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時(shí)間：2023-11-17 11:12:02
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)字化技術(shù)改造范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
1.1廣播電視行業(yè)目前現(xiàn)狀
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，廣播電視行業(yè)雖然已經(jīng)努力在轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提供技術(shù)水平，但依然面臨著國(guó)內(nèi)外許多危機(jī)。由于網(wǎng)絡(luò)電視、平板電腦的出現(xiàn)，很多人愿意以更舒適的狀態(tài)用視頻網(wǎng)絡(luò)客戶端選擇自己喜歡的節(jié)目，再加上機(jī)頂盒收費(fèi)，讓更多人愿意觀看網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)資源，年輕人為了達(dá)到自己滿意度，可以在網(wǎng)上隨意搜索下載，不受電視頻道、播放時(shí)間制約，這就導(dǎo)致我國(guó)電視開(kāi)機(jī)率頻繁降低，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)2014年我國(guó)電視開(kāi)機(jī)率僅達(dá)到30%。除此之外，電視節(jié)目收視率也令人擔(dān)憂，春晚是傳統(tǒng)中國(guó)年每家每戶必看的節(jié)目之一，然而在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的影響下，春晚的收視率頻繁下降，在5年的統(tǒng)計(jì)中僅在2016年央視春晚多屏直播收視率達(dá)30.98%，略超過(guò)2015年央視春晚收視數(shù)據(jù)多屏收視率達(dá)29.60%。主要原因?yàn)楦麟娨暸_(tái)都推行網(wǎng)絡(luò)春晚、視頻直播等內(nèi)容，嚴(yán)重影響了電視的收視率，這對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)直播更能滿足消費(fèi)者需求，電視機(jī)因其體積的限制，使得全家人圍坐電視旁忙碌，而有了網(wǎng)絡(luò)電視、平板電腦后，觀眾可以隨時(shí)隨地觀看，這與年輕人個(gè)性更為適宜。
1.2廣播電視數(shù)字化發(fā)展優(yōu)勢(shì)分析
2007年2月，國(guó)家廣電總局根據(jù)《我國(guó)有線電視向數(shù)字化過(guò)渡時(shí)間表》的要求了相關(guān)規(guī)范性文件，要求2008年各省、市基本完成有線電視的整體數(shù)字化轉(zhuǎn)換，2010年基本完成縣級(jí)城市有線電視的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，2015年完成全國(guó)有線電視的整體數(shù)字化轉(zhuǎn)換，關(guān)閉模擬電視信號(hào)。隨著電視數(shù)字化節(jié)奏的加快，數(shù)字電視也開(kāi)始向用戶推廣，電視節(jié)目正在由表情向高清轉(zhuǎn)變，這將成為我國(guó)數(shù)字化電視歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，同時(shí)也是廣播電視發(fā)展的必然趨勢(shì)，已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的數(shù)字化時(shí)代。
2廣播電視數(shù)字化前景
與傳統(tǒng)電視相比，數(shù)字化電視在不斷發(fā)展進(jìn)步中，不僅限于為客戶提供信息、節(jié)目，在不久的將來(lái)，還會(huì)為觀眾提供更多的文娛服務(wù)、教學(xué)指導(dǎo)、商業(yè)信息等內(nèi)容。除了目前的公共節(jié)目、影視作品外，還有更專業(yè)的廣播電視節(jié)目，表現(xiàn)為數(shù)字電視之間的交互功能，利用網(wǎng)絡(luò)傳播，以家用電視為載體，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊為一體的傳播技術(shù)。電視傳統(tǒng)意義上是以電視頻道為數(shù)字分類(lèi)，采用單向傳播，用戶作為接受方只有換臺(tái)選擇的權(quán)利，但是針對(duì)播放內(nèi)容和時(shí)間沒(méi)有任何的選擇余地，而在數(shù)字化發(fā)展過(guò)程中，用戶可以主動(dòng)選擇喜愛(ài)的內(nèi)容，選擇播放時(shí)間。這種交互式數(shù)字電視改變了用戶所處的角色，真正變成家庭電視機(jī)的主人，這正與觀眾的個(gè)性化相聯(lián)系。在未來(lái)數(shù)字電視主要包括以下2個(gè)互動(dòng)功能：
2.1視頻點(diǎn)播
視頻點(diǎn)播（VOD）是可對(duì)視頻節(jié)目?jī)?nèi)容提前預(yù)約，自由選擇所需播放的節(jié)目，并根據(jù)不同的功能分為三種客戶端系統(tǒng)：2.1.1準(zhǔn)點(diǎn)播電視（NVOD）是指節(jié)目視頻按一定的時(shí)間間隔，重復(fù)性滾動(dòng)，比如將最近熱播電影以圖文列表式方式在屏幕上重復(fù)滾動(dòng)，用戶看到自己喜歡的內(nèi)容時(shí)可以進(jìn)行點(diǎn)播，同時(shí)精彩片段可以反復(fù)收看，可以快進(jìn)提前觀看電視結(jié)局。
2.1.2真點(diǎn)播電視（TVOD）用
戶可以擁有自己的一套節(jié)目臺(tái)，可以隨時(shí)對(duì)電視節(jié)目進(jìn)行反饋，并可收藏所喜愛(ài)還未來(lái)得及觀看的節(jié)目，這樣在下次觀看時(shí)不需要再重新查找，做到隨意控制，即點(diǎn)即放。2.1.3交互式點(diǎn)播電視（IVOD）是指電視網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶的點(diǎn)播指令，向用戶提供單獨(dú)的信息資源，并對(duì)這些資源進(jìn)行整合推薦相同口味的信息。
2.2多功能使用
互動(dòng)電視數(shù)字化功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，在信息化大數(shù)據(jù)時(shí)代高速發(fā)展的今天，電腦、電視、手機(jī)、平板的界限越來(lái)越模糊。用戶可以根據(jù)數(shù)字電視發(fā)送郵件，分享視頻信息，撥打電視電話，甚至可以將電視屏幕當(dāng)做電腦使用，隨意錄入文字、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、遠(yuǎn)程教學(xué)、股票交易等內(nèi)容。這樣電視的使用功能得到了極大的提高，不再僅僅是電視節(jié)目的播放，更可以做到像手機(jī)、電腦看齊，進(jìn)而提高用戶體驗(yàn)感，同時(shí)也提高了家庭電視的使用效率。
