电力负荷三遥系统的设计与实现

电力负荷三遥系统的设计与实现

霍利业

神华黄骅港务有限责任公司河北沧州061113

摘要：阐述了远动信息的基本内容：遥控信息、遥信信息、遥调信息和遥测信息，并举例介绍了GR90-RTU装置在火力发电厂中的主要功能，以满足调度中心对电厂状态进行实时、准确的监控和电厂自监控管理，根据火电厂的实际情况，采用屏柜布置。每个机柜的功能及其功能模块的配置、需要收集的信息量以及GR90-RTU设备分布式结构的优点。

关键词：三遥系统；远动信息；设计

前言

大数据技术已经逐渐被应用到了生物、医学、商业、石油以及电力等各个领域中，并且深入挖掘出了很多有价值的优秀信息数据。对于电力设备行业来说，应用电子式互感器、智能化开关等，设计和生产智能化开关柜，为电力大数据提供基层的设备支持尤为重要。在电力系统中，远动系统是指调度中心利用远程通信技术，实现对发电厂、变电站运行设备信息的采集、处理、传输和显示、执行等功能，以达到监视和控制发电厂、变电站，保证电力系统安全稳定运行目的的系统。远动系统主要有两个功能：一是收集并向调度中心传输发电厂、变电站中运行设备的实时运行参数及状态；二是调度中心向发电厂、变电站的运行设备下达命令，以调整系统运行方式。

1A电厂对RTU装置主要功能的要求

为满足调度中心可靠、准确、实时地监控电厂状态及电厂自身监测管理的要求，A电厂要求GR90-RTU装置具备以下几种主要功能：①具有对模拟量、数字量进行采集、处理和传送功能；②具有事件顺序记录(SOE)及传送功能；③具有优先传送变位等遥信信息的功能。当设备（如开关、刀闸）位置状态发生变化且调度端未确认时，闭锁遥控、遥调命令；④具有接受调度发电曲线功能并在后台显示功能；⑤具有接收处理诸如自动发电控制(AGC)、无功功率电压优化（AVC）、变压器分接头调整等“选择—校核—执行”遥控命令、遥调命令功能。对于一个控制对象只能执行一个调度主站的控制命令；⑥具有与中调、备调调度中心的远动通信功能，具备采用电力调度数据网和点对点互为备用方式；⑦具有当地监视功能，用于对发电厂电气部分的发电机、变压器、断路器、隔离开关、接地闸刀、母线等主要设备的运行状态及运行参数进行监测，以满足发电厂监测管理的要求；⑧具有GPS进行时钟校时及实现与调度端的时钟同步功能；⑨具有在线自诊断和远方诊断功能，并向主站传送远动装置故障信号；⑩具有与就地维护计算机接口，以实现远动装置实时数据库查询，软件更新、参数修正的功能维护功能；具有电源检测硬件和看门狗功能，当电源失电或软件锁死时，装置能够自动保护实时数据库，并具有自启动和自恢复功能，在接到主站系统的重新启动命令后自动执行初始化程序，重新启动工作。

2GR90-RTU装置在A电厂的应用

A电厂共有5台燃煤发电机组，分为两期投产运行。一期为3台210MW机组，采用发电机主变压器单元制接线方式接入220kV母线，220kV系统采用双母线室内GIS装置，3回出线；一期220kV升压站共有3个主变间隔，3个出线间隔；1个启备变间隔，1个母联断路器间隔。二期为2台300MW机组，采用发电机主变压器单元制接线方式接入220kV母线，220kV系统采用双母线户外GIS装置，2回出线；二期220kV升压站共有2个主变间隔，2个出线间隔，1个母联断路器间隔。此外，每台机组配有一套电除尘、脱硫、脱硝及湿式电除尘设备。A电厂使用的GR90-RTU装置采用分布式RTU结构，本身可构成独立的分布式SCADA系统分站控制器，共包括6个屏柜，分别为RTU主机屏、RTU机组采集屏、一期GIS采集屏、二期GIS采集屏、#1-#4机组脱硫采集屏、#5机组脱硫采集屏。

2.1RTU主机屏

RTU主机屏配置2台远动主机、4块串口板、1台监控计算机及1台交换机，实现一主一备的双远动主机冗余配置，通过RS232双机切换装置，可实现手动切换、远程切换及事故自动切换功能。主机屏通过串口（4路专线通道，其中1路中调、1路地调，中调地调各1路备用）与中调及地调通信。A套主机、B套主机各配置4个网络口，其中第1个网络口用于南网EMS专线网络，第2个网络口用于中调调度数据网，第3和第4网口为备用。同时，主机屏还经2路串口与A电厂AVC系统进行信息交换。监控计算机，用于后台监控，通过串口与主机连接。

2.2RTU机组采集屏

RTU采集屏内配置1块遥调模块，用于机组AGC控制，与每台机组的AGC系统进行遥调信息交换；配置4块遥测采集模块、2块遥信采集模块，用于采集A电厂#1-#5发电机及主变的遥测、遥信信息。遥调信息包括各机组目标负荷、实发负荷、AGC目标负荷高限、AGC目标负荷低限、负荷升降速率到AGC、允许投入AGC功能、投入AGC功能、一次调频投入、AGC减闭锁、AGC增闭锁、有功功率设定值。遥测信息包括各机组的有功功率、无功功率、电压、电流、无功功率第二量测、无功功率设定值的返回值、AVC子站无功功率执行值，启备变的有功功率、无功功率、电流，主变中性点电流，主变变高档位，母线电压第二量测，母线电压设定值的返回值，母线AVC子站电压执行值。遥信信息包括各主变中性点地刀状态信号，各机组电力稳定器（PSS）投退信号，全场事故信号，AVC子站投退信号，AVC子站通信异常，各机组AVC下位机投退、调节异常信号，各机组无功功率增闭锁、减闭锁，AVC系统主备机运行，A电厂AVC系统具备控制权（备用），单机控制/全厂控制信号，远方/当地选择信号。

2.3一期、二期GIS采集屏

一期GIS采集屏配置1块交流模拟量采集模块和1块遥信采集模块；二期GIS采集屏配置2块交流模拟量采集模块和1块遥信采集模块。分别用于采集一期和二期升压站的遥测、遥信信息。遥测信息包括各主变压器、启备变的有功功率、无功功率、电压、电流，各母线的电压、频率，各线路及母联断路器的有功功率、无功功率、电流。遥信信息包括主变压器高压侧及低压侧断路器、刀闸、地刀状态信号，母联断路器、刀闸、状态信号，母线地刀、母线PT刀闸状态信号。

2.4#1-4机组脱硫采集屏及#5机组脱硫采集屏

#1-4机组脱硫采集屏配置3块遥测采集模块，#5机组脱硫采集屏配置1块遥测采集模块，用于采集各机组脱硫6kV母线有功功率、无功功率，入口烟气流量、烟气含氧量、二氧化硫浓度、烟尘浓度，出口烟气流量、烟气含氧量、二氧化硫浓度、烟尘浓度、氮氧化合物浓度，脱硫装置脱硫效率。

结束语

实现电力负荷的智能化的方案有很多，本文提供的为较为简单，功能较为完善，可有效提智能化水平，为国内电力大数据建设提供原始的一小步。

参考文献:

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[2]李占英.智能配电网大数据应用技术与前景分析[J].电力大数据，2017（11）.

[3]王鹏.智能电网系统中的智能开关柜设计分析[J].江西建材，2013（5）

[4]黄海东，姚亦清.变电站无人值班运行模式简介[J].供用电，2016