重要设备运行状况;其四为开停机操作屏, 通过该屏控制开机和停机操作[4]。
2.3.3 控制功能的完善
远程集控自动化系统的控制功能在应用过程中不断完善, 体现出集中性的特征, 做到了水电合一。系统要全面掌握各个水电站的水情, 包括水位上升和下降情况、机组流量情况, 同时掌握各个地区用电需求, 根据实际需要合理调度资源。另外, 系统在发展过程中还注重开发一些高级功能, 不断提升控制的自动化水平。例如, 可以对现场直接感知到的信息进行加工, 得到准确的振动摆动及负荷波动信息, 使系统可以正常运行。随着系统应用范围的扩大, 系统相应软件的规范不断修改, 对于一些新建水电站来说, 可以采取离线背靠背调试的方式, 新厂在将机组接入到控制系统以后就可以正式使用了。对于已经规划完成的系统, 可以在投产时直接对机组进行修改和完善, 并且对机组进行在线调试, 对于所有现有数据, 可以要求软件开发方对其进行集中改造, 合理建设数据库, 防止调试对机组产生不良影响。
3 结束语
水电远程集控自动化系统的应用能够对管辖范围内的水电站进行统一管理, 实现远程监控、调度以及指挥, 制定水资源调度计划以及发电计划, 并参与到市场运作中, 对于有效利用水库资源、降低发电成本具有重要意义。建议水电站管理部门积极建设该系统, 实现对水电站的有效管理。
摘要：所谓水电远程集控自动化系统, 就是对一定范围内的水电站进行统一集中管理, 控制中心具有调度和指挥的权力。其需要对所有水电站中的设备运行情况以及发电情况进行监督, 并根据实际需要发布调度指令, 对于各个水电站的安全稳定运行具有重要意义。文章对水电远程集控自动化系统进行概述, 并分析了该系统的具体运用。
关键词：水电远程集控,自动化系统,应用
参考文献
[1]孙明慧.远程集控站自动化系统的设计与研究[J].节能, 2010, 12 (9) :45-48+3.
[2]张斌.中央泵房自动化远程集控系统的研究与应用[J].能源与节能, 2015, 10 (5) :120-121.
[3]左天才.乌江流域梯级水电站群远程集控系统多电站、多应用系统的集成和兼容技术研究[A].中国水力发电工程学会信息化专业委员会.中国水力发电工程学会信息化专委会2007年学术交流会论文集[C].
远程监控集控 篇7
关键词：光伏,可行性,集控中心,监控,通信
0 引言
光伏电站地域分散,不同光伏电站的设备、光照、环境等不同,导致各子系统发电情况也不相同。管理人员需要随时掌握各光伏电站的运行情况,并对不同电站运行情况相互比较,掌握全局,而光伏电站当地的监控系统无法满足要求。在这种情况下,建设光伏集中控制系统可提高光伏电站的运行维护水平。
1 系统建设的可行性
远程控制系统在远方控制如本地控制一样便捷,其将主控室从各分散点集中到一点,实现集中控制。关键是建立一条安全稳定的通道以及和本地一样的网络环境。
系统可通过电网110/220 k V线路上的专用光纤通道或电信部门电信通道,从各光伏子站延伸到集控中心。系统建成后,利用各光伏子站当地的监控系统实现远程对断路器、刀闸的控制。图像监控系统同样可通过电站视频及环境监控系统专用通道传递到集控中心,实现对各电站的远程视频监控。
2 计算机监控系统设计
2.1 设计原则
(1)系统采用分层分布、开放式结构,便于功能和硬件的扩充,满足多个光伏子站的接入要求,使用成熟、可靠、标准化的软硬件系统。(2)系统采用全冗余双网结构(A/B网),高度可靠,容错设计,不因个别设备或系统故障而引起整个系统功能性缺失或崩溃。(3)系统实时性好,抗干扰能力强,人机界面个性、友好,操作方便。(4)系统具有详细的权限划分机制,可根据需求进行相应调整,对访问用户分级处理,且支持多用户同时登录。(5)各光伏子站实行无人值班运行方式,各子站相关信息通过专网上送至地调调度中心。
