1、引言
随着县区经济的不断发展和人民生活水平的日益提高，针对县区供电负荷的不断增长和对供电质量要求的不断提高，为适应县区用电负荷的稳步增加，加快电力事业发展的步伐，提高工作效率及事故处理速度，更好的为用户提供保质保量的电能，切实保证电网安全、稳定、经济的运行，全面实现县级电网调度自动化势在必行。
2、远动系统
2.1远动信息内容
2.1.1信息采集原则
2.1.1.1原则要求
满足电网实时信息采集的整体性及完整性，全面反映电网的运行工况；信息采集的数量和范围应有一定的冗余度；满足电网统一调度、分级管理的调度管理体制需要。
2.1.1.2 35kV变电站典型结构
35kV变电站一次系统主要组成设备包括：35kV母线1段；10kV母线2段；主变压器2台；35kV线路开关1台；主变35kV侧进线开关2台；主变10kV侧进线开关2台；10kV母联开关1台；10kV出线开关8台。
2.1.2远动信息采集量
2.1.2.1常用信息采集量
根据功能规范选取，一般适合RTU；
2.1.2.2扩充信息采集量
与前者合成全部信息采集量，供无人值班使用，一般适合综合自动化，RTU也可选取。按模拟量、状态量、脉冲量、数字量、遥控量、遥调量就其数量分别进行统计，详见表2－1、2－2、2－3。
表2－1 分站模拟量采集一览表
|
序
号
|
被监控设备
|
常用信息采集量
|
扩充信息采集量
|
共
计
|
|
名称
|
数量
|
量名
|
数量
|
量名
|
数量
|
|
1
|
35kV线路
|
1
|
P、Q、Ib
|
3
|
Ia、Ic
|
2
|
5
|
|
2
|
主变35kV进线
|
2
|
P、Q、Ib
|
6
|
Ia、Ic
|
4
|
10
|
|
3
|
主变10kV进线
|
2
|
P、Q、Ib
|
6
|
Ia、Ic
|
4
|
10
|
|
4
|
10kV配电线路
|
8
|
Ib
|
8
|
Ia、Ic 、P、Q
|
32
|
40
|
|
5
|
10kV母联开关
|
1
|
Ib
|
1
|
Ia、Ic 、P、Q
|
4
|
5
|
|
6
|
35kV母线
|
1
|
Uca
|
1
|
Ua、Ub、Uc、3Uo
|
4
|
5
|
|
7
|
10kV母线
|
2
|
Uca
|
2
|
Ua、Ub、Uc、3Uo
|
8
|
10
|
|
8
|
站用变低压母线
|
1
|
Uca
|
1
|
Ua、Ub、Uc、3Uo
|
4
|
5
|
|
9
|
直流母线
|
2
|
U
|
2
|
Un+、Un-
|
4
|
6
|
|
10
|
主变油温
|
2
|
T
|
2
|
|
|
2
|
|
合计
|
22
|
|
32
|
|
66
|
98
|
常用信息采集量为32个，取64个；无人值班扩充信息采集量后为98个，取128个。
2－2 分站状态量采集一览表
|
序号
|
状态量名称
|
常用采集量
|
扩充采集量
|
小计
|
|
1
|
断路器位置信号
|
14
|
|
14
|
|
2
|
刀闸位置信号
|
|
34
|
34
|
|
3
|
保护预告信号
|
1
|
|
1
|
|
4
|
总事故信号
|
1
|
|
1
|
|
5
|
通道故障信号
|
1
|
|
1
|
|
6
|
RTU主电源停电信号
|
1
|
|
1
|
|
7
|
35kV单相接地信号（1段）
|
1
|
|
1
|
|
8
|
10kV单相接地信号（2段）
|
2
|
|
2
|
|
9
|
主变保护动作信号（2台） （瓦斯、差动、过负荷）
|
6
|
|
6
|
|
10
|
自动重合闸
|
1
|
|
1
|
|
11
|
开关机构故障信号
|
|
14
|
14
|
|
12
|
有载调压器分接头位置信号
|
20
|
|
20
|
|
13
|
速断、过流信号
|
2X14
|
|
28
|
|
14
|
站用变失压信号
|
|
1
|
1
|
|
15
|
直流电源消失信号
|
|
1
|
1
|
|
16
|
低周减载动作信号
|
|
1
|
1
|
|
17
|
低周减载断线信号
|
|
1
|
1
|
|
18
|
火灾报警信号
|
|
1
|
1
|
|
19
|
大门打开信号
|
|
1
|
1
|
|
合计
|
76
|
54
|
130
|
常用状态采集量为76个，取为128个；扩充后状态采集量为130个，取为256个。
表2－3 分站其它各量采集一览表
|
采集类别
|
被监控设备
|
常用采集量
|
|
名称
|
数量
|
量名
|
数量
|
合计
|
|
脉冲量
|
35kV线路
|
1
|
Wh、Varh
|
2
|
22
|
|
主变压器
|
2
|
Wh、Varh
|
4
|
|
10kV配电线路
|
8
|
Wh、Varh
|
16
|
|
数字量
|
35kV或10kV母线
|
|
f
|
1
|
1
|
|
遥控量
|
35kV线路
|
1
|
YK
|
1
|
14
|
|
主变
|
4
|
YK
|
4
|
|
10kV母联及配线
|
9
|
YK
|
9
|
|
遥调量
|
主变分接头
|
2
|
YT
|
2
|
4
|
|
补偿电容器
|
2
|
YT
|
2
|
数字量为1，取为1－2；脉冲量为22，取为16－32；遥控量为14，取为16－32；遥调量为4，取为2－4。
RTU应能采集并传送以上各表中的信息给调度主站，并加以采集处理。
2.2远动终端选型
2.2.1总的要求
远动终端采用分布式多CPU，集中组屏，交流采样；可接入模拟量64－128，状态量128－256，脉冲量16－32，数字量1－2，遥控量16－32，遥调量2－4；规约采用标准Polling 、CDT规约；通信速率可取300、600、1200bit/s；通信口能与两个调度通信，并有测试口，远方诊断口和备用口；装置采用交直流两用电源。
2.2.2配置方案
2.2.2.1 RTU装置（交流采样）
RTU 1台，转接屏1台，UPS电源1台。
2.2.2.2综合自动化
监控屏1套，后台机1台，UPS电源1台。
根据县调发展的要求，选取方案。
2.3远动通道设置[1]
模式为双通道，主通道采用光纤，备通道采用小微波；通信速率：300、600、1200bit/s；在信噪比不大于16db时误码率 ≤10-4；发送电平：-20—0db；接收电平：-40—0db；四线制双工；双通道自动切换由通道测试柜完成。
3、计算机系统
3.1计算机选型与系统配置
3.1.1系统选型原则
系统功能满足SCADA及实用化要求，以及初步PAS功能；系统为开放式，可方便地升级和扩充软硬件；技术先进实用；人机界面友好，操作简单，易于学习掌握；采用标准接口和标准通信规约。
3.1.2系统配置方案
调度主站计算机系统宜采用与标准通信网络互联的分布式系统，客户/服务器结构，商用数据库，具体方案如下：
△方案一
本方案以SUN ULTRA工程工作站和UNIX操作系统为主体，配以PC机构成。包括：SUN ULTRA前置机2台，SUN ULTRA服务器2台，SUN ULTRA调度员工作站2台，系统维护工作站1台，运方工作站1台，WEB工作站1台均采用PC机，GPS卫星钟1台，网络采用10M/100M双以太网。本方案特点是：采用工程工作站，有优良的连续运行性能，UNIX操作系统比较成熟，系统运行稳定，缺点是UNIX不易掌握，系统造价高。
△方案二
本方案包括两台前置机或终端服务器，可以接收16台RTU，双机自动切换，2台调度员工作站，2台服务器，1台维护兼报表工作站，1台运方工作站，1台WEB工作站全部采用较大配置的PC机，操作系统为WindowsNT，数据库为SQL SERVER，GPS卫星钟1台，网络为10M/100M双以太网。集线器星型结构，双主网、平衡负载，互为备用。对地调、MIS网、集控等网络，通过路由器互连。
本方案的特点是：技术普及，硬件易购、易修、易于学习掌握，但难免有偶尔死机现象，或受病毒感染。
依据县级电网调度规模，以及资金和技术等具体情况选取方案。
3.2计算机数据通信
3.2.1与地调计算机通信
能够转发与接收遥测、遥信及计算量；通信速率采用9600－64Kbit/s；规约采用部颁CDT或Polling；通道数量为1主1备。
3.2.2与模拟盘通信
能够发送遥测遥信量；通信速率采用1200—9600bit/s；通道数量为1路。
3.2.3与RTU通信