3推進(jìn)廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造的主要對(duì)策
3.1推進(jìn)廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造，必須堅(jiān)持統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，推薦改革方針
當(dāng)前正是廣播電視行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，雖然已完成了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的初級(jí)階段，但依然還需要各省市廣電總局的大力配合，按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、積極推進(jìn)、分步實(shí)施”的方針政策，加強(qiáng)管理，保證信息安全，全面調(diào)動(dòng)各方面的積極作用。做到加快電視數(shù)字化傳輸平臺(tái)建設(shè)，大力推進(jìn)免費(fèi)機(jī)頂盒按照調(diào)試使用，幫助廣大農(nóng)村解決看電視難題、聽(tīng)廣播難題，打開(kāi)農(nóng)村與外界的傳播媒介，積極擴(kuò)展多功能服務(wù)，新增電視服務(wù)功能，滿足人民日益提高的電視需求，完善生活信息、電子服務(wù)等信息的推進(jìn)，促進(jìn)廣電行業(yè)與人民生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、家庭關(guān)系的緊密結(jié)合。
3.2推進(jìn)廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造，必須以信息化為目標(biāo)，以服務(wù)為根本
在廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造中，要時(shí)刻以信息化為目標(biāo)，以服務(wù)為根本，建立城市農(nóng)村一體化，現(xiàn)代家庭社會(huì)一體化，使數(shù)字電視成為政府工作與人民群眾的新橋梁與紐帶，成為家庭對(duì)社會(huì)期盼遠(yuǎn)景的新平臺(tái)。改變傳統(tǒng)的電視節(jié)目功能，改變付費(fèi)電視的印象觀念，讓觀眾認(rèn)識(shí)到數(shù)字化發(fā)展為廣大人民帶來(lái)更多的服務(wù)。數(shù)字化技術(shù)改造首先要取消機(jī)頂盒收費(fèi)，做到資源免費(fèi)貢獻(xiàn)，其次要增加信息服務(wù)內(nèi)容，通過(guò)電視媒介讓家庭了解更多除新聞、影像資料外的其他信息，最后需要增加公共服務(wù)項(xiàng)目，讓觀眾利用電視享受到多重服務(wù)，提高電視利用率，為觀眾帶來(lái)更多的享受體驗(yàn)感。
作者:鄧志華 蔡維堅(jiān) 單位:江西省廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸有限公司
參考文獻(xiàn):
1、變電站數(shù)字化改造原則
為了確保數(shù)字化變電站改造工程具有較高經(jīng)濟(jì)性，原則上變電站內(nèi)的一次電氣設(shè)備包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、變壓器等大型設(shè)備，在性能滿足數(shù)字化變電站需求時(shí)，一般不進(jìn)行直接更換，而在過(guò)程層中采用電子式電壓（電流）互感器完成整個(gè)變電站系統(tǒng)中電氣量數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)采集。間隔層IED智能電子設(shè)備和站控層間采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互共享和互操作。以智能自動(dòng)化操作控制箱配套傳統(tǒng)斷路器，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器設(shè)備的數(shù)字化改造，完成控制、數(shù)據(jù)采集、操縱等功能的在線遠(yuǎn)程集控。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)向高參數(shù)、大容量、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等方向發(fā)展，變電站進(jìn)行數(shù)字化改造過(guò)程中，其接線也變得越來(lái)越復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)在整站不停電的運(yùn)行條件下進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造，就需要進(jìn)行統(tǒng)籌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，以確保改造工程安全可靠、高效穩(wěn)定的進(jìn)行。
2、數(shù)字化變電站技術(shù)改造優(yōu)越性分析
數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)信息充分共享、較強(qiáng)互操作功能、以及降低變電站日常檢修維護(hù)周期費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，其必將成為未來(lái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)研究發(fā)展的重要方向。數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，以變電站一、二次系統(tǒng)信息數(shù)字化作為研究對(duì)象，按照統(tǒng)一建模規(guī)則將變電站中的物理設(shè)備虛擬信息化，并采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)通信共享和互操作，能夠滿足現(xiàn)代智能變電站調(diào)度運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)等功能需求。
3、數(shù)字化變電站技術(shù)升級(jí)改造方案
常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)升級(jí)改造，主要包括過(guò)程層數(shù)字化改造、間隔層數(shù)字化改造、以及站控層數(shù)字化改造三大部分。但整個(gè)變電站數(shù)字化改造工程所涉及專業(yè)較多、工程量較大，因此，在實(shí)際變電站數(shù)字化改造過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)變電站現(xiàn)有一次、二次設(shè)備系統(tǒng)的現(xiàn)狀，有針對(duì)性的制定階段性改造方案。