2.2 监控系统网络结构设计
系统采用开放式、广域型、分层分布式结构,分主控级(集控中心)和分控级(光伏子站)两个主要层次,通过不同软硬件体系、统一的网络通信程序和运行控制模式,实现主控级对各分控级的实时监控。主控级站控层采用千兆以太网构建,双网(A/B网)结构,配置光伏电站接入子网,子网也采用全冗余双网(A/B网)结构,可通过增加接入子网交换机来满足多个光伏子站的接入需求。集控中心通信网络具备高可靠性,单点链路故障不应影响整个系统运行。
2.3 系统互联
集控中心还包含保护信息处理、电能计量、报表生成、发电量预测等子系统,需要通过监控系统实行对上述系统的数据处理和展示等。监控系统与其他系统的连接如图1所示。
为确保网络安全,依据《电力二次系统安全防护规定》、《电力二次系统安全防护总体方案》有关要求,二次安防系统坚持“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则。
横向隔离是电力二次安防体系的横向防线,采用不同强度的安全设备隔离各安全区。在生产控制大区与信息管理大区之间采用电力专用横向单向安全隔离装置,隔离强度接近物理隔离,其作为横向防护的关键设备,是生产控制大区与管理信息大区之间的必备边界防护措施。严禁E-mail、Web、FTP等安全风险高的通用网络服务和B/S或C/S方式的数据库访问穿越专用横向单向安全隔离装置。
生产控制大区内部的控制区与非控制区之间采用硬件防火墙或具有访问控制功能的设备进行逻辑隔离。
纵向加密认证是电力二次安防系统的纵向防线,采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。纵向加密认证装置为广域网通信提供认证和加密,实现数据机密、完整保护。
3 远程通信系统设计
3.1 设计原则
光伏子站至集控中心通信系统方案的选取应根据光伏电站实际情况,充分利用已有资源,同时能降低工程成本,为光伏电站的商业化运行、现代化管理提供保证。通信系统主要用于传输各个光伏电站到集控中心的专有业务,要求具有极高的可靠性和较短的传输时延。对于无法使用电网专用通道的光伏电站,可租用电信通道。
3.2 通信方案
集控中心与各光伏子站的通信方案需结合子站规模、集控中心与各个光伏电站的地理分布和距离、监控系统的投资规模、通信通道带和可靠性等因素综合考虑。
集控中心与各光伏电站监控系统通信主要有以下两种模式:(1)由集控中心与光伏子站远动管理机直接通信,经子站监控系统实现“四遥”功能;(2)由集控中心直接与各光伏子站内的现场控制终端(LCU)通信,直接控制电站内的设备,各光伏电站不设置计算机监控系统。
考虑到已建成的光伏电站均已建立当地的计算机监控系统,各个电站后台监控信息较多,同时考虑到公司未来发展,越来越多的LCU设备直接接入集控中心会导致集控中心负担增大,不利于集控中心远程监控、调度功能的专业化实现,因此选用集控中心与光伏子站监控系统远动管理机直接通信模式较为合理。
3.3 硬件配置及通道要求
集控中心侧与光伏电站侧通信前置机(远动管理机)均采用双机冗余配置。各光伏电站监控系统至集控中心需提供传输通道,以满足光伏电站监控系统接入集控中心远动信息要求。远动通信通道带宽为2 Mb/s,可通过租用电网或电信部门的两条传输通道建立双通信链路。通道租用方案根据各光伏电站具体情况而定。
3.4 网络安全
为确保整个系统安全稳定运行,在系统接入设计上采用以下网络安全保障措施:(1)在广域网侧设置专用网段(广域网交换机),将集控中心监控系统所处的内网段与广域网区域隔离。(2)在光伏电站接入子网交换机上划分虚拟局域网(VLAN),同时通过访问控制列表(access-list)技术,将各光伏电站之间相互隔离,确保光伏电站之间无数据传输。(3)集控中心与地调调度通信的调度数据网配合两个纵向加密认证装置,双向数字认证。
