马素媛，陈海
摘要：近年来，鞍钢技术改造不断深入，电网不断增容。主体生产设备自动化水平的提高，对电网供哇可靠性及电能质量提出了更高的要求。因此，采用多种先进技术，对电网进行了综合自动化改造。由于石在即有电网的基础之上，在确保生产用电的前提下进行改造，因此难度很大。改造后的电网自动化水平居国内同行业领先水平。
关键词：电网；管理；自动化
2002年以前，鞍钢电网是一个典型的老企业电所一次设备装备水平参差不齐，大部分二次设备老化，调度指挥、现场联系及管理手段处于上世纪60年代水平，电网安全运行没有保障近年来随着鞍钢技术改造不断深入，电网不断增容，主体生产设备自动化水平提高，对电网供电可靠性及电能质量的要求也随之提高，因此，对即二电网进行技术改造，提升电网管理与经济运行水平，快速准确处理突发事故迫在眉睫。
针对鞍钢电网特点，对照同行业发展状况，经过充分考察与论证，提出综合自动化改造方案，于2002～2004年分步实施。
一、综合自动化技术改造方案
1．以变电站二次设备改造为起点实现变电站层自动化
变电站层自动化是电网自动化的三础。根据全网改造规划，首先进行变电站二次系统自动化改造，以微机保护取代常规保护，并建立变电站当地后台监控系统。
变电站层改造的关键是微机保护装置的可性。保护功能应具有独立性，独立采集数据，独的跳闸出口，并设有与后台监控系统联系的通信口。保护装置在直流电源回路短路、断路、接地直流电源消失时应木误动，并具有在线自动检测故障闭锁保护和报警功能。
变电站当地后台监控系统具有对一次设备监控、测量、控制、纪录和报警等功能，并与保护设备进行通信。同时，当地监控后台还有与上级控散中心（集控中心）通信，以及数据远传功能。
采用具有485通信接口的数字式电能表，以保证电能量的准确上传。
2．组建集控中心，实现电网分级分层管理
根据鞍钢电网所辖变电站数量多，分布地域广的特点，按照变电站地理位置和电气联系紧密程度，将52个变电站划分为六个集控中心，每个复控中心通过光纤网络对所管辖的变电站进行各种监视、控制，及局部电网运行管理；所有集控中心的数据通过光纤网络实时上传至调度中心，以便对全网进行统一指挥、协调管理（见图1）。
3．实现电网调度自动化
在变电站层自动化改造的基础上，敷设光纤络，安装集控站设备及调度中心设备，组建调度动化系统。
调度自动化系统采用分层、分组的设计模三调度中心负责SCADA，EMS，DMS功能，集拦负责数据采集、处理、传送和转发工作。集控站处理好的数据通过网络软总线传送，保证大数据流量时系统运行稳定。
采用标准化接口以保证系统扩容及与其它系统联接方便。
系统采用分等级数据发布和分级安全管理。系统根据数据及事项是否需要发送做出相应设置；不同人员具有不同的操作权限，以保证调度系统的安全可靠。操作员的任何操作均须通过双重认证，以保证倒闸操作的正确性，系统对每一个重要操作均形成操作记录。
系统通过Web服务器支持多个客户端对实时数据、静态数据、图形、曲线、报表、事项等的查询，实现数据共享。
电网实时运行参数及开关、保护动作信息通过光纤网络实时传送到集控中心监控室及调度中心，实现电力系统参数数据采集、处理，事件顺序记录、报警，数据计算分析，远方控制及操作，历史数据记录，报表生成，事故追忆和GPS对时功能等。
调度指挥人员及各专业管理人员通过此系统可及时、准确地掌握电网运行状态，科学合理安排电网运行方式，减少最大负荷，提高电网经济运行水平，正确分析、及时处理电网事故，减少事故损失。
4．以调度自动化系统为主，其他自动化系统为辅，建立完善的综合信息网络（见图2）
组建了电能量自动采集与计费系统、电气设备温度在线监控系统、工业视频监控系统及调度指挥中心大屏幕投影显示系统，以补充和完善调度自动化系统的功能。
电能量自动采集及计费系统在变电站更换智能型电能表的基础上，自动采集所有计量点的计量参数，并传送到集控中心监控室及用电管理室，自岌生成各种电量报表。系统具有实时监测、数据料测、权限管理、GPS对时等功能，以保证所采集舒据的准确、及时，和电费结算的科学、准确。对时玫能为电量分析及各系统的负荷分析提供科学依据。
温度监控系统对电缆终端头、中间接头、重要负荷电缆本体及开关柜内易发热部位进行温度实时监控、设定报警温度，数据实时传送到集控中心监控室及调度中心，以便及时发现发热现象，预报电缆发热故障，避免电缆发生放炮事故及电缆桥、沟中电缆发生火灾，保证被监控设备安全运行。
视频监视系统将变电站值班室、高压室等视频图像通过光纤网络实时传送到集控中心监控室及调度中心。系统具有图像存储及回放功能和语音功能，便于调度指挥人员处理事故时全面、直观地了解各变电所设备及人员操作情况，发现错误及时纠正。
5．利用自动化技术提高设备管理水平，为电网安全运行服务
(1)建立设备巡检管理系统，主体设备安装电子条码牌，运行人员使用电子巡检棒对设备进行点检，保证及时发现设备缺陷。
(2)建立电气设备参数管理系统，所有运行设备的参数均输入数据库，可方便快速地查找参数；设备更新或变动时及时更新参数，以保证参数准确。
(3)建立电力线路GIS系统。用GPS定位系统对架空线路和电力电缆定位，绘制成电子地图，并对相关电气参数进行关联，以实现电力线路，特别是地下电缆的快速准确定位，确保施工会签准确，减少施工碰伤电缆的几率，缩短事故抢修时间。
二、自动化改造方案实施过程中解决的问题
老企业电网进行技术改造，必须在保证生产用电的前提下进行，因此自动化改造方案实施过程中需要解决以下问题。
1．必须安排好供电负荷，并随时准备采取临时供电措施。
2．由于二次系统改造涉及配出开路多，需要进行频繁的倒闸操作，必须做好操作管理，避免发生误操作事故。
3．二次系统倒盘时邻近开路可能正在送电中，必须采取安全措施，避免误碰其它送电开路。
4．必须制定严格细致的验收标准，以对大二次回路改动及保护装置更换做好验收工作。
5．由于时间紧，工作量大，因此必须合理有效利用时间，安排好工程进度，尽快完成施工调任务。
6．由于自动化系统技术含量较高，必须提做好全员培训工作，以便正确使用，保证系统安运行。
三、效果
改造后的鞍钢电网，自动化水平居国内同行业领先水平，全网实现检测、遥信、遥控、遥调、遥脉、遥视；在线监测设备运行温度。各级运行人员、各专业管理人员及调度指挥中心人员可及时准确掌握电网实时运行状态，实现设备巡检和参数的动态科学管理。
调度中心的六块100英寸大屏幕系统可显示六个集控中心和52个变电站各种实时电气量、语言报警信息、视频图像及各种管理信息。
以综合信息网络为保障，变电站实现了无人或单人值守，在集控中心的配合下负责本变电站的操作、事故处理及设备点检工作。
2005年起52个变电站全部实行无人或单人值守，满足企业转换机制，提高劳动生产率的要求。