在變電站數(shù)字化改造過(guò)程中，對(duì)于高壓進(jìn)出線、主變等均需要通過(guò)一套或數(shù)套支持IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的集中式測(cè)控保護(hù)裝置（每組均需按照冗余設(shè)計(jì)原則進(jìn)行配置），組成基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站間隔層系統(tǒng)高壓部分；對(duì)于35kV及以下電壓等級(jí)部分，由于在實(shí)際工程中通常采用開(kāi)關(guān)柜布置形式，而其饋線線路中通常采用常規(guī)互感器，因此，可以采取支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的間隔層IED智能電子設(shè)備，分散布設(shè)在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)對(duì)35kV及以下部分的測(cè)控、保護(hù)等功能。對(duì)于規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的變電站系統(tǒng)而言，在進(jìn)行數(shù)字化改造時(shí)，應(yīng)采取分階段逐步改造措施。如：對(duì)于一個(gè)220kV變電站系統(tǒng)而言，要實(shí)現(xiàn)全站數(shù)字化改造，應(yīng)將其分為低壓和高壓兩個(gè)改造階段。第一個(gè)階段是低壓35kV和10kV部分的數(shù)字化技術(shù)升級(jí)改造；第二個(gè)階段是對(duì)220kV、110kV以及主變等間隔的數(shù)字化技術(shù)升級(jí)改造。同時(shí)在整個(gè)數(shù)字化技術(shù)升級(jí)改造過(guò)程中，要嚴(yán)格按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)變電站系統(tǒng)中各保護(hù)、故障錄波、遠(yuǎn)程操控、二次公用設(shè)備、以及計(jì)量設(shè)備等進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)升級(jí)進(jìn)行改造。變電站數(shù)字化技術(shù)升級(jí)改造，實(shí)際上就是通過(guò)智能一次設(shè)備和集成網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備，按照一次設(shè)備數(shù)字化、二次裝置網(wǎng)絡(luò)集成化、以及通信數(shù)據(jù)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化要求，實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)內(nèi)部智能電氣設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)通信共享和互操作。
4、數(shù)字化變電站技術(shù)升級(jí)改造要點(diǎn)
4.1過(guò)程層數(shù)字化改造要點(diǎn)
智能終端是常規(guī)變電站一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)改造的重要保障基礎(chǔ)。智能終端主要包括MU合并單元、主變智能單元、以及智能操作箱等智能終端。為了降低數(shù)字化改造綜合成本，在變電站原一次設(shè)備中，通過(guò)智能終端將常規(guī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，然后通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)完成變電站常規(guī)一次設(shè)備與間隔層測(cè)控保護(hù)裝置間數(shù)據(jù)信息的交互共享。智能操作箱有效解決了常規(guī)變電站一次設(shè)備和數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)間通信協(xié)議轉(zhuǎn)換接口問(wèn)題。智能操作箱作為數(shù)字化變電站現(xiàn)地一次開(kāi)關(guān)設(shè)備遠(yuǎn)程操作的智能終端，可以將常規(guī)一次設(shè)備與間隔層單元中的保護(hù)、測(cè)控等裝置通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)，完成對(duì)現(xiàn)地?cái)嗦菲?、隔離開(kāi)關(guān)（接地開(kāi)關(guān)）等刀閘的分合操作。智能操作箱在接收到間隔層測(cè)控保護(hù)裝置通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給斷路器或刀閘對(duì)應(yīng)分、合及閉鎖命令后，就會(huì)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器硬接點(diǎn)完成對(duì)應(yīng)遠(yuǎn)程操作。
4.2間隔層數(shù)字化改造要點(diǎn)
利用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)具有GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)輸入輸出功能的測(cè)控保護(hù)裝置，對(duì)常規(guī)變電站間隔層設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)改造。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中間隔層測(cè)控保護(hù)裝置間應(yīng)按照雙重以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行互聯(lián)，各間隔層智能IED設(shè)備間通過(guò)雙重網(wǎng)絡(luò)共享系統(tǒng)中的模擬量和開(kāi)關(guān)量信息，然后經(jīng)過(guò)內(nèi)部DSP數(shù)據(jù)處理單元分析運(yùn)算后，完成保護(hù)操控的動(dòng)作邏輯和間隔單元間的閉鎖功能。數(shù)字化變電站系統(tǒng)中模擬量傳輸采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的單播采樣值（SMV）服務(wù)，而開(kāi)關(guān)量傳輸則采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的面向通用對(duì)象的變電站事件（GOOSE）服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。IECC61850標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)GOOSE通信服務(wù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的快速傳遞。通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)中相關(guān)遙信、遙控、以及保護(hù)跳閘數(shù)據(jù)信息快速傳輸和交互共享，有效簡(jiǎn)化變電站二次系統(tǒng)，提高變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的集成可靠性。