4 控制方式
光伏子站分为4级控制方式:电网调度控制、集控中心计算机监控系统控制、子站计算机监控系统控制和子站终端设备(LCU)控制。
4.1 控制权限
为确保光伏子站的操作安全,光伏子站的设备控制必须只有一个指令源,该指令源由光伏子站选取,即通过远方/就地切换开关来选择是由集控中心监控系统还是光伏子站监控系统控制。控制权限按就地、光伏电站、集控中心、电网调度由高到低设置,子站控制权以子站为单位单独设置。
4.2 控制实施
(1)在LCU上可实现远方(子站监控系统)/就地控制方式切换。(2)子站全站控制权方式切换点在光伏子站侧,由子站选择是否远方(集控中心)控制。(3)正常运行时由集控中心对所有光伏子站进行管理,当子站检修维护时,切换到由子站控制。
5 结语
光伏集控中心建设的目的是实现对旗下多个光伏子站的集中控制管理,同时满足电网调度信息的上传和调度指令的下发以及广域网用户的访问查询,因此光伏集控中心监控系统必须具备结构牢固、兼容性强、扩展方便、信息安全等功能。
参考文献
[1]光伏发电站接入电力系统技术规定:GB/Z 19964-2005[S].
[2]电力系统调度自动化设计技术规程:DL/T 5003-2005[S].
远程监控集控 篇8
集控站作为调度自动化系统重要组成部分它的主要作用就是分担电网调度的部分运行管理及监控功能, 负责某个区域内的变电站的运行监视及控制, 其规模及配置相当于一个县调自动化系统。
随着通信技术的发展, 光纤通信已作为电网的主要通信方式被普遍用于电力的数据网络及信息化建设中, 大幅地提高了数据的传输效率、质量和安全性, 为集控站的远程维护管理创造了有利的条件, 使集控站系统的功能得以有效发挥, 使电网的安全稳定靠运行得以保证。
2 远程维护的网络构造
远程维护即远程访问, 其常用的有远程拨号访问, 它将以太网和ppp协议结合后, 通过pppoe技术和调制解调器 (比如modem 、adsl modem) 来实现的;有2M口经V.35-G.703转换器接E1线来实现的。从实践来看, 这两种放法在用于集控站的远程维护管理中其效果不是很理想, 主要问题是带宽不足、响应速度慢、实时性差、性能不稳定可靠等。要真正实现集控站的远程维护和管理首要任务就得要解决高速通道、网络通信及在线管理的问题, 目前, 某局的2.5G的光纤环网已覆盖了整个城区及所有的220kV变电站, 调度中心及220kV变电站都配备了完完善的通信设备及网络设备, 尤其是10M的以太网接口设备, 这为建立一个高效远程维护网络创造了有利的条件。以太网作为最成熟、最经济的网络技术在组网和数据网接入这方面获得广泛应用, 凭借其带宽优势、网络通讯技术及安全性能方面的突破, 使以太网技术在带宽接入和组网方面具有极强的生命力和竞争力。
3 VLAN技术解决方案
VLAN (虚拟局域网) 是指网络中的站点或设备不限于所处的物理位置, 而可以根据需要灵活地加入不同的逻辑子网中的一种网络技术。是一项以局域网交换机为基础的, 利用以太网交换机来实现虚拟局域网的。其最大优势如下:抑制网络上的广播风暴;增加网络的安全性;集中化的管理控制。选择VLAN (虚拟局域网) 技术是基于以下现实考虑:
1) 网络结构:网络结构简单、灵活, 方便, 且响应速度快。以10M光纤以太网为网络通道, 通过10M以太网接口连接到相应的集控站上, 再配置一台核心交换机 (三层交换机) 就组成一个新的局域网, 即集控站远程维护网络。将核心交换机 (三层交换机) 按端口划分成多个逻辑子网, 每个逻辑子网分别属于一个集控站。在核心交换机的端口上, 连接上属于同一逻辑子网的维护工作站, 就可实现集控站的远程维护和管理。如要增加新的集控站, 只要将其连接到10M以太网上, 在中心交换机上重新分配一个逻辑子网给它, 就可达到预期的目的。见图1。