采用双通道方式，其主通道为光纤，备通道为小微波。
3.2.4与MIS网通信
能够发送实时信息和计算信息；通信速率为10M/100M；通信规约按网络协议；通道为网络方式。
3.3计算机软件
3.3.1应配备的软件
前置机软件；操作系统软件；SCADA系统及其支持软件包括：数据采集软件,SCADA处理软件,数据库管理软件,调度员人机会话软件,绘图包软件,报表打印软件,向上级调度转发软件,WEB浏览软件；PAS软件包括：网络拓扑，状态估计，无功/电压优化，网损计算，调度员在线潮流、负荷预报等。
3.3.2对数据库的要求
3.3.2.1实时数据库
能在线生成，操作便捷，显示直观，能人工编辑和修改。安全性好，有一定的操作容错能力，有备份，一旦破坏，能及时恢复。实时性好，按系统的扫描周期及时刷新。能根据通道状况、遥信动作等相关条件，判断出错数据，校正或放弃，对被封锁的实时数据，应不能接收实时信息。对实时数据库的修改，要求全系统共享。
3.3.2.2历史数据库
对任何实时数据，均可按设定的历史周期，自动存放，可随时查询，使用和通过画面在线修改。历史数据自动保存在硬盘上，也可以转贮到磁带或光盘上，长期存档，且能重新装回。硬盘上的历史数据，保存时间不少于一年。计算功能强，有大量的计算点和完整的计算机公式对模拟量进行计算。用户定义的公式能方便加入系统，而不影响系统运行。计算方法包括加、减、乘、除、积分、逻辑等。计算项目有：累加值、平均值、最大值、最小值、百分值以及P、Q、I 互相换算等。
4、人机联系系统
4.1屏幕显示器
全图形显示，可任意漫游、移动、无级缩放；高分辨率，画面不抖动；多窗口技术，可拼装、重迭多幅画面；显示内容：潮流图，主结线图，棒形图，负荷曲线图，周波曲线，报表，事件顺序，地理位置，系统配置，系统工况，实时数据表格，定值参数表等；曲线和棒图，均可动态生成，且能进行常量参数的设置与修改；可在线修改画面显示的报表曲线，修改后，其它所有工作站均显示修改后的内容；任何画面，均可打印或拷贝。
4.2模拟屏
可实现一次系统图的显示功能。整屏采用镶嵌式，表面活动式，弧型排列，易于作图修改，微机控制，实现不下位操作。遥信位置显示可用灯光或翻牌式；遥测数据显示采用3位数带箭头，串行通信，在全屏分布嵌装的LED小型显示器。
可与主站计算机系统方便接口，时钟可与GPS接口。
5、主站配套设备及人员配备
5.1调度室及远动机房
5.1.1调度室[1]
面积80－100M2，防尘有空调，地面以下布缆方便。
5.1.2远动机房[1]
防尘，带空调，温度保持在20～25℃，湿度40%-75%，有抗静电、抗干扰、抗浪涌措施。有良好的工作接地，接地电阻〈0.5Ω，接地引线独立，并与建筑物绝缘。
5.1.3远动电源
两路交流电源经两台隔离变压器并自动切换带两台UPS电源，供全部主站设备负荷。UPS交流失压后供电时间不少于4小时。
5.1.4远动通信柜
通信电缆先进配线柜，再接到测试柜，应有保安措施。主要设备：通道配线柜（100回线，带保安模块）；通道测试柜（80回线，具有双通道自动切换功能）。
5.2人员配备
调度自动化人员应设专职2-3人，其中：计算机专业1人；继电保护、自动化、远动专业1-2人。
6、投资效益分析
县级调度自动化的建设与发展，促进了电网的安全经济运行，投资效益显著。它不仅提高了企业工作效率，有利于调度人员专心管理电网，及时掌握用电情况，还能够及时发现电网异常隐患，减少和避免事故的发生。对于及早发现的事故做到快速处理，最大限度的减少停电损失。其历史数据的保存功能，有利于电网安全经济分析，高级应用软件的实现，还可以促进电网的经济调度，减少网损，并为全面实行变电站无人值班，打下了坚实的基础。
7、结束语
随着我国城乡电网建设的不断完善与发展，为确保电网安全、经济、稳定的运行，县级电网调度自动化的发展和普及也起到了尤为重要的作用，它的建立为整个地区电网的安全运行提供了有利保障。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心，湖南电力调度通信局 《电力调度技术标准汇编（第五分册）电网调度自动化与信息化技术标准》 北京：中国电力出版社，1999年，5月