4.3站控層數(shù)字化改造要點(diǎn)
站控層中監(jiān)控主機(jī)、工程師站、遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)、保信子站、以及GPS網(wǎng)絡(luò)則采用采用1000/100M工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)采用雙重化冗余設(shè)計(jì)原則進(jìn)行配置，間隔層與站控層間按照?qǐng)?bào)文規(guī)范格式MMS通過(guò)1000/100M工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互共享，完成對(duì)整個(gè)變電站系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。
5、結(jié)束語(yǔ)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
電力生產(chǎn)滿足了工業(yè)企業(yè)制造與加工的能源需求，為個(gè)體用戶提供了持久的用電環(huán)境，促進(jìn)了社會(huì)事業(yè)改革發(fā)展步伐的加快。新時(shí)期國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)面臨了新一輪的調(diào)整，以工業(yè)生產(chǎn)為中心的綜合產(chǎn)業(yè)體系日趨形成，這更加顯現(xiàn)出了電能資源的利用價(jià)值。發(fā)電廠生產(chǎn)出的電能并不能直接用戶設(shè)備運(yùn)行，而是要經(jīng)過(guò)特定的電壓等級(jí)處理才能保證良好的應(yīng)用狀態(tài)。變電站對(duì)原始電能具有優(yōu)越的控壓作用，實(shí)現(xiàn)變電站數(shù)字化改造是當(dāng)代行業(yè)研究的重點(diǎn)課題。
一、變電站的核心功能
近年來(lái)國(guó)家增加了電力工程建設(shè)的投資力度，通過(guò)改造系統(tǒng)連接設(shè)施以創(chuàng)造優(yōu)越的用電環(huán)境，推動(dòng)了行業(yè)收益水平的持續(xù)增長(zhǎng)。變電站在電力運(yùn)行時(shí)的功能特點(diǎn)尤為顯著，通過(guò)原始電能的全面調(diào)控處理，保障了電能資源的有效分配。結(jié)合實(shí)際工作情況，變電站具備的應(yīng)用功能：一是調(diào)壓功能，電能生產(chǎn)最終要提供給設(shè)備使用，以發(fā)揮出電能應(yīng)有的利用價(jià)值[1]。但并非所有的原始電能均能直接用戶生產(chǎn)運(yùn)行，變電站按照不同設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)遠(yuǎn)點(diǎn)能進(jìn)行調(diào)度控制，將電壓、電流值控制在有效范圍內(nèi)，保障了用電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行；二是安全功能，原始電能經(jīng)過(guò)調(diào)壓處理，在使用過(guò)程中的安全系數(shù)更高，避免了過(guò)電壓輸送至設(shè)備造成的安全事故。
二、常規(guī)變電站運(yùn)行的缺陷
長(zhǎng)期以來(lái)，變電站在電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)都發(fā)揮了重要的作用，可用于原始電壓等級(jí)的調(diào)控處理，保證最終電壓等級(jí)與用電設(shè)備規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)相互一致。發(fā)電廠電能產(chǎn)出量持續(xù)增加，變電站變換電壓等級(jí)的工作荷載也持續(xù)上升，給變電系統(tǒng)造成了諸多不利的影響。這是由于我國(guó)現(xiàn)存的變電站多數(shù)為改革開(kāi)放前期建成，大部分常規(guī)變電站在實(shí)際工作狀態(tài)中都出現(xiàn)了異常狀況，導(dǎo)致變電作業(yè)效率遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的成效。常規(guī)變電站缺陷的表現(xiàn)：
1、功能問(wèn)題。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，約40%變電站開(kāi)始形成不可預(yù)測(cè)的事故狀態(tài)，饋電線、母線、隔離開(kāi)關(guān)等主要結(jié)構(gòu)的功能減弱，制約了變電系統(tǒng)調(diào)壓操作的質(zhì)量。一旦變電功能受損，整個(gè)變電站內(nèi)控壓任務(wù)執(zhí)行起來(lái)更加困難，大量電能蓄積而耽誤了用戶的正常用電。變電站功能缺失是由多方面因素引起的，不僅與站內(nèi)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊相關(guān)，也與現(xiàn)有的調(diào)度網(wǎng)絡(luò)存在聯(lián)系，這些都會(huì)持續(xù)性地干擾變電站調(diào)壓功能的發(fā)揮。
2、耗損問(wèn)題。原始電能經(jīng)過(guò)變電處理后，電壓值前后誤差率較大，表明變電耗損量超出了規(guī)定范圍。以中小型變電站為例，原始電能經(jīng)過(guò)等級(jí)變換后，其耗損率在20%-30%范圍內(nèi)，每年浪費(fèi)了大量的電能資源。造成變電耗損過(guò)度這一問(wèn)題，多數(shù)與變電站站內(nèi)基本設(shè)施功能不足有關(guān)，設(shè)備過(guò)于陳舊而限制了電壓的變換效率[2]。此外，缺少先進(jìn)的技術(shù)方案為支撐，操作人員控制變電設(shè)施的平臺(tái)有限，也是造成電能轉(zhuǎn)換耗損偏大的原因。
三、變電站數(shù)字化改造的對(duì)象與技術(shù)應(yīng)用
數(shù)字化技術(shù)是當(dāng)前信息科技發(fā)展的主流趨勢(shì)，其把多種技術(shù)整合起來(lái)運(yùn)用，調(diào)度中心提供了多元化的作業(yè)平臺(tái)。考慮到常規(guī)變電站運(yùn)行模式已無(wú)法適應(yīng)實(shí)際操控的要求，未來(lái)變電站朝著數(shù)字化方向進(jìn)行升級(jí)改造是必然的。數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過(guò)程。常規(guī)變電站數(shù)字化改造對(duì)象及其技術(shù)應(yīng)用的情況：