2) 网络性能:在采用共享10M介质的以太网中, 所有集控站都处在同一个广播域中, 广播域会被所有集控站接收, 会造成很大的宽带资源和主机处理能力的浪费。利用VLAN技术, 将多个集控站划分成数个逻辑子网后就可减少整个网络范围内广播包的传输, 把广播限制在各个虚拟网的范围内, 缩小了广播域, 提高了网络的传输效率, 从而提高网络性能。
3) 安全性:集控站重要职能就是负责对某个区域内各变电站的实施监视和控制, 因此它的安全性和可靠性极为重要。利用VLAN技术, 通过划分虚拟局域网对各个集控站进行隔离, 使各集控站之间不能直接进行通讯, 而必须通过路由器转发, 这为高级的安全控制提供了可能, 增强了网络的安全性。
4 VLAN的划分和配置
VLAN的划分有4类:基于交换机端口划分、基于MAC地址划分、基于网络层协议划分和基于IP组播划分。其中基于交换机端口划分的VLAN是最常用的一种划分方法, 应用也最为广泛、最有效, 目前绝大多数VLAN协议的交换机都提供这种VLAN配置方法。这种划分VLAN的方法是根据以太网交换机的交换端口来划分的, 它是将VLAN交换机上的物理端口和VLAN交换机内部的PVC (永久虚电路) 端口分成若干个组, 每个组构成一个虚拟网, 相当于一个独立的VLAN交换机。
5 结束语
远程监控集控 篇9
国电河南公司规划风电场5个, 装机容量为250MW, 目前济源大岭风电场一期工程已开工建设, 装机容量50MW, 计划2015年6月全部并网发电。河南风电场地理位置分散, 地处偏僻地区, 地理环境比较恶劣, 管理跨度广、难度大。同时各风电场相距较远, 每个风场均需要配置一定的工作人员进行日常的运行监控, 从而造成了机构设置和人员配置的浪费。
随着网络通信技术、软件应用技术和远程控制技术的发展, 风电场生产自动化水平的日益提高, 就地少人或无人值班已具备条件, 现场减少运行人员, 生产远程集中监控管理已成为发展趋势, 通过集控中心建设, 可有效提升风力发电场综合管理水平, 实现“无人值班、少人值守、区域检修”的科学管理模式, 减少运行维护成本, 提升企业整体核心竞争力。
2 总体目标
集控中心的总体应用目标分为三个方面:生产监控、运行监视、生产管理, 集中实现国电河南公司所有风电场的管、监、控一体化。集控中心建设分为场所、应用功能、基础支撑三个层面, 而这些方面的统一规划实施是集控中心实现集中管理、集中监视、集中控制的基础, 新能源区域集中监控中心的建设, 将会有效的提升河南风电整体生产与经营管理水平, 并降低运行成本。
以国电集团信息化规划为指导, 引入国际先进的管理理念和信息技术, 以生产安全管理为基础, 以成本效益管理为核心, 打造河南风电的整体集中管理、区域集中监视、远程集中控制三大应用为核心的管监控一体化平台, 不仅为河南风电各场站提供实时的、准确的和统一的信息, 而且结合设备的状态检修、发电设备的远程控制、风功率预测, 可大大提高风电企业的整体管理水平, 实现风电场现场“无人值班、少人值守、区域检修”的管理模式。
结合集团公司“双提升”要求, 开展区域内各风电场生产经营指标对比, 深化对标管理, 建立风机对标管理长效机制, 以安全生产为基础, 以经济效益为中心, 做好经济运行管理工作, 实现设备性能明显提升, 盈利能力显著提高, 区域各风电场的生产经营集中管理, 统筹最优运维模式, 有效提高河南区域风电整体效率, 提高可持续盈利能力, 并降低总体建设和维护成本。
3 总体建设原则
3.1 技术先进
采用国际先进的多层技术构架 (J2EE) 、分布式控制技术 (SCADA) 、远程B/S结构, 通过标准化系统集成平台将各个软件以及开发的模块有机融合在一起。
