廉州变电站综合自动化系统改造设计与实施

1、随着经济水平的不断提高，国家对电力部门建设力度的不断加大，以及国家 电网公司“三集五大”体系建设的日益发展，使得在500kv变电站实施以“集中 监控、无人值守”为标志的运行管理模式转变成为必然。河北省电力公司为顺应 国家电网公司的体系建设，迫切需要对河北检修分公司所管辖的500kv变电站， 尤其是针对早期建设的以廉州500kv变电站为代表的各站，进行重新设计与改造。本文以运行己达14年的位于石家庄南部地区的廉州500kv变电为例，研究了 国内外500kv超高压变电站综合自动化系统的发展情况及方向，阐述了变电站综 合自动化系统的基本功能、基本结构、运行模式及数据通信等，对变电站综合自 动化系统的

2、硬件结构、监控系统、微机保护装置、数据通信等进行了深入的理论 研宂，并结合研宂内容给出了廉州500kv变电站综合自动化系统中的监控系统、 继电保护、通信系统的改造方案。监控系统是变电站综合自动化系统的核心部分， 文中有侧重的对其进行了研宄，给出了系统配置与功能实现方案。通过对500kv变电站进行综合自动化技术改造，将改进现有电力设备，更新 现有继电保护、通信装置等自动化装备，实现了对全站的主要设备的自动监视、 测量、控制、保护以及远动信息传递，提高了全站的安全运行水平。本研究课题 对现有电网有着普遍性和实践性，对500kv变电站综合自动化改造工作具有重要 意义。关键词：变电站；改造；自动化系统

3、；监控abstract第1章引言1.1选题背景及其意义近年来随着国民经济的不断发展，逐步带动了用电需求的持续增长，为满足 电源大规模投产和用电负荷增长的需要，电网规模不断扩大，变电站数量大幅增 加，网架结构h趋完善，设备可靠性和自动化水平也逐步提高。河北省检修分公司（原河北超高压分公司）成立于1999年，现管辖河北南部 电网所辖石家庄、保定、沧州、衡水、邯郸、邢台6个地区的16座500kv变电站 及3400余公里的500kv输电线路。其管辖的变电站如今已构成了东接山东电网、 南联华中电网、丙接山丙电网、北联京津唐电网的网架结构，形成了丙电东输、 南电北送的重要通道。随着河北南部500rv电网规

4、模不断扩大，变电运行、维护人员数量不足与 电网规模不断扩大之间的矛盾曰益突出。河北省检修分公司现有值班人员197 人负责16个变电站的运行、维护工作，预计“十二五”期间，将新建500kv 变电站7座，新增500kv变电容量14750mva,如此的快速发展速度与电m现 阶段的运行模式及变电站运行人员的数量已不相匹配。目前，南宁、苏州、天津 等地相继开展了 500rv变电站少人值班建设工作，并取得一定成效。国家电网 公司于2006年正式颁布了国家电网公同新技术推广纲要，将500kv变电站 无人值班工作列入新技术推广应用重点工程，为500rv变电站无人值班的发展 提供了政策支持。为顺应超高压电网管理

5、水平和科技水平不断提高、电网建设不断发展的潮 流，解决目前人力资源、技术和安全管理等方面的压力，积极、适时的开展河北 南网500rv变电站集中监控系统项目建设是十分必要的，通过集控系统建设逐 步实现对河北南网500kv变电站的“遥控、遥信、遥测、遥调、遥视”功能， 提高变电站保护和控制性能，改善和提高电网的控制水平，同时也使变电站设计 合理、布局紧凑、运行更加安全可靠。随着河北南网220kv电磁环网的解环运行，每个500kv变电站都是一个 地区的主电源。廉州、保北、沧丙、蔺河等数座较早投运变电站的综合自动 化系统的改造成为河北南网电力系统发展的必然。因此，对早期建设的500kv交流变电站进行综

6、合自动化改造，运用新的 自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技已经成为电网技术改造的重要 内容，这有利于改进变电运行管理模式，提高设备自动化水平，进一步夯实 安全生产基础作为河北超高压分公司13座变电站中运行最稳定、运行时间最长 的廉州站，它的集控模式的设计和改造对于整个河北南部电网集控的建设的研 宄、应用以及推广都具有重要的理论和现实意义。本文以廉州站自动化系统为研 宂对象，对相关问题进行了研宂，并对系统进行了改造设计和实现。1.2国内外研究现状1.2.1国内外综合自动化系统的发展概况变电站综合自动化核心的部分即为综合自动化的系统，综合自动化的系统设 计应该本着经济适用、安全可靠、技术先进