1、互感器。變電系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)多數(shù)依賴于互感器的選用，這種裝置的核心功能是將電壓、電流按照規(guī)定的比例進(jìn)行變換，以滿足用電設(shè)備的使用規(guī)格。電壓電流互感器的數(shù)字化改造需利用羅哥夫斯基線圈，進(jìn)行電阻分壓、阻容分壓和電容分壓，以此替代傳統(tǒng)電磁式的電流電壓互感器。數(shù)字化變電站的電子式電流電壓互感器采用了先進(jìn)的電子元器件和電磁兼容等設(shè)計(jì)，可以更加直接的策略電流電壓信息。并且通過(guò)和數(shù)字化的儀表等智能化的綜合測(cè)量裝置，用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電流電壓等信息的測(cè)量，并進(jìn)行數(shù)字化處理使電氣設(shè)備可以進(jìn)行網(wǎng)上在線狀態(tài)監(jiān)控與保護(hù)，從多個(gè)角度提升了互感器自動(dòng)化的運(yùn)行功能。
2、一次設(shè)備。在電力系統(tǒng)中，一次設(shè)備是與電能直接接觸的設(shè)施，如：變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)，這些裝置不僅決定著變電站日常作業(yè)效率的高低，更是未來(lái)數(shù)字化升級(jí)改造的重點(diǎn)對(duì)象[3]。采用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，不但具備普通傳統(tǒng)變電站的開(kāi)關(guān)設(shè)備的基本功能，數(shù)字化變電站的智能化的一次設(shè)備還可以進(jìn)行在線監(jiān)控、利用數(shù)字化接口及智能化電子開(kāi)關(guān)來(lái)操作變電站中一系列的高級(jí)智能化設(shè)備。因此，數(shù)字化變電中的智能化的一次設(shè)備是數(shù)字化變電站的重要基礎(chǔ)設(shè)備，可以提供被檢測(cè)的信號(hào)回路及被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路。通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行微處理及光電技術(shù)的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)常規(guī)機(jī)電式的繼電器和控制回路的結(jié)構(gòu)。
3、二次設(shè)備。一個(gè)完整的變電系統(tǒng)，不僅設(shè)置了復(fù)雜的一次設(shè)備，同樣也安裝了與系統(tǒng)運(yùn)行相配套的二次設(shè)備。盡管不與電能之間存在直接性的聯(lián)系，但對(duì)于變電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行也具有較好的測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、保護(hù)等功能，數(shù)字化改造中也要考慮二次設(shè)備技術(shù)的靈活應(yīng)用。傳統(tǒng)變電站內(nèi)的常規(guī)化二次設(shè)備，主要由繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量測(cè)控裝置等組成，這些網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備可以標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的進(jìn)行計(jì)算機(jī)微處理機(jī)[4]。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備之間的告訴網(wǎng)絡(luò)通信通道的連接，真的達(dá)到數(shù)據(jù)的資源共享、信息傳遞的高速化。如：利用數(shù)字化技術(shù)建立數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，實(shí)時(shí)錄入二次設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，幫助技術(shù)人員分析變電站設(shè)施的工作情況，發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)后及時(shí)采取措施處理。
四、數(shù)字化變電站持久性改造的要點(diǎn)
變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，強(qiáng)化變電電壓等級(jí)工作有著多方面的意義。技術(shù)人員要根據(jù)變電站運(yùn)行的具體情況，制定切實(shí)可行的電壓調(diào)控方案，營(yíng)造安全持久的變電運(yùn)行環(huán)境。除了對(duì)變電設(shè)備采取綜合檢修方案外，還要考慮變電系統(tǒng)的技術(shù)改造，創(chuàng)建高效率的變電作業(yè)模式。電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要構(gòu)成，其對(duì)于其它產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)劃發(fā)展有著多方面的意義。供電單位不僅要堅(jiān)持對(duì)變電站的數(shù)字化改造方向，還要注重“持久性”改造的先進(jìn)思想。持久性改造是基于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，保證變電站在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成技術(shù)升級(jí)與優(yōu)化。如：定期更換新的數(shù)字技術(shù)，為變電站運(yùn)行提供良好的技術(shù)保障；實(shí)時(shí)安裝多功能的數(shù)字設(shè)備，保證變電信號(hào)的對(duì)點(diǎn)傳輸；綜合培訓(xùn)值班人員的工作技能，盡快適應(yīng)數(shù)字化變電作業(yè)模式的操作規(guī)范。
結(jié)論
總之，變電站在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著改變電壓的功能，對(duì)維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行起到了關(guān)鍵性的作用。為了給廣大客戶提供良好的用電環(huán)境，降低供配電設(shè)施作業(yè)階段的故障率，必須要對(duì)常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化改造。選用數(shù)字技術(shù)應(yīng)結(jié)合具體的改造對(duì)象，把變電站各個(gè)功能模塊系統(tǒng)性地組合起來(lái)，借助計(jì)算機(jī)智能操作系統(tǒng)執(zhí)行調(diào)控命令。
【參考文獻(xiàn)】
[1]盧新.初探變電站在電力系統(tǒng)調(diào)度中的功能特點(diǎn)[J].華東電力科技，2010，12（4）：33-34.