3.2 管理创新
以提高公司的核心竞争力为出发点, 统一规划, 有序实施, 创新性的实现国内领先的区域集中经营管理、集中生产运行、集中远程控制的专业化精细化管理。
3.3 功能完善
完全能够满足河南风电的相关业务要求和集团的管理意志。
3.4 可靠性和安全性
系统必须具有高度的可靠性和安全性。有完善的分级授权、数据备份机制, 能有效防止系统本身及应用可能产生的数据安全问题, 如误操作、非法登录、权限分配不当等, 满足国家及行业电力二次系统安全防护总体方案的要求。
3.5 集成性好
系统各业务功能真正无缝的集成在一起, 统一登录、统一访问、统一管理。
3.6 开放性
系统设计遵循开放原则, 使用国际标准的协议和接口标准, 便于系统的扩展维护。
3.7 可扩展和可复制性
系统能满足集中部署分步应有的要求, 既能满足现阶段的管理需求, 有能满足将来的场站扩展和功能扩展的潜在需求, 具有良好的可拓展性。
3.8 可操作性和易维护性
系统具有友好的用户界面, 方便易用, 可以短时间内熟练掌握系统的操作, 并且系统管理维护方便。
3.9 经济实用性
系统能针对国电河南公司的实际情况, 采用对应的解决方案, 并可以适应不断提升的管理水平, 延长系统使用生命, 从而实现最优惠的总体拥有成本。
4 集控中心业务功能
4.1 运行集中监视
运行实时监视系统主要实现对所属各风电场生产设备的数据采集、安全稳定传输、处理展示, 实现公司级、场站级、发电设备级、部件级的运行情况实时监视、在线分析、预测预警、历史数据存储、运行指标的实时统计与对比等, 结合天气预报功率预测功能实现风电场设备的状态检修, 并满足电力调度部门通过所属各风电场实现四遥 (遥信、遥测、遥调和遥控) 的功能。
4.2 生产集中管理
生产管理包括了经营管理、生产管理、安全管理和绩效评估。
生产管理系统借鉴国际国内的先进管理思想和实践, 以先进的信息技术为依托, 首先贯彻科学规范的管理要求, 职责清晰、分工合理、业务流程优化高效、信息流转实时准确、战略清晰绩效显著, 达到专业化的管理水平。在财务成本控制、项目建设投资、备品备件采购、设备检修等各重点领域把好关, 在实时的数据量化分析基础上, 动态决策, 逐步达到精细化的管理水平。
4.3 设备集中控制
新能源控制技术和网络通信技术的发展, 风电的生产自动化程度的提高, 使风电场设备均可以实现可靠的实现远程控制。
河南风电集控中心租用电力调度的通信线路光纤或运营商的数据专线, 在保证通信链路的安全可靠基础上, 参照集控中心准确实时的监视数据, 依据指令可对所有场站的风机、电气设备、无功补偿、能量管理、风功率预测、视频监控、五防、箱变等进行远程集中控制和调节。
通过集控中心的SCADA监控平台, 集成各场站的PC、PLC等控制系统, 操作人接到相关指令后, 以报文的形式发送控制指令给各设备的控制系统, 并经过五防、设备中控系统的安全逻辑校验后, 实现设备的远程控制和调节。
4.4 远程控制对象
4.4.1 风机控制内容包括:
风机的启动、停止、复位、维护、取消维护、转速限值或有功控制、功率因数或者无功控制等。
4.4.2 能量管理平台控制内容包括:能量管理平台系统的投入、远方/就地的模式切换等。
4.4.3 动态无功补偿装置:
监视内容包括:该设备的指令接受值、运行状态灯;控制内容包括:该设备的故障复位、充电就绪、远方/就地模式切换等。
4.4.4 综合自动化系统:
综合自动化系统就是将变电站的二次设备 (包括仪表, 信号系统, 继电保护, 自动装置和远动装置) 经过功能的组合和优化设计, 利用先进的计算机技术, 现代电子技术和通信设备及信号处理技术, 实现对全变电站的主要设备和输配电线路的自动监视, 测量, 自动控制和微机保护以及与调度通信等综合性的自动化功能。远程监控必须能够实现对其的监视和控制, 监视内容包括:所有有用的遥信、遥测;控制内容包括:35k V开关、110系统开关和刀闸、主变中性点的接地刀闸、低压开关、直流系统。
