(国家电投集团新乡豫新发电有限责任公司 河南新乡 453011)
摘要：本课题拟构建发电厂厂用电自动抄表系统，通过6kV及0.4kV厂用电继电保护后台管理系统研究，开发出能将厂内6kV系统的不同厂家的微机保护进行集中统一管理。
关键词：6KV及0.4KV厂用电继电保护后台管理系统；研究；应用
1.课题研究目的意义
随着微机保护、计算机测控，特别是现场总线及通信技术的发展，在发电厂中，为提高设备运行安全性、提高电气自动化管理水平，对电气二次智能设备采用计算机监控系统进行集中管理的要求越高。
本课题拟构建发电厂厂用电自动抄表系统，通过6kV及0.4kV厂用电继电保护后台管理系统研究，开发出能将厂内6kV系统的不同厂家的微机保护进行集中统一管理。包含如下几个方面的内容：
1.1电能量采集管理系统
电能量采集管理系统是实现厂站电能量数据的自动采集，分时段存储,并实现母线电能量平衡计算、线损、变损及各种相关数据报表的输出、打印及web发布，以及实现与其他系统的信息交换的系统，实现配电网安全运行管理和电能量统计与线损分析功能。它能为用户提供及时、准确、可靠、完整的数据源。系统采用基于审核机制的数据流程化设计思想，使系统更加实用可靠。
1.2监测系统
监测系统通过对各种运行数据的采集、计算、分析，实现远程计量抄表、线损分析、电能质量监测、设备运行监测、异常报警、故障诊断、考核稽查等功能，是电力配电自动化系统中的重要组成部分。
1.3图形化系统
电气主接线图(总画面、分画面)、电压棒图、负荷曲线图、饼形图、表计图、趋势图和表格功能。画面种类包括主接线图、操作显示、组态显示、报警及各种表格显示及有关打印。软件把采集的各种数据以数字、文字、图形和语音等用户可以直观理解的形式显示在人机界面。
1.4设备管理系统
系统安全管理、操作管理、用户权限管理、设备管理等等。系统支持多级密码，登陆、退出、操作均需要相应的权限，针对工程师和操作人员提供不同的权限密码，并对所有系统操作带时标记录。
保护定值管理，软件具有保护定值上传和下载功能，可远程显示保护功能的投退状态和定值设置，并可以通过计算机远程修改控制字和定值，需要密码授权并记录。
2.主要研究内容
本课题的主要研究内容为如下几点：
2.1电量数据采集后进行报表输出的算法研究；
2.2实时数据采集与处理算法；
2.3确保准确的前提下远程定值管理功能的实现；
2.4进行报表的web的发布；
2.5实现多种通信规约，灵活与其它系统交换数据。
3.课题预期目标
开发出一套能将不同厂家微机保护进行集中管理，图形化显示，实时监测，灵活报表的系统并应用于现场，同时为厂用电量相关计算提供准确的原始数据。
4.拟解决的技术难点
4.1几个算法的开发；
4.2后台与各微机保护装置实现大数据流的通信；
4.3远程管理功能的实现；
4.4报表的web发布。
5.主要创新点
5.1实现自动抄表功能并且可以灵活配置报表输出；
5.2强大的管理功能，包括操作票、运行管理、数据库管理和定值管理等。
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6.主要技术指标
6.1 系统容量：
模拟量：≥8000点
状态量：≥10000点
遥控：≥500点
计算量：≥2000点
6.2 系统实时性
测控装置模拟量越死区传送时间（至站控层）：≤2秒
测控装置状态量变位传送时间（至站控层）：≤1秒
测控装置模拟量信息响应时间（从I/O输入端至站控层）：≤3秒
测控装置状态量信息响应时间（从I/O输入端至站控层）：≤2秒
人工控制命令从生成到输出的时间：≤1秒
6.3 画面整幅调用响应时间
实时画面：≤1秒
其他画面：≤2秒
6.4 画面实时数据刷新周期
模拟量:≤3秒
开关量:≤2秒
6.5 站内事件顺序(SOE)分辨率：≤2 ms
6.6 遥控正确率:>99.99%
6.7 监控系统CPU平均负荷率
正常状态下(任意30min内)≤20% 事故状态下(任意10s内)≤40%
6.8 监控系统网络平均负荷率
正常状态下(任意30min内)≤20% 事故状态下(任意10s内)≤40%
6.9 遥测合格率：>98%
6.10系统的可用性
系统采用双机冗余配置，任何单一服务器故障不会影响系统的正常运行。
双机故障切换时间（从故障发生到所有功能完全恢复）≤30s
系统可用率：单机 >99.0%，双机 >99.98%。
6.11 系统可靠性
系统使用寿命≥10年
站控层平均无故障时间（MTBF）≥25000小时
间隔层平均无故障时间（MTBF）≥30000小时
6.12 时钟同步系统对时精度:≤1ms
6.13历史曲线采样间隔:1min~30min可调
6.14 事故追忆（PDR）：事故前1min，事故后5min
7.项目拟采取的研究方法、项目实施方案
系统改造按照站控层、网络设备层及通讯管理层三层配置，设计原则按照双机双网冗余配置。
电气监控系统站控层：配置2台服务器兼操作员站（主备冗余）（含1台19寸液晶显示器、1套报警音箱），通过100M以太网接入后台站控层。
网络设备层：配置2台工业交换机（双网配置），保证数据的高速交换。
通讯管理层：本次抄表系统改造升级将对#6、7机组6kV四个工作段及脱硫6kV两个公用段共增加6台管理机进行综保设备规约转换。所有继电保护间隔层设备通过双RS485网接入通讯管理机，其他智能设备也可通过RS485网接入通信管理机，通讯管理机通过100M以太网接入后台站控层
更换原先通讯电缆，厂用电开关综合保护装置不更换，保护装置以手拉手双总线方式接入新增设的通讯管理机。
厂用电监控系统软件更换开发。
8.项目研究成果的重要意义或经济效益以及应用转化前景预测
本项目的研究成果将实现自动抄表系统功能，消除原系统缺陷，完善系统功能，以便减轻运行维护人员的工作负荷，提高工作质量，便于管理人员分析厂用电率，保证生产过程的安全运行，实现电厂厂用电监控系统和设备“无人值守”的目标。
通过对该系统开发研究，按照双机双网冗余配置、通讯管理机及服务器均配置双机、互为冗余，确保系统数据传输安全稳定运行。
论文作者:祁秀香
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：系统论文; 双机论文; 管理系统论文; 功能论文; 电能论文; 冗余论文; 监控系统论文; 《电力设备》2018年第22期论文;