中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制等技術(shù)日益成熟，推動(dòng)了變電站建設(shè)與發(fā)展的技術(shù)革新，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了變電站運(yùn)行的資源優(yōu)化配置、有利于降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高效率指標(biāo)。與此同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)對(duì)變電站的建設(shè)提出了“堅(jiān)強(qiáng)、智能”的要求，基于變電站關(guān)鍵技術(shù)和過(guò)程控制進(jìn)行綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)改造是十分必要的。
一、500kV變電站的基本現(xiàn)狀
就目前現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)的500kV變電站所使用的一次設(shè)備類(lèi)型較為簡(jiǎn)單，在接線方式和典型設(shè)計(jì)上具有一定差距，且智能化投入比例較少。在二次設(shè)備的使用類(lèi)型上主要包括3種，即常規(guī)保護(hù)+RTU監(jiān)視模式、常規(guī)保護(hù)+計(jì)算機(jī)監(jiān)控模式、數(shù)字化保護(hù)+智能監(jiān)控系統(tǒng)模式。具體而言，常規(guī)保護(hù)+RTU監(jiān)視模式的應(yīng)用主要用于早期未完成計(jì)算機(jī)監(jiān)控模式改造的變電站，其運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，但由于技術(shù)性較差、控制室空余屏位缺乏，大量使用長(zhǎng)電纜、信號(hào)電纜，因此直流接地問(wèn)題較多。而常規(guī)保護(hù)+計(jì)算機(jī)監(jiān)控模式是現(xiàn)階段變電站主要使用的類(lèi)型，但是在主變、母差保護(hù)的配置上不足，不利于常規(guī)模式的改造。數(shù)字化保護(hù)+智能監(jiān)控系統(tǒng)模式是基于DL/T860技術(shù)體系設(shè)計(jì)研發(fā)的，具有3層兩網(wǎng)（站控層、間隔層、過(guò)程層，MMS網(wǎng)絡(luò)和GOOSE網(wǎng)絡(luò)）的配置，具有智能化功能。與此同時(shí)，該系統(tǒng)采用直采直跳的方式，且控制小室面積小，能夠普遍地應(yīng)用于光纜傳輸量測(cè)、信號(hào)控制等，擴(kuò)展性較強(qiáng)。
二、技術(shù)改造工程中的運(yùn)行監(jiān)控
在變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)改造的過(guò)程中，滿足變電站正常運(yùn)行所需的基本監(jiān)視和控制，確保變電站安全、穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)是改造實(shí)踐的基本要求。首先，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制具有數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)改造的過(guò)程中采用新舊系統(tǒng)并行運(yùn)行的方式能夠保證變電站的基本監(jiān)視和控制。具體而言，在改造過(guò)程中不退出舊系統(tǒng)的運(yùn)行，并通過(guò)站內(nèi)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的集線器接入CSC-2000V2版新系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)，并采集監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)完成系統(tǒng)的調(diào)試工作，如圖1所示。其次，在改造的過(guò)程中需要對(duì)站內(nèi)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行更換，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將暫時(shí)中斷。為了減少由于網(wǎng)絡(luò)更換造成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的缺失，要求運(yùn)行人員在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。除此之外，在技術(shù)改造的過(guò)程中各個(gè)間隔的測(cè)量控制裝備不需要更換，此時(shí)測(cè)控信息將不受影響。
三、綜合自動(dòng)化改造實(shí)施的步驟與方法
在自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)改造的過(guò)程中需要做好準(zhǔn)備工作，包括材料和工具的準(zhǔn)備、設(shè)備配置和技術(shù)協(xié)議是否相一致，配件齊全，以及技術(shù)人員的技術(shù)能力檢查等。在新設(shè)備的安裝前需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)切換的順序進(jìn)行落實(shí)，按流程進(jìn)行。在調(diào)試過(guò)程中需要用交換機(jī)組建獨(dú)立的調(diào)試網(wǎng)絡(luò)，其中一臺(tái)電腦需安裝舊的監(jiān)控系統(tǒng)，另一臺(tái)電腦安裝模擬軟件，逐步模擬遙信變位，核查新舊系統(tǒng)的反應(yīng)是否無(wú)障礙。此外，制定過(guò)渡方案，明確新舊系統(tǒng)之間聯(lián)接界面，避免不兼容造成的系統(tǒng)錯(cuò)誤是十分必要的。
新舊系統(tǒng)并列運(yùn)行前，需要將間隔的遙控把手切換到就地位置，遙控回路所有出口壓板退出。在運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)各個(gè)間隔停電對(duì)遙控量進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)需要對(duì)某一間隔進(jìn)行控制時(shí)，需要將把手切換至遠(yuǎn)處，與相應(yīng)遙控出口壓板投入。新系統(tǒng)在對(duì)各個(gè)間隔進(jìn)行遙控前需要對(duì)監(jiān)控裝置斷電，進(jìn)行遙控對(duì)點(diǎn)操作。在遙控對(duì)點(diǎn)無(wú)誤的情況下再對(duì)新系統(tǒng)進(jìn)行控制，防止意外情況發(fā)生。當(dāng)全部間隔對(duì)點(diǎn)連接無(wú)異常后，方可對(duì)舊系統(tǒng)進(jìn)行全面地拆除。值得一提的是，每個(gè)改造階段需要制定實(shí)施方案，明確工作范圍和步驟，對(duì)重難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析，從而保證工作效率。
四、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及正確性驗(yàn)證
CSC-2000綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用Microsoft的Visal Fox Pro數(shù)據(jù)庫(kù)，而新系統(tǒng)采用的則是Sun的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，因此兩大數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和字段的定義方面有所差異。如果數(shù)據(jù)庫(kù)不能對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行正確地轉(zhuǎn)換，將造成新系統(tǒng)的運(yùn)行錯(cuò)誤，引發(fā)系統(tǒng)故障。針對(duì)Visal Fox Pro數(shù)據(jù)庫(kù)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)編寫(xiě)轉(zhuǎn)換程序，在系統(tǒng)技術(shù)改造的過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并對(duì)轉(zhuǎn)換后的系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證檢測(cè)，是解決該問(wèn)題的首要步驟。