4.4.5 风功率预测:
该系统主要负责预测风电场的风能情况并上传给调度, 调度系统会根据此安排发电计划。远程监控需要监视:该系统是否正常运行、与调度上传数据通道是否正常等。
4.4.6 故障录波器:
故障录波器用于在系统发生故障时, 自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况, 通过这些电气量的分析、比较, 对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用, 远程监控系统将故障录波记录的数据实时传送到集控中心。
4.5 视频集中监控
远程集中监控主要包括视频集中监控、网络视频会议、3G/4G移动视频、安全应急指挥。
安全应急指挥包括安全风险识别、应急预案、应急演练、应急通信、联动指挥等, 旨在出现安全事件事故后能及时准确获取信息, 及时的作出正确决策, 把损失降低到最低限度。集团现正筹划应急指挥中心建设, 河南风电集控中心本期预留扩展余地和扩展接口。
视频集中监控是在集控中心建设统一的基于IP网络的数字视频监控调度系统, 把所属的所有单位的视频监控点有序集成起来, 并分级授权管理, 实现视频监控的远程察看、远程控制、远程调用。
IP网络视频会议是为了集控中心与各场站、场站之间进行有效的沟通而建, 方便而廉价。
移动视频主要是为设备检修的故障远程诊断、维修远程指导、应急指挥而建, 其特点是方便、灵活, 作为对固定视频监控的功能完善补充。
4.6 行政综合管理
行政综合管理系统涵盖的内容是上述业务系统未能覆盖的功能, 包括企业内部门户系统、自动化办公系统和邮件系统、后勤管理系统。作为企业应用的重要组成部分, 行政综合管理系统强调沟通的便捷、业务流转的高效、系统的直观易用。
5 建设方案
5.1 方案1
该方案在风电场已有升压站监控系统、风机监控系统、风电功率预测系统、视频安防监控系统等各个系统的基础上, 将各个系统的网络通过光纤延伸至集控中心, 在集控中心配置各个监控系统的工作站, 实现对风电场的远程监控功能。
系统采用分层分布式结构, 系统网络采用以太网, 网络拓扑结构可采用星型。通讯介质采用屏蔽双绞线, 通信网络传输层协议采用TCP/IP协议, 应用层通信规约严格等同采用国际标准IEC60870-5-103规约和IEC60870-5-104规约。
该方案主要优点有:在风电场升压站和集控中心各配置一套光纤网络通信设备, 配置较简单, 新增屏柜数量较少, 工程量较少, 将各个系统的网络通过光纤延伸至集控中心, 相当于将风电场升压站控制室空间上移至集控中心, 建设成本较少;
该方案主要劣势有:各个监控系统的主机或服务器均布置在风电场升压站, 运行维护较不便, 可扩展性、兼容性较弱, 监控软件功能较单一;该方案适用于单个风电场的远程监控, 不利于区域风电场的发展。
系统配置图如图1所示。
5.2 方案2
借助先进的计算机和网络技术, 建立统一的规范化的软、硬件架构平台, 实现远程集中监控系统。建立一个规范化、标准化、制度化的信息资源共享资源, 包括数据采集、数据格式、数据分类、统计规则、标签命名等的标准化。将各类厂家设备级SCADA等数据转换成统一标准的数据规范, 并以统一的监控界面显示出来。
该方案采用分层分布的体系结构, 整个自动化系统分为厂站监控层和集中监控层。
厂站监控层设在风电场升压站内, 对全场设备进行监控, 在风电场升压站配置通信网关机, 用来采集风电场内所有设备的信息, 包括风机、升压站电气设备、电能计量系统、功率预测系统等, 并执行集控中心对风电场设备的控制指令, 以实现统一管理, 实现全部风电场运行的监视、控制、管理、统计、分析等功能。
