乌海调控一体化系统建设及应用

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摘要：进行调控配一体化控制中心建设，及时、全面、准确地掌控电网运行情况，快速判断、处理电网事故，实现生产扁平化管理。

关键词：调控一体化系统；开发；应用

中图分类号：N94文献标识码：A文章编号：

随着乌海地区电网的快速发展和建设智能电网工作的稳步推进，电网的生产技术、设备水平和人员素质有了一定提高，但管理链条长、资源配置效率低、专业化程度不高等问题也在逐渐显现。当前的调度机构管理方式不能适应电网快速发展的需要。为深入落实公司生产管理“精益化”精神，提高变电站远方运行监视、控制操作实用化水平，有效整合生产运行资源，结合乌海电业局调度运行系统现状，借鉴外省调控一体化运行模式和先进的管理经验，开展乌海电业局调控一体化建设工作。

1、技术关键与创新点

1.1技术关键

1.1.1权限范围不同，监视画面不同

在集控系统上根据人员权限的不同，所监视的画面不同。运维操作站工作人员在VIEW1、VIEW3两台PC机工作站字只能监视变电站信号，无权进行遥控、遥调操作。调控中心监控人员根据权限职责可进行遥控、遥调操作，屏蔽误报信号、调阅历史报警信息、可选变电站实时报警信息。调度自动化人员权限为超级用户，在线修改画面、做数据库、监视系统重要进程等。

1.1.2在线报文分析

利用集控前置系统的报文分析程序，方便于维护人员的调试工作，对故障排查和分析提供便利条件。

1.1.3集控系统“五防闭锁”

为保证监控人员遥控操作的正确性，为集控系统增加了防止误操作的集控安全约束遥控操作系统。集控安全约束遥控操作系统相当于变电站的五防闭锁功能，做到一人操作，一人监护。此套系统是在充分利用监控系统实时数据基础之上，将操作票智能生成系统、操作流程控制系统和智能约束系统有机结合起来，以技术条件为监控人员的遥控操作提供了一个防误操作的工具。该系统不但防止了遥控误操作，缩短了监控出票时间，而且减轻了监控人员遥控操作的心理负担，起到了提高电网操作的安全性、减少电网操作事故的作用。

1.1.4遥视平台系统

遥视平台是将安装在变电站大门、围墙四周、主控室、设备区、保护室等关键部位的摄像头视频信号通过整合，与调控中心LCD大屏显示系统端口联接，实现三区18座变电站、180个遥视点的视频监视，视频监控率达到62％。该平台的建设实现了监控人员对变电站运行环境的远程巡视，不但能保证遥控操作的安全性，尤其在设备夜间发热、配合事故处理、察看设备异物搭挂、小动物等进入设备区等方面，遥视系统都显示出其强大的功能。

1.1.5报文优化信息整合

信息整合是调控一体实施的焦点技术问题，也是国内监控普遍存在的难题。根据《内蒙古电力公司变电站综合自动化监控系统报文优化原则(试行)》文件，在集控系统主站对报文信息进行整改优化，由原来海量信息即近万条报警信息精减到500条左右的实时报警信息，对于误报、频报信息按照人员权限进行屏蔽，基本消除了现象，使信息有效率大大提高，由此提高了集中监控的效率和安全性。

1.1.6监控画面分层显示

监控主界面发生质的变革，仿照变电站预告光字牌变色模式，分为主画面显示各变电站的通道告警、事故告警、预告告警为第一层画面；第二层画面显示某变电站的事故信号或预告信号；第三层显示某间隔的具体保护信息。监控新画面与原有的画面更具有直观性、便捷性，更便于监控人员监视变位信息，快速判断、查找问题，提高工作效率。

1.1.7语音报警

集控系统语音报警模式与以往相比划分更精细，开关变位报“某某变电站开关正常变位”或“某某变电站开关事故跳闸”加铃声为循环报警直至人工确认；线路接地报“某某变电站线路接地请注意”；风冷全停或故障报“某某变电站风冷全停请注意”加铃声；其它预告信号报“某某变电站预告信号动作”为循环报警直至人工确认；保护动作只响铃声；越限值分为电压越上限、电压越下限、电流越限；刀闸及故障录破信号进入历史信息，这样划分目的为了使监控人员的大脑长时间监视报警信息有思想下，再次提醒监控值班员注意。

1.2 创新点

1.2.1 LCD大屏建设

调控一体化技改项目中LCD大屏是一大亮点，大屏幕显示系统支持单屏、多屏以及整屏显示和叠加显示，实现图像窗口的缩放、移动、漫游等功能，保证画面无延时，无抖动现象，满足调控中心在事故处理、调度指挥及监视报警信息的方面的要求。通过多窗口模式能够看到大量调度信息，能最大限度的满足生产和建设的需要，特别是“大集控”大量监盘变位信息的监视和处理要求。

大屏转换接口具有切换功能分别与调度工作站、监控工作站、遥视工作站、配网工作站、信息地理相连，网络、 RGB/VGA 、电话视频信息可切换整屏显示和多路分屏显示，保证各个局域网络的网络安全。遥视系统变电站视频图像进行轮流巡视，根据需要可重点观察某一变电站的视频图像。利用他最先进的技术与KVM安全管理系统一对一显示器的对接、电网调度自动化两套系统软件上进行调试，能够满足调控一体化的要求，也是向智能化电网的迈进。

1.2.2调度台环境优化建设

开展调控中心调控室主机设备整合。在LCD大屏后增设机房一间，部署一面UPS分配屏和四面主机机柜，安装吸顶和柜式空调。重新设计调控中心调度工作台和监控工作台，减小空间深度几何尺寸。原有计算机和交换机设备全部搬入LCD大屏后的机房机柜内集中布置，调控工作台内只放置KVM延长器以及KVM切换阵列用户终端等小设备，尽量减少设备发热量并降低噪音水平。其主要作用是延长设备服务器的使用寿命，减少电脑辐射，美化工作环境。调度监控人员需要随时单独关注的功能信息通过KVM延长器连接至独立工作站进行展示和控制；非重点关注的内容则通过KVM切换阵列的用户终端在键盘上进行切换，使得不同工作站内容在同一显示器上进行展示和控制。

1.2.3监控画面建设

监控主界面仿照变电站光字牌变色的模式，重要信息以画面光字形式显示，以三种等级的光字画面层层相连，集中监视，多渠道检查；光字牌闪烁变色方式从原来的60秒修改成了不限时，直到人工确认为止，具有直观性、便捷性，易于监控人员监视变位信息，快速判断查找问题，提高工作效率。新增的监控功能自成一体，与原有的监控方式各有侧重，互为补充，形成以改造后的分层信息监视画面系统为监视主体；以原有的一次接线画面为控制、检查主体；以语音为提示；以报警系统为异常分析基础的一个立体监控系统。

1.2.4 设备资源共享

调控一体化技术支持系统是根据乌海地区现状与特点，合理利用现有的自动化设备即地调CC2000调度自动化主站系统和APCS3000 集控监视系统，实现硬件资源上共享，系统软件功能是互补，两路独立的远动通道传送数据，调度自动化设备提供给技术支持系统平台，以满足调控一体化的需求。

2、技术重点与适用范围

2.1技术支持系统建设

调控一体化技术支持系统采用2003年北京科东电力控制系统有限责任公司CC2000系统实现电网地区调度SCADA功能，高层应用EMS功能还需要进一步完善。集控系统采用2005年北京国控系统控制有限公司APCS3000电力自动化系统实现四遥功能+独立的遥视功能，即 “遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”功能，两套系统相互独立，远动通道相互独立，实现硬件资源上共享，系统软件功能是互补，两路独立的远动通道传送数据，调度自动化提供给技术支持系统平台，以满足调控中心的要求工作。

地调CC2000调度自动化主站系统是由调度自动化人员与北京科东电力控制系统有限责任公司在2002年共同研发安装测试系统，该系统支撑平台、SCADA、AGC、AVC、PAS、DTS、变电站自动化、横、纵相隔离设备、网络安全、调度数据网互联、调度综合数据平台等众多方面。

APCS3000集控监视系统是北京国际系统控制公司致力于电力调度自动化系统的开发和应用，它将变电站后台机上的信息集中放置集控系统监控画面上，利用颜色变色直观的、快捷的、有效的了解各变电站的运行情况,及时发现各种设备运行的异常信息,进行快速处理事故，管理上减少调度下令环节，提高工作效率，满足电力公司减人增效的原则，提高社会经济效益。

2.2 大屏设备与地调、集控系统接口调试

LCD大屏幕显示系统建设包括超窄边框高清LCD液晶拼接墙（以下简称“显示单元”）、高清数字矩阵切换和传输、高清数字拼接控制器和系统控制管理软件四大部分组成。

调度自动化系统有 UNIX 和 WINNT的地区调度系统、集控系统、遥视系统、配网系统等多网络系统，大屏幕系统需要支持调度多网环境，正确接入四个系统信息显示任一网络的任一 UNIX 主机的系统画面和其他计算机的图、文显示切换及视像设备的 VEDIO 信号切换。对输入的视频、独立的 RGB/VGA 信号显示均要求实时全动态显示，支持 10M/100M 自适应以太网。各个大屏幕显示子系统应能满足接入各种显示信号数量的要求及处理能力。

系统控制终端是大屏幕显示系统的操作中心，通过系统控制软件对大屏幕显示系统进行全面的管理，具有对整个大屏幕显示系统进行性能、配置、安全和故障等管理功能。

系统控制软件满足大屏幕系统的操作维护，可对显示单元的各种参数设置、修改及存取。完成整屏图形的拼接、色彩、整体亮度、对比度等项目调整、控制及设置。

系统控制软件可以实现对所有输入信号及网络信息进行操作管理，大屏幕显示墙上的网络信号图形，各类工作站 RGB/VGA 信号图形及 Video 图像均控制系统上完成操作及设置。实现任意信号源窗口模式组合的定义、编辑；可执行显示事先编辑的预案，实现自定义多种显示模式存储调用。

系统控制软件可实现多用户操作、网络远程遥控等管理功能，支持多台工作站同时对大屏幕进行直接操作和交互操作所对应的大屏幕窗口，在多台工作站同时对大屏幕进行操作时，具备权限分级控制。可指定主控工作站和普通用户工作站，主控工作站的操作具有优先权，正常运行情况下，控制终端可退出运行，由 SCADA/EMS和集控、遥视等电网调度自动化系统的工作站完成图形窗口控制。

系统控制软件能实现多鼠标控制，多个鼠标在大屏幕上应具有不同的颜色，鼠标可直接进行窗口移动、放大缩小、隐藏，打开关闭窗口，操作窗口中内容等并可设定权限分级和密码。操作者可以在控制终端上使用单一的鼠标或键盘进行对大屏幕显示墙的操作和多屏的控制，也可以经由网络取得对图像处理系统控制权的鼠标、键盘进行远程控制。

3 应用的情况

乌海地区调控一体化系统于2011年5月运行至今运行良好。地调系统调度主、副值工作站保持不变，将集控系统一台工作站双屏显示各放调度主、副值工作台上，实现两套系统资源共享，Ⅲ区WEB浏览器向局域网传送调度自动化画面。

根据集控系统人员权限的不同，所监视的画面不同。运维操作站工作人员在VIEW1、VIEW3两台PC机工作站字只能监视变电站信号，无权进行遥控、遥调操作。调控中心监控人员根据权限职责可进行遥控、遥调操作，屏蔽误报信号、调阅历史报警信息、可选变电站实时报警信息等。集控前置系统的报文分析程序在线运行，方便调度自动化维护人员调试工作，对故障排查和分析提供便利条件。达到了统一管理电网的目的而且实现了电网信息在监控和调度之间的零距离传递，使得调度决策效率进一步提高。

4 经济效益分析

实现“调控一体化”后，地调系统和集控系统并列运行，两套系统资源互补，其中一套系统故障，不影响调度指挥系统的正常运转，克服了两套系统单独运行时由于软硬件问题造成的系统运行异常的风险。系统辅助设备数量大大降低，便于地调自动化设备、集控系统设备的维护。如：地调系统升级改造大约需要2190万元，现在这种模式降低了使用成本。

实现调控一体化建设后,监控中心运行人员能够更加方便、灵活、有效地快速了解各变电站的运行情况,及时发现各种设备运行的异常信息,满足电力公司减人增效的原则，提高社会经济效益，提高运行管理水平。

提高了电网驾驭能力。调控一体化实施后，调控中心与中调关系界面清晰，调度业务的统一受令，统一申请，减少了中间环节，强化了调控中心对地区电网的整体掌控。

提高了应对事故和突发性事件的能力。在应对突发性事件和重要保供电时期，变电运行的弹性值班制度和备员可根据实际需要合理调配，提高响应能力和保障能力。

管理集约，专业运维能力提高。调控一体管理模式下，调控中心电网监控业务走上专业化道路，使变电运行人员有更多精力专注于巡视和操作，提高了设备巡视维护的质量，设备的缺陷、隐患能够更及时的发现和消除，确保了设备的安全稳定运行，而且专业化的管理提高了电网运行队伍的整体水平。

运维站管理模式的实施，有效缓解了变电运行岗位长期缺员、生产备员不足，以及运行人员工作超时、休假和多地点工作时人员紧张等问题；促进了变电运行专业内部职能的划分，更加有利于人员的统筹和调配，提高工作效率，为变电站实现集约化、精细化管理奠定了良好基础。

总之，调控一体的实施应用实现了提高效率、精简人员、利用资源共享、集约化管理目标，有利于实现高效、快捷的运行管理流程，缩短调度与变电运行之间的信息传递，大大提高日常操作效率，并在发生紧急故障时，能够快速作出判断和处理，提高运行和事故处理方面的工作效率，进一步提高电网运行的安全性和可靠性。

5 结论

调控一体化的实施，将进一步优化调度机构业务流程，提高电网日常操作效率和事故处理效率，提升电网资源配置效率，从而全面提高电网安全水平和应急水平。有利于电网运行管理向专业化、精益化迈进，提高专业人员技能水平。对乌海电网调度运行业务和组织方式，优化人力资源配置，推动运行机制创新和生产组织模式重构具有重要意义。调控一体化不是简单的“调度、监控”业务合二为一，它是设备运行集控业务的转变，它带来的将是生产管理组织方式、运行维护管理模式的转变。