為了避免數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)有誤和缺失等問(wèn)題，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性驗(yàn)證是否重要。通過(guò)模擬程序保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正確性，對(duì)比遙測(cè)量、遙控量和遙信量，核對(duì)新舊系統(tǒng)的后臺(tái)變化情況，能對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地分析。但是，由于模擬程序本身對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)法模擬，因此僅依靠模擬程序進(jìn)行檢測(cè)仍有部分漏洞，其難度性較大。因此，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后需要對(duì)全站設(shè)備進(jìn)行停電對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的校對(duì)工作，并對(duì)一次設(shè)備和二次設(shè)備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)，保證現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和后臺(tái)數(shù)據(jù)的一致性，減少安全隱患。
最后，我們將對(duì)改造后系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證。具體而言，即針對(duì)500kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的檢測(cè)畫(huà)面的制作和監(jiān)控程序的功能、數(shù)據(jù)的核對(duì)等方面進(jìn)行補(bǔ)充和改善。采用雙系統(tǒng)運(yùn)行模式，有利于保證供電的穩(wěn)定。對(duì)于改造后的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，仍需與舊系統(tǒng)并行運(yùn)行一段時(shí)間，從而檢測(cè)新系統(tǒng)的穩(wěn)定性。防止由于系統(tǒng)隱藏問(wèn)題引發(fā)的故障，無(wú)法對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與控制。其次，運(yùn)行操作人員需要對(duì)新綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致地學(xué)習(xí)和了解，掌握新的運(yùn)行技術(shù)，提高自身技能。
五、變電站智能化改造應(yīng)用
變電站智能化改造需要堅(jiān)持“向典型設(shè)計(jì)靠攏”的原則，與此同時(shí)，優(yōu)化主接線和相關(guān)設(shè)備配置。在改造的過(guò)程中需要結(jié)合變電站擴(kuò)建、改建工程的實(shí)際情況，全面貫徹壽命周期管理理念，遵循科學(xué)進(jìn)步的要求，實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型設(shè)備之間的技術(shù)兼容。全壽命周期管理理念要求我們提高工程改造的效益，在系統(tǒng)規(guī)劃的前提下，進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維修幾大環(huán)節(jié)，且降低改造成本，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合性分析。除此之外，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，兼顧技術(shù)進(jìn)步，在設(shè)備的選型和施工方案上進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，有利于過(guò)程的優(yōu)化。
智能化改造的目標(biāo)應(yīng)在結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行方式的情況下，調(diào)節(jié)好接線配置，避免多次重復(fù)改造，降低成本。自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該建立一體化的智能平臺(tái)，采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的新科技，減少電纜的使用量。此外，支持大容量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，包括在線智能分析，程序化操作和一體化調(diào)控，有利于完善電網(wǎng)運(yùn)行。其改造的關(guān)鍵點(diǎn)在于一次主接線優(yōu)化和一次設(shè)備智能化改造。由于500kV網(wǎng)架出線少，在考慮供電可靠性需求時(shí)需要設(shè)置500kV出線及主變進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)和220kV旁路母線，且二次接線相對(duì)復(fù)雜。但是，現(xiàn)階段200kV以上的電壓等級(jí)配電裝置已經(jīng)形成了多環(huán)形供電，因此由于停電、檢修造成母線解環(huán)的機(jī)率十分低，故而對(duì)變電站的影響較小。與此同時(shí)，智能組件是智能化改造的重要方面，包括斷路器控制箱、變壓器冷卻系統(tǒng)匯控柜、有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)控制器等，科學(xué)地改變組合架構(gòu)，能夠提高靈活性。
結(jié)語(yǔ)
500kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)改造有效地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，在硬件性能和維護(hù)上面具有較好的優(yōu)化，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了新的調(diào)整，包括設(shè)備數(shù)量和二次接線等。與此同時(shí)，改造后的自動(dòng)化系統(tǒng)提高了信息傳遞的速度，在故障排查方面也更為便捷，完善了自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于該行業(yè)而言具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
臨泉縣廣播電視臺(tái)現(xiàn)有兩個(gè)頻道的模擬硬盤(pán)播出系統(tǒng)需進(jìn)行全數(shù)字播出升級(jí)改造?，F(xiàn)階段無(wú)線發(fā)射是模擬信號(hào)，有線傳輸是數(shù)字信號(hào)，臨泉臺(tái)的信號(hào)在無(wú)線和有線同步傳輸，中一和安徽衛(wèi)視信號(hào)源是模擬信號(hào)。根據(jù)我臺(tái)實(shí)際，現(xiàn)做以下改造技術(shù)方案：
一、.播出視頻服務(wù)器升級(jí)改造部分。
1、采用國(guó)產(chǎn)服務(wù)器，單臺(tái)服務(wù)器通道數(shù)必須達(dá)到1-5個(gè)通道，以保證后期我臺(tái)節(jié)目的擴(kuò)展。為了確保播出的指標(biāo)，要求各投標(biāo)方提供進(jìn)口解碼卡，服務(wù)器整機(jī)需提供國(guó)家廣電總局檢測(cè)報(bào)告。