集中监控层设立在集控中心, 负责对风电场进行集中监控、管理, 运行人员在集控中心可实现对接入的风电场 (并具备进一步扩容的能力) 的远程集中监视和控制, 优化调控, 并负责所有风电场的设备管理、运营优化、安排检修和维护工作, 对于异常情况通过远程操作进行控制, 进一步优化运行, 使发电效率最大化。
集控中心总体网络架构分为生产监控区、生产管理区两大区域, 之间采用隔离设备物理隔离。生产监控区配置两台互备的网络交换机, 通过数据专线或光纤专线连接到各发电场站, 两端配置网络安全设备、接口通信设备;生产管理区配置两台互备的网络交换机, 通过互联网VPN通道连接到各发电场站, 两端配置网络安全设备。
集中监控层拟通过专用光纤网络或租用2×2m通道等方式实现双通信通道, 与风电场监控系统进行信息交换, 采集风电场现场设备的生产信息进行集中监测, 并对主要的电气设备进行远方控制。
集控中心基础支撑平台主要包括服务器存储系统、大屏显示系统、网络系统、通信及值班系统、电力配电系统、照明系统、安防报警系统、视频监控及视频会议系统, 物理场所主要有集控中心、集控机房、值班休息室、会商室、办公室。
此外集中监控层留有与上级集控中心和上级管理部门的通信接口, 在需要时可通过该系统向上级集控中心和上级管理部门传送信息。
系统配置图如图2所示。
该方案主要优点是:采用分层分布式结构体系, 可扩展性、兼容性较强, 监控软件较丰富, 适用于多个风电场进行集中监控, 能方便地扩充新增接入风电场, 具有工程扩展能力和方便的工程维护管理工具, 可以随时增加、修改任何厂站实时与非实时信息, 并具有与第三方系统互联互通的能力, 保证系统的开放性, 减少重复性投资;风电场数据保存在集控端数据库服务器中, 方便集控人员调用;
该方案主要劣势是:在厂站端配置通信网关机, 在集控端配置数据采集服务器、数据库服务器等, 配置较复杂, 新增屏柜较多, 工程量较大, 建设成本较高。
5.3 方案比选
方案1投资较少, 但技术结构简单, 可扩展性差, 只能接入单个风电场;
方案2技术先进, 虽然投资较大, 但可保证后续风电场的顺利接入, 且随着集控中心的投入, 运行人员大为减少, 以5个风电场计算, 每个风电场可减少人员8人, 共计40人, 以人员工资5万元/年计算, 每年可节约工资总额200万元。目前国电河南区域已开工一个风电场, 另外有3个正开展项目前期工作, 预计2015年底开工建设, 当后续风场投运后, 即可实现方案2的全部功能, 可有效节风场运营维护成本。
结论
本论文对国电河南区域集控中心建设的目标、意义、功能及架构进行了论述, 对两个建设技术方案存在的优缺点进行了对比, 结合风电场管理模式的发展趋势, 同时为适应国电河南公司未来风电事业的发展, 方便后续风电场的顺利接入, 建议采用第二方案, 该方案可实现对区域风电场“无人值班、少人值守、区域检修”的管理模式, 减少运行维护成本, 提升企业整体核心竞争力, 同时可实现将现有风场数据向集团公司风电集控中心的实时传送。
摘要：本文结合国电河南公司风电场工程建设, 针对风电场生产运营的实际需要, 提出了对河南区域风场实施远程集控的设想, 并对远程集控系统建设的目标进行了论述, 同时对集控中心功能建设进行了分析, 建设方案进行了比选。
关键词：风电场,远程监控,集中控制,运行监视,生产管理
参考文献
[1]刘小杰, 李明辉.风电场远程集控中心的设计与应用[J].内蒙古电力技术, 2011, 29 (02) , 41-44.
[2]陈伟, 杨光.光伏、风力等新能源电站集成及监控系统[J].电力科学与工程, 2013 (11) :36-36.