7、的原则，以便能够使变电站的无人值 班要求得到满足。为了使电力工业与现代信息网络需求相适应，并保证变电站能 够维持安全运行、优质运行及经济运行的良好状态.就必须实现变电站的综合自 动化运行。变电站的综合自动化能够使供电网实现自动化的调度，满足电力用户 对供电网供电的质量与可靠性的要求，奋利于变电站实现科学化管理与现代化制 度建设的0标。就0前的发展情况而言，无论国内还是国外，也无论是少人值守还是无人值 班，都是以较高的变电站综合自动化系统的应用为基础的。变电站综合自动化的 系统采用先进技术进行设计，它与传统的保护控制系统相比具备明显优势，并终 将取代常规控制系统。国外从70年代末，80年代初就开

8、始进行保护和控制自动化 系统的适用研宄工作。例如：美国西屋电气公司和美国电力科学研究院联合研制 的spcs变电站保护和控制综合自动化系统。日本关西电力公司与三菱电气公司 共同研制的sds-i、ii保护和控制综合自动化系统等等。s前，日本三菱、东 芝公司，德国西门子、aeg公司，瑞士abb公司，美国通用电气公司等一些国 际著名电气公司己经开发和生产了各自的变电站综合自动化系统，取得了较丰富 的运行经验。我国的变电站的综合自动化设计的研究工作起步较晚，直至上世纪 的八十年代的中期才开始出现。但是，起步晚的情况对自动化的设计工作发展的 速度并没有造成多大影响。1987年，国内第一个符合国情的综合自动

9、化系统由清 华大学电机工程系研宄成功，并成功地在山东威海望岛变电站投入运行，充分证 明了我国完全有能力自行开发、研究，并制造出符合国情的，具有国际先进水平 的变电站综合自动化系统。到上世纪九十年代，许多的生产厂家及科研单位都对 这项新技术的研宄有了新的突破。在90年代，研究变电站综合自动化的单位和生 产厂家迅速发展，如南京的南瑞公司、上海的申瑞公司、北京清华大学的紫光公 司等，特别是近几年来，变电站综合自动化技术更是精益求精，大规模集成电路 技术和通信技术在其研宄领域得到了广泛应用，其功能和性能得到不断完善，己 成为今后新建变电站以及变电站进行技术改造的主导技术。最早应用变电站综合 自动化系统

10、是浙江金华500kv双龙变电站，1997年12月投运，综合自动化系统由一套南瑞公司提供的bsj-200变电站监控系统和5套siemens公司的分别位于 每个继电保护小室内的lsa-6测控装置和lsa-7防误装置组成。2001年初， 我国首个能够实现完全的综合自动化、完全的分层分布式系统的综合自动化系统 在南昌500kv变电站投入使用，标志着我国变电站综合自动化设计技术迈进了一 个新的台阶。直到现在，变电站的综合自动化设计技术正在不断进步与完善，设 计水平也在精益求精。1.2.2廉州500kv变电站概况廉州500kv变电站是河北省南部电网一座500kv超高压枢纽变电站，距石家 庄市东南20公里，

11、占地10.41公顷。1998年8月开工，2000年3月正式投入运行。 本站为有人值班方式。k中500kv采用3/2接线方式，220kv采用双母线双分段接 线方式，35kv系统采用单母线分列运行方式。b前站内线路均为网内或地区重 要的线路，其中安廉i、ii线接入上安电厂，通过500kv廉北i、ii线与石北站 相连，通过张廉线与张河湾水电站相连，通过500kv廉集线与辛集站相连，通过 500kv彭廉i、ii线与彭村站相连。已成为西电东送、南北互供的超高压枢纽变 电站，还是石家庄地区重要的电源电压支撑点。由于廉州站投运吋间较早，先后历经九次扩建，廉州站自动化系统一期投运 吋为rtu +后台机模式；2

12、001年进行了远动系统改造，增加了远动主机； 2006-2007年，随系统规模的扩大将计算机监控后台和远动系统更换为南瑞科技 的ns2000系统：新配置了服务器、操作员站、远动机、公用网络设备及相应的 辅助设备：ups电源系统，gps对吋设备。2007年后扩建的工程均按测控装置进 行了扩容配置。现为测控(2007年后扩建部分)+rtu (早期投运部分)+后台 计算机监控和远动模式。以廉州站目前设备的配置情况看，具备实现集控的软、 硬件的基础条件，但由于该站从投运至今己历时13年，距离完全的实现集控，仍 需要重点对其监控系统、通信系统、远程图像监视系统等进行全面的研究和重新 的设计、改造，以从根

13、本上适应1.3课题主要工作及章节安排本文对集控站自动化系统进行了研宄，并结合现场实际，对廉州500kv变电 站的集控系统进行了分析、设计，并在此基础上实现了相关系统的功能。本文研宄的主要内容及具体安排如下：(1) 第二章：介绍了500kv廉州变电站的现状，包括电气主接线、电气设 备、继电保护以及测控装置等设备情况，然后根h前“集中监控、少人值守”的 发展趋势，提出廉州站综合自动化改造的必要性。(2) 第三章：根据综合自动化系统的设计原则，结合廉州站实际特点，按 照集中监控中心自动化系统的有关要求，对廉州站综合自动化系统进行总体设 计，提出改造方案并进行改造效益评估。(3) 第四章：通过对监控系

14、统的研宂，结合廉州站综合自动化系统改造方 案，分析其中监控部分的构成及其各模块实现的功能。(4) 第五章：对论文工作进行总结并展望。第2章廉州500kv变电站概况2.1廉州500kv变电站电气主接线变电站电气主接线是将变电站站内主要设备电气设备安一定规则进行连接， 实现电能按需输送和分配。电气主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三相基木 要求。电气主接线型式需根据变电站在电力系统中的地位、变电站的规划容量、负 荷性质、线路和变压器连接原件总数、设备性能参数等条件，同时综合计划供电 可靠性、灵活运行、操作检修方便、便于过渡或扩建、投资合理和节省占地等要 求，通过后技术经济比较后确定。330-750

15、kv超高压配单装置可釆用双母线、3/2断路器接线、变压器母线组 接线、角形接线、单母线接线等接线方式。鉴于超高压变电站系统电压等级高、 输送容量大，对其电气主接线可靠性提出了更高的要求，综合计划供电可靠性、 运行灵活性、节省投资和扩建方便等要求，并结合现有设备制造能力，我国500rv 超高压变电站通常釆用3/2断路器接线方式。廉州500kv变电站是河北省南部电网一座500kv超高压枢纽变电站，距石家 庄市东南20公里，占地10.41公顷。1998年8月开工，2000年3月正式投入运行。 其中500kv采用3/2接线方式，220kv釆用双母线双分段接线方式，35kv系统采用 单母线分列运行方式。

16、目前站内线路均为网内或地区重要的线路，其中安廉i、 ii线接入上安电厂，通过500kv廉北i、ii线与石北站相连，通过张廉线与张河 湾水电站相连，通过500kv廉集线与辛集站相连，通过500kv彭廉i、ii线与彭 村站相连。已成为丙电东送、南北互供的超高压枢纽变电站，还是石家庄地区重 要的电源电压支撑点。廉州v奎也站点ffi钃«<!> mk eof-l «4bmi ft.bl 蠹需番i. 鳎ii.龙助1*1. hl 糴纗崛鐸讎4屬ft.麵钃編嶋鴒 b1i>： «b4ii 鼂 g>hh图2-l廉州500kv变电站电气主接线图第3章廉州变电站综

17、合自动化系统改造设计与实施3.1变电站综合自动化系统概述变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点广泛为 国内用户所接受，已经成为今后新建变电站的主导技术和发展方向。完整的变 电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外， 其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成，形成 以计算机站控系统为核心，实现对整个变电站一次主设备实现遥信、遥测、遥控、 遥调的功能，并与保护设备和远方控制中心通信。3.1.1变电站综合自动化设计的基本原则经典的变电站综合自动化设计一般分位两种，一种是分层式的设计原则，分 层分布式系统纵向分为3层，即变电站层

18、、网络层、间隔层。其中，变电站层主 要指变电站的站一级系统，间隔层在横向按站内一次设备分布式的配置，条件允 许时可将间隔层设备安装在开关柜上。网络层是将各相互独立的各间隔设备通过 站内通讯网互联，并同变电站层的设备进行通讯。各就地单元相互独立，不相互 影响。另外一种是集中式设计原则，它是将系统采用模块化，将保护、监控装置 小型化、紧凑化、集中组柜，各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜, 所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号 后经网络线传输至主控室的监控计算机。3.1.2变电站综合自动化系统设计的基本结构3.1.2.1综合自动系统设计的结构原理在总体上分

19、为主站层即后台的监控系统。子单元层、通讯层三层。传统中央 控制信号系统可以由主站层取代，主站层接收通讯层发出的信息，并对变电站的 整体信息与电气设备信息进行釆集，然后再处理收到的信息，检出状态、故障与 事件的变值并模拟出正常或越限的信息，及时更新现有的数据库，使信息完整性 得以保持。在通讯层的作用下.主站层发出指令可以及时下达到各子单元.并通 过各子单元控制电气设备。通讯的管理机与modem两部分井同组成了通讯层, 通讯层是各子单元与主站进行联系沟通的桥梁。管理变电站内部下挂的各子单元 的工作，存储采集的信息，将信息进行分类整理后，选择关键重要的信息上送给 主站，将接收到的主站指令通知给各子单

20、元等方面的工作，均由通讯层负责完成。上送给主站的信息主要包括保护动作方而的信息，如保护的动作时间及其动作类 型方而的信息等，还包括测量信息与警告信息.警告信息主要包括控制的回路断 线方而的信息、装置故障及pit断线方而的信息等。通讯层也可以完成转换通讯 规约的工作，以便能与主站的不同规约相适应。在一般情况下子单元就地设于开 关柜上,每个子单元都与一个二次设备相对应.各子单元不仅可以独立完成控制、 保护、测量及记录事故等功能.还可以按要求对系统内的信息进行整理，并及时 上送给管理机。各子单元、子单元层与通讯层之间.可以通过屏蔽的双绞线或光 缆之间的连接来进行通信。通讯层、主站层、子单元层与各子站

21、的通信是相互独 立的并没有出现电气联系。实现各子站的不同功能也不需要依赖于通讯网或主 站。故即使自动化系统中的一部分发生了故障。其他部分系统的运行与正常工作 也不会受到影响。让变电站综合自动的系统实现了相互独立的分层分布且具有 高可靠性的控制。tt<n：l 4 kij m 关吃磷m«.e* z i t a teem. ne radtt图3-1典型的变电站综ft系统配置图3.1.2.2综合自动系统设计的几种典型结构1、集中式系统结构集中式结构由前罝机和后台机构成，集中配罝系统的硬件装置，数据输人 输出、保护、控制及监测等功能由前罝机来完成，数据处理、显示、打印及远方 通讯等功能由

22、后台机来完成。目前来说，这种结构还存在以下不足：存在信息 “瓶颈”：前置管理机引线多且任务繁重，从而导致整个系统可靠性降低；工 程设计角度上而言，铺设电缆必不可少，如此就不能节约开支，并且一些自动化 需求功能扩展较难。图3-2单网集中式结构的集控自动化系统2、集中分布式系统结构集中分布式系统结构是指分布式处理靠多台按系统功能分布或变电站被监 控对象的计算机单功能设备连接到能共享资源网络来实现的一种结构。此处所说 的“分布”是强调从计算机的角度岀发研究分布问题的变电站资源物理上的分布， 而不是强调地理分布。这种结构相对较为理想，如果能达到完全分布式结构，则 可扩展性、通用性及开放性方面的优势尤为

23、突岀，但是目前在实际工程应用中对 于技术的具体实现上还存在许多难以解决的问题，如分散安装布置时，运行环境 过于恶劣、电磁干扰较大、信息传输途径不确定等。因此，目前技术还不够完全 成熟，盲目地追求完全分布式结构，而忽略工程实用性是不必要的。3、分层分布式系统结构分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为变电站层和间隔 层两层或者变电站层、通信层和间隔层三层。分层分布式系统是按照变电站元 件，进行断路器间隔设计。通过变电站一个或几个智能化的测控单元完成一个断 路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能。该系统连接电缆大量减少， 电缆传送信息的电磁干扰大幅度减弱，可靠性很高，部分故障相互

24、不影响，且维 护和扩展均很方便，设备制造厂家可一次性完成大量现场工作。因此，分层分布 式系统结构代表了现代变电站自动化技术发展的趋势。雇ml屋mlutr«ttwotri 觸图3-3分层式集屮式结构的集控自动化系统3.1.3变电站综合自动化系统的基本功能就现状而言.集中式的布置方式是综合自动的系统设计控制的主耍类型。集 中式的布置方式将微机的保护装置与微机的监控集中安装在组屏的变电站中控 室内。自动系统需耍完成变电站的整体设备的保护、测量、监视及控制等功能， 就必须将现场的二次电缆引至中控室。虽然此种方式能够为控制设备的保护及运 行提供良好的环境，可以实行此方式时，容易出现电缆数量多、

25、量大的敷设、系 统的调试困难与不易维护或补充等状况。综合自动的系统设计采用分布式的设计 与布置方式.该方式的特征为分散保护、分散控制及集中管理。此种方式可在就 地的开关柜上装设独立功能的子单元。子单元间的连接介质为光缆或双绞线.通 过介质与后台机实现相连，使各子单元形成局域网。各子单元独立完成控制、测 量、保护、监视、通讯、报警等功能.所有信息都可以经通讯h 3或网络上传 给后台机。如此，便将二次电缆敷设的工作量大大减少.中控室面积与设备数 量也可以得到相应减少，工程的投资也可以实现进一步的节省。各子单元独立完 成的功能具体情况如下：（一）控制功能，控制功能只耍指的是控制与操作各子单元的开关柜

26、断路器：（二）测量功能，通过交流采集模拟量，便可实现对电压、电流、无功功率、 功率因数及有功功率等电气量进行测量与轮流显示.并可以通过对脉冲电度脉 冲的采集来显示其电度量；（三）保护功能，根据继电的保护规程耍求来实行保护功能。根据不同的设备 给予不同保护，并可实现保护跳闸、定值修改、功能投退与故障显示等；（四）通讯功能，在各子单元内部均设有用于通信的接口，各子单元间的连接 介质为光缆或双绞线.通过介质与后台机实现相连，使各子单元形成局域网， 所有的信息均可以通过此网络传送给主站。控室内调阅子单元的信息工作可南操作人员完成.调阅的信息主要包括电度量、电气量、保护值、定值与故障类 型等；（五）监视

27、功能，对变电站内的电气设备运行的情况进行相应的监3.2廉州500kv变电站综合自动化系统改造方案综合计划廉州站实际情况，将老化的rtu、继电保护、公用二次设备一并更 换，这样符合二次系统设备、回路工作的整体性；有利于改造工作中中停电方式 的简化；节约施工、设计费用；更为重要的，是可以大大提高全站系统的可靠性 和自动化技术装备水平。项b的工程实施过程，计划按照一次设备轮流停电，跟 随停电吋间对保护设备及冋路进行改造，冋吋各间隔依次从rtu屏及控制屏拆除 移入对应新测控装置及冋路中，以此完成所有设备和冋路的改造切改3.2.1 一次设备河北省检修分公司近儿年不断加大设备治理力度，但因资金有限，电网中

28、仍 有部分陈旧落后、缺陷较多的设备在运，影响电网安全。根据目前的设备状况， 计划到廉州站设备的实际情况，特别是为了满足推进“三集五大”体系建设后“无 人值守”的要求，配合此次综自改造，在一次设备方面进行以下改造：1、更换部分35kv刀闸（主进刀闸除外）和220、35kv接地刀闸。将廉州站 内采用手动操动型式的接地刀闸，不能实现远方操作方式的刀闸改造。2、500kv gw10/gw11型刀闸（西开产）由于产品设计结构原因，受环境的 影响较大，刀闸经过3-5年的运行后普遍出现分合不到位现象，特别是在冬季， 操作时经常出现分合不到位，基本每次操作均需检修人员到场配合，根本的解决 方法是将这些刀闸更换

29、为进口或合资产品。此次综自改造过程中，拟进行如下更 换：500kv gw10/gw1型刀闸更换为新东北电气（沈阳）高压开关有限公司 gw12a-550dw 型刀闸，分别为 5031 -1、5031 -2、5032-1、5032-2、5041 -1、5041 -2、 5042-1、5023-1、5023-2,共计 9 组。3、部分容性试品及变压器需耍加装在线监测装置。3.2.2继电保护设备3.2.2.1 500kv 系统1、500kv断路器保护8 台 500kv 断路器（50215022502350325033505150525053）保护现为 2000年投运的lfp-921a+lfp-922a

30、+接u屏，木次改造计划退役，配置新的微机 型断路器保护装置。木次改造共配置8面断路器保护柜。2、500kv母线保护500kv母线保护4套，现为2000年投运的radss型母线保护，本次改造计 划退役，配置4套新的微机型母线保护装置，设4而母线保护柜。更换为：南瑞继保保护i: rcs-915e （南瑞继保）保护ii: bp-2b（深圳南瑞）3.2.2.2 220kv系统1、220kv廉韩i、ii线路保护现运行设备为2000年投运的保护装罝。保护 i: csl-101b+sf-600 保护 ii: lfp-901b+lfx-912保护iii: zds-46 （集成电路非全和保护）+zfz-52干簧

31、管型操作箱 本次改造计划将上述设备更换为新的微机保护，组屏2面。更换为：保护 i: csc-103d+jfz-12f（北京四方）保护 ii: rcs-931+czx-12r（南瑞继保）2、220kv旁路保护现运行设备为2005年投运的rcs-931bm及2000年投运的如下保护装罝： 保护 i: csl-101b+sf-601保护iii: zds-46 （集成电路非全和保护）+zfz-52干簧管型操作箱 廉韩i、ii线路保护改造完毕后，保护i （csl-101b+sf-601）即可拆除，保护iii更换为新的微机保护。更换为：保护i: rcs-931 （南瑞继保）保护 ii: rcs-923+c

32、zx-12r（南瑞继保）3、220kv廉龙i线路保护现运行设备如下：保护 i: rcs-931bm 保护 ii: psl-603gc保护iii:现为2000年投运的zds-46 （集成电路非全和保护）+zfz-52干 簧管型操作箱本次改造计划将上述设备更换为新的微机保护，组屏2面。更换为：保护 i: rcs-931+czx-12r（南瑞继保）保护 ii: psl-603g+yqx-11p （国电南自）3.2.2.3元件保护1、#2主变保护现运行设备为2000年投运的wbz-500型主变保护，本期计划更换为新的微 机保护，组枳方案为：八屏：rcs-978c+czx-12r2 （国电南瑞）差动及后

33、备保护t+电压切换箱b屏：csc-326c+jfz-30q （北京四方）差动及后备保护tt+电压切换箱c屏：rcs-978c分（国电南瑞）相差动保护+非电量保护d屏：rcs-974fg （国电南瑞）中压侧操作箱+低压侧操作箱2、35kv #2母线电抗器保护35kv #2母线电抗器保护（#1、#2电抗器）现为2000年投运的lfp-961, 本次改造计划更换为保护测控一体型装置，组一面枳。更换为：rcs-915ab （国电南瑞）母线差动保护3.2.3监控系统廉州站2000年3 /期投运时，采用的是深圳斯凯达开发的后台计算机监 测系统和深圳泰科引进加拿大的cae dss-m分布式（交流采样）rtu

34、设备，是河北 南部500kv变电站第一批计算机监测系统，控制系统仍采用常规控制屏方式。随着投运后变电站的多次扩建，监控系统信息量和网络规模日渐庞大，运行 中rtu死机、数据不刷新等问题频繁出现，影响系统总体稳定性。2007年的扩建工程中将后台系统更换为了南瑞科技的计算机监控系统（包 括服务器、操作员站、远动机、公用网络设备），2007-2008年新扩建的2条220kv 线路、2条500rv线路及2台500rv断路器均按国产测控装罝进行了配罝。2007年之前投运的的2台主变，6条500kv线路及14台500kv断路器、1 台500kv高抗，220kv 8个间隔的信息量仍采用原rtu设备采集后接入

35、到现有综 自系统中。同期进行的廉州设备改造工程中，计划更换廉州500kv变电站500kv配电装 置中短路电流水平低于63ka的一次设备，包括断路器、隔离开关，配套更换相 应的端子箱，并重新完成端子箱内的二次配线。该工程更换第二、三、五串断路 器、隔离开关，相应更换端子箱，和应将500kv第二、三、五串的断路器及出线 配置测控装罝，设备如下：500kv第二串测控柜1: 5021断路器测控+2台500kv母线测控装罝500kv第二串测控柜2: 5022断路器测控+ 5023断路器测控+安廉ii线测 控500kv第三串测控柜2: 5032断路器测控+ 5033断路器测控+廉北ii线测500kv第五申

36、测控柜1: 5051断路器测控+ 5052断路器测控+彭廉ii线测控500kv第五串测控柜2: 5053断路器测控+廉集线测控 表3-1计算机监控系统设备清单序号称名号型和格规单位数量注备-备没层控站11器务服统系回11:含套每务月40r2er1nsu2示显nillh液7ix星1111柜机器务服曲112站员作操011 含套每站作h54artnsu2机站员作操面11器示显晶液o2星三23站作h动远回ix:含套每b02c2ns元单信圖机双11柜机动远s114賈装警报向声®5机印打36柜备设络网台4机换交r4 2 o 115 e d曲117柜用公用站，台2元单接台 讯l®'