2、我臺(tái)現(xiàn)有2個(gè)頻道播出系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)需求，采用視頻服務(wù)器用于主備鏡像播出。用于主備鏡像的播出服務(wù)器的播出通道和硬盤(pán)陣列都必須保證鏡像熱備份。
3、根據(jù)我臺(tái)現(xiàn)有播出頻道數(shù)量，考慮到將來(lái)可方便增加頻道與擴(kuò)充系統(tǒng)，要求采用分布式、網(wǎng)絡(luò)化異地上載多通道硬盤(pán)播出系統(tǒng)。
4、視頻服務(wù)器的編解碼壓縮方式為MPEGII，支持基于IBBP幀方式的長(zhǎng)GOP。支持4:2:0及4:2:2數(shù)字視頻采樣，壓縮碼率可調(diào)。視頻服務(wù)器所有編解碼通道輸入、輸出信號(hào)均為帶嵌入音頻的SDI信號(hào)方式。
5、視頻服務(wù)器在硬件上需保證節(jié)目上載和播放達(dá)到零幀精度，同時(shí)能確保對(duì)短于5秒或接近5秒的各個(gè)節(jié)目連續(xù)播放時(shí)，不出現(xiàn)靜幀或停頓等異?，F(xiàn)象。
6、視頻服務(wù)器關(guān)鍵部件應(yīng)當(dāng)采用冗余技術(shù)，包括主機(jī)、電源、風(fēng)扇、硬盤(pán)等，關(guān)鍵部件（包括電源、硬盤(pán)、風(fēng)扇等）均可帶電熱插拔，以方便維護(hù)，確保播出系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)沒(méi)有單一崩潰點(diǎn)。
7、要求具有盡可能高的系統(tǒng)帶寬與存儲(chǔ)帶寬，以滿足整個(gè)硬盤(pán)播出系統(tǒng)對(duì)帶寬的要求。
8、要求服務(wù)器操作簡(jiǎn)單方便，監(jiān)控界面簡(jiǎn)單明了；同時(shí)提供完善的圖形化監(jiān)控界面及遠(yuǎn)程調(diào)試接口，方便系統(tǒng)監(jiān)控與維護(hù)。
二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
系統(tǒng)采用1000M以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)；非編系統(tǒng)、視頻服務(wù)器、控制工作站、上載工作站、編單審片工作站等設(shè)備之間全部采用以太網(wǎng)連接，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字化傳輸和資源共享。必須充分考慮到網(wǎng)絡(luò)的安全性措施；要考慮到網(wǎng)絡(luò)帶寬的合理分配，既要確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞常忠紤]網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用。
三. 播出工作站及控制系統(tǒng)
1、播出控制工作站采用2個(gè)頻道循環(huán)備份播出方式。任意工作站在故障情況下，備機(jī)能夠?qū)崟r(shí)接替主機(jī)工作，對(duì)播出無(wú)任何影響。能通過(guò)RS422或RS232串行接口實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻服務(wù)器、切換開(kāi)關(guān)、錄像機(jī)、鍵混器和字幕機(jī)等設(shè)備的控制。
2、必須保證控制系統(tǒng)的完全備份，不得存在單一崩潰點(diǎn)，不得存在控制延時(shí)。
3、盡量減少控制系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，保證控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔，減少故障因素,要求串口點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制，不建議使用IP轉(zhuǎn)串口的方式。
四、周邊設(shè)備要求
周邊設(shè)備技術(shù)指標(biāo)必須達(dá)到國(guó)家廣電總局相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。要求采用專業(yè)產(chǎn)品，設(shè)備技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、指標(biāo)高、穩(wěn)定性好，有大量的應(yīng)用實(shí)例，維修、維護(hù)方便，具有良好的售后服務(wù)。主要周邊使用模塊化設(shè)備，模塊有較高的集成度，須具備同一機(jī)箱多種模塊混插功能，所有設(shè)備滿足220V供電，有良好的散熱防塵功能。
1、三個(gè)播出頻道SDI切換器及應(yīng)急切換器：系統(tǒng)采用16X2 SDI播出切換器，切換器要求具備靜音切換功能( 嵌入音頻）,帶均衡和時(shí)鐘恢復(fù)，雙RS232控制口，防止切換卡擦聲；所使用的播出頻道切換器必須具有切換鎖定功能，防止誤操作；必須具備斷電直通功能。要求切換器具有雙串口控制，保證播出的安全性。每個(gè)頻道都要求使用主備雙切換器，主備切換器進(jìn)自動(dòng)3選1切換，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)互備功能，選用的3選1應(yīng)急切換器必須具備斷電直通功能。
2、數(shù)字時(shí)基技術(shù)要求：每個(gè)頻道均需配置數(shù)字時(shí)基；要求：10bit、13.5MHz,采用／4:2:2數(shù)字格式處理／具備掉電直通功能，支持嵌入音頻，
3、數(shù)字鍵混技術(shù)要求：每個(gè)頻道均需配置數(shù)字鍵混合放大器，要求：支持嵌入音頻，2路數(shù)字鍵混，PST、PGM模擬監(jiān)視,雙RS232遙控接口，支持掉電直通功能。
4、音頻均衡處理器：每個(gè)頻道配置一臺(tái)數(shù)字音頻處理器，要求：嵌入音頻SDI輸入輸出 ，音頻自動(dòng)限幅 ，提供模擬監(jiān)看監(jiān)聽(tīng)，斷電直通功能 ，使得滿足整個(gè)頻道的音頻符合同一標(biāo)準(zhǔn)要求。
5、SDI數(shù)字視頻分配板，SDI一分八。
6、SDI解嵌+D/A設(shè)備：數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)，用于末級(jí)輸出和數(shù)字信號(hào)電視墻的監(jiān)看。
7、A/D+嵌入設(shè)備：模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)，外來(lái)中央一套、安徽衛(wèi)視兩套主備模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字后進(jìn)播出切換器。
8、模擬分配，根據(jù)投標(biāo)廠家方案要求足量配置。
9、數(shù)字模塊設(shè)備機(jī)箱： 數(shù)字模塊設(shè)備機(jī)箱要求雙電源，可直接上標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)架,與周邊模塊設(shè)備同一品牌。
10、數(shù)字字幕臺(tái)標(biāo)機(jī)要求 （2臺(tái)，其中1臺(tái)作為2個(gè)頻道字幕的備份）：具備網(wǎng)絡(luò)字幕功能，字幕及臺(tái)標(biāo)的播出受控自動(dòng)播出控制軟件，字幕臺(tái)標(biāo)機(jī)應(yīng)有廣播級(jí)通道指標(biāo)，采用全數(shù)字4：2：2信號(hào)處理方法，同屏支持多種字體，每種字的字體、字號(hào)、顏色、加邊、傾斜、字間距可以分別定義。滾動(dòng)方向可選，顯示位置和窗口大小可調(diào)、可對(duì)窗口進(jìn)行修飾。滾動(dòng)速度及次數(shù)可調(diào)。可給滾動(dòng)內(nèi)容設(shè)置不同顏色的背景。滾動(dòng)內(nèi)容可實(shí)時(shí)修改。同屏支持多個(gè)不同方向的滾動(dòng)文件。滾動(dòng)的同時(shí)可出字幕。同屏應(yīng)支持多個(gè)局部動(dòng)畫(huà)和32bit滿屏動(dòng)畫(huà)播出，支持動(dòng)畫(huà)文件播出，動(dòng)畫(huