解析公用采集平台的集控站自动化系统及其特点分析

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1、基于公用采集平台的集控站自动化系统及其特点分析张鹰卢黎明(湖州电力局，浙江省湖州市，31300)摘要：本文分析了按区域就地设立集控站自动化系统所引发出的种种问题，提出了基于公用采集平台来建设集控站自动化系统的技术路线，介绍了此种系统结构和原理，并对其技术特点作了详细分析。关键词：数据采集；公用平台；集控站；自动化系统1引言集控站自动化系统是为了满足变电站无人值班的需要而发展起来的。常规的做法是，在集控站(也称监控中心)建立一套自动化系统，监控人员凭借该系统实现对本集控站所管辖的无人值班变电站的运行监视和控制。集控站

2、一般按照地理区域分片原则进行设立。因此，在一个地区电网地理区域范围内，通常建有若干个集控站。按照这种思路，有一个集控站，站内就有一个自动化系统，它们之间是一一对应的。这种方法比较适应相对稳定的电网，但面对当前日益发展和变化的电网，其存在的问题和弊端不断暴露出来：(1)随着无人值班变电站面的扩大，集控站自动化系统的数量越来越多，不仅投资增加，而且众多分散在各集控站内的自动化系统给运行维护、检修等方面带来一系列问题。(2)难以适应电网结构调整和变化、以及无人值班变电站的各种运行管理模式。当电网结构发生较大调整时，一些老

3、集控站就需要进行迁移、拆分或合并，而此时站内的自动化系统和相关通信通道也必须同步适应这种变化，这不仅要耗费大量的人力和财力，而且还会影响电网的安全监控。(3)给通信网络的组织、规划带来了诸多麻烦，特别是当被监控的变电站需要在不同的集控站自动化系统之间进行调整时，往往容易造成通信资源的浪费，使部分通信线路资源得不到有效利用。(4)系统运行环境和日常维护工作难予得到保障。与调度自动化系统相比，集控站自动化系统的运行环境一般都比较差。这种不良的运行环境不仅直接影响系统设备的使用寿命，而且容易引发各类故障。此外，由于系统不

4、能得到自动化人员日常性的检查和维护，使得各种硬软件故障前兆的异常现象不能及早发现，从而容易造成重大系统运行事件的发生。并且，一旦事件发生，处理故障的时间也比较长(因为只有技术人员赶到现场后才能进行故障查找、分析和排除工作)。(5)虽然能够实现与调度自动化系统间信息的分流分层，但对调度自动化系统而言，众多的接口将给实时信息的管理和维护带来不便，此外，当调度自动化系统和集控站自动化系统两者都要对厂站进行遥控操作时，技术处理比较麻烦。为了解决上述问题，以适应电网发展和无人值班变电站运行管理模式的需要，一种基于公用采集平台

5、来建设集控站自动化系统的技术就被提了出来。它的基本技术路线是：以SDH电力光纤通信网络和计算机网络作支撑，将集控站自动化系统的主机部分和工作站由原来的同处一地变为在地理位置上的互相分离，即把分散在各地的集控站自动化系统的主机部分迁移并集中于调度端(或调度中心)，同时根据集控站所在的地理位置将工作站分散到各处；集中于调度端的各集控站自动化系统使用一套公共的数据采集(控制)平台。下面就此作一介绍。2基于公用采集平台的集控站自动化系统2．1总体结构基于公用采集平台的集控站自动化系统的总体结构如图1所示。在这种结构中，所有

6、厂站自动化系统的信息均通过电力通信网络传到调度中心，由一个公用的数据采集平台进行统一接收并随时准备提供给任意的自动化系统(包括集控站自动化系统和调度自动化系统)使用。同时，该采集平台还承担了各系统需要下行的控制命令统一归口管理和下发工作。在公用采集平台之上，可根据电网规模和无人值班变电站运行管理模式的需要分别建设若干个集控站自动化系统。这些系统的结构完全相似，分别由前置机、服务器和监控工作站组成。前置机和服务器放置于调度中心的机房，而工作站则通过计算机网络连接到集控站的所在地。除了系统结构相同之外，各个自动化系统的

7、软件和功能也基本相同。不同仅是各个系统所需要处理的变电站不一样。系统的前置机用于从公用采集平台上选取本系统需要处理的哪些厂站的信息，以及负责本系统各监控工作站下行控制命令的汇集和发布工作。位于集控站内的工作站用于变电站设备运行状态的监视和控制，它可以连接到本集控站自动化系统，也可以连接到别的集控站自动化系统，包括调度自动化系统。图1系统总体结构2．2公用采集平台与常规的集控站自动化系统结构相比，本系统结构最大的不同是此处设立一个公用采集平台。它的设立将带来以下好处：(1)屏蔽了各自动化系统与厂站通道的一一对应的直接

8、物理连接。(2)实现了用统一的网络协议提供所有自动化系统需要的全部信息。(3)实现了各个自动化系统下行控制命令的统一协调管理。图2是公用采集平台配置示意图。在硬件上，它是由网络交换机、数采机、串口/以太转换器和调制解调器等设备组成。在软件设计上，数采机的数量是可以根据电网规模的扩大而不断增加，增加时软件不需要作任何修改。根据以往的经验和数采机的性能，我们设定