37、;元 03单 c2控 ns测 :v 含00 面d5 每ns面118:含系步同间时二 *®柜机主时对psg等箱扩及台2钟时主11柜展扩时对psg曲119柜spu柜线馈面11，柜机主ra§面23二备设层隔、1111柜控测串三第vok500台2置装控测0v500sdn含面每面11t安上/1135021l柜控测串四第kvo50台2置装控测0vd50ns:含面每1x湾河张1/045311柜控测路线vko22台3 ) 置备装謹控许测i、 vi 500岗 d5龙s d/n 、 i:含岗 而龙 每<面e4522/52/115242柜控测路线kvo22台2置装控测1) vi 00化 d

38、5s s 一 d n 、s而石 每<面e8527/5253柜控测路线kvo22台2置装控测0o ) d5丰 ns里: 、含井 而系 每<面e26/211626电pt及控测分屏v漤 oks? 22压台11置装控测0v500sdn含面每面e4207屏控测联母及用公okv220台2置装控测0v500sdn含面每11线爆kvo22/201序号称名号型和格规单位数量注备8柜控测用公台2元单校测ovd50ns:含面每jix线母kv53v/ok22廉州综自改造工程设备清单如下:间隔层设备1500kv笫二串测控柜15021/2台母线测控uj'12500kv第二串测控柜25023/5022/

39、安廉 ii 线面13500kv第三串测控柜25033/5032/廉北 i 线而14500kv笫五串测控柜15051/5052/彭廉 ii 线面15500kv第五串测控柜25053/廉集线面1工作站方面，此次改造将在廉州站新增4套值班员工作站，加上原有的2 套工作站形成6套值班员工作站。由于需监视的实时信息量大，为满足值班员有 效浏览信息的需求，对工作站的监视浏览范围进行区域划分。同时实现与河北省 中调所配工作站的互联，实现对500rv变电站详细信息的监视，并预留调控一 体模式的功能。所有新增工作站的型号、配置与系统原有设备保持一致，为方便 操作员分析和对比両面，显示器采用双屏配罝，主机硬件配罝

40、采用risc 64位 hp 2600工作站，cpu主频彡1.4ghz，内存彡8gb,支持单、双、多屏显示器配 置，并且多个显示器既可以联合成整屏使用，也可独立使用。计划到以廉州站为代表的一批老站将先后进行综自改造，改造完成后会造成 实时信息的大量增多，作为此次改造的配套工程，将在主站新增设2台hp 6600 系列服务器作为scada服务器，以满足实时性要求。原有的2台hp 3660 scada服务器，1台通过磁盘扩容后用作历史服务器第三机，另一台作为前置 服务器第三机，提高历史数据存储容量及前置可靠程度。身份认证系统方面，为增加控制操作的安全可靠性，在廉州站新配置1套身 份认证系统，每台工作站

41、均配置指纹认证设备，对运维人员进行身份和权限控制。在软件系统方面：对原有的open-3000系统进行升级换代，使用由北京科 东电力控制系统有限责任公司生产的d5000系统，新增“分区控制软件、智能 告警专家软件、数采分流软件、存储阵列软件、可视化软件、告警分层软件” 6 个软件模块，分别实现分区控制、告警监视和分析管理、数据采集实时信息管理、 历史数据存储管理、实时数据的可视化展现、不同等级告警的横向分层功能。在实时数据方面：完善现有调度自动化系统的电网实时信息，重新进行廉州 站与主站之间的数据库配置调试，对廉州站一次设备运行状态（硬接线方式采集 的模拟量和开关量）进行全数据收集，继电保护系统

42、信号通过保护故障信息管理 系统采集。3.2.4五防开票系统在廉州站重新建设一套独立五防（开票）系统，该系统配置两台服务器、三 台工作站，经过正反向安全隔离装置隔离后，与集控系统前置网络通讯，采集电 气设备运行状态信息，实现集控屮心的五防功能。为使站内五防功能可靠闭锁， 对变电站测控单元开通本间隔逻辑联锁功能，由本间隔测控单元独立实现对所控 制隔离开关、地刀的实时防误闭锁，不依赖于监控后台系统。3.2.5通信系统1、光缆此次廉州综自改造工程对检修分公司的通信系统可靠性提出很高的耍求，因 此需建设与现有路径完全分离的光缆，以满足系统可靠性耍求。由于光缆逑设路 径勘测设计难度较大，需由专业设计单位协

43、助确定具体设计方案，建设经220kv 光缆至500kv变电站的接入系统的光缆线路，与当前市内光缆完全独立。2、通信传输设备以“双路由，双通道”为通道组织原则，在省检修分公司通信机房新建设 sdh光传输设备1套，光ui按1 + 1冗余配置，并配置与原有ec1光设备互联接 口、以太网卡、2m业务卡。使主站至各变电站的主备远动、调度通道组织完全 分离。此次改造将在现有的2路数据传输通道（64k数字专线通道、与省中调共 用的调度数据网通道）的基础上，再增加一路通道，即省调正在建设中的第二传 输网，第二传输网覆盖到的500kv变电站，将实现三个不同路由实吋数据传送, 确保实时数据的可靠、稳定传输。改造完

44、毕后通信设备具体情况如下：表3-2通信设备具体情况3.2.6视频系统此次改造，廉州站将安装由北京华星恒业电气设备有限公司生产的视频监控 系统。该系统采用hp dx2700微型计算机安装“数字监控系统5.4版本”软件作 为系统主机。具有视频信号和音频信号的h.264硬件同步压缩、压缩码流记录硬 盘、实时视频和声音预览、视频信号和音频信号的切换、本地录像文件回放、实 时网络传输、远程文件回放和不载、支持流协议（rtp/rtcp、rtsp）、支持ffi 浏览、多种语言支持等功能。图像监控系统主机安装在主控室控制台i，通过站 内15个摄像机采集的视频信号先经同轴电缆传输至视频服务器，由视频服务器将 信

45、号转换为棊于以太网标准的数据包，将此数据包经过以太网接门直接传送到转 换器及分站的主站端，同时向分站端传回主站端的控制信号。摄像机1云台解码器视频服务器分站监控机转換器光端机图3-4廉州站视频系统网络图 该系统可以实现以下功能：1、监视在运行设备功能：站内室外设备如变压器、断路器、隔离开关、避 雷器、无功补偿设备等一次设备运行设备的外观乃至分合状态等，室内如主控制 室内设备、保护小室各保护屏、电缆沟道等设备运行情况2、安全保卫功能：通过在变电站围墙四周、大门入口、主控楼楼顶、各保 护小室楼顶等处安装红外线对射探头、摄像头，及时监视和发现是否有违法人员 入内，确保站内人员和设备安全。3、消防保卫

46、功能：通过与安装在电缆沟内的感温模块以及安装在变电站主 控室、保护小室以及低压配电室、水泵房等地点的烟感、温感探头相配合，实时 监视站内室内设备运行情况，当探头感测到烟雾、高温时，就会向后台发出火警 告警警信息，同时自动连动切换至相应的摄像机画面，并记录下当时现场情况。4、数字记忆功能：系统可以通过能够手动或自动模式，实现对任意一个或 多个画面录像功能，系统还可设置平时自动录像功能，对所选择的画面进行24 小时不间断的记录。系统配备500g存储容量，根据录像内容的画质清晰与否，对 所录制的图像信息予以保存，目前一般能够保存一周的视频录像内容；5、网络互连功能：系统可以通过公司系统内部网络，实现

47、与公司相关科室 的计算机互连，还可作为监控主机，便于公司各级领导及时了解、监督和指挥现 场工作；表3-3设备名称主要作用系统服务器设在监控站，对整个系统进行管理，包拈优先级、客户权限、数据库、录像 及录像调阅、系统控制命令转发、系统各状态的反馈、告警的响应等等。系统客户端将系统的信息显示山来以供查看，并且把控制命令发送给服务器，经服务器 核实后转发下去。网络交换机在分站则将网络桥接器、视频服务器、接口转换器连接起来，实现数据的上 传k达。在监控中心将系统服务器与系统客户机和网络桥接器连接成网，实 现数据的传递。摄像机为红外彩色一体化（变焦摄像机，用于采集现场的各种视频信号。视频服务器将摄像机的模拟视频信号转换成计算机所能识别的数字信号，并进行录像。网桥连接以太w和2m设备。接口转换器将服务器下达的控制命令转换成解码器所能识别的命令信号以对云台进行控 制。解码器将服务器丁达的控制命令转换成云台所要求的模拟信号，用以控制云台。云台及烟感云台带动摄像机进行上下左右移动、调整焦距、改变光圈大小等动作，烟感 检测火警。3.2.7电源系统自动化蓄电池目前的后备时间为3小时，随本次所增加设备在电源系统的接 入，负载电流将增大约70a,现有蓄电池的后备时间将减至1小时左右，计划到 集控中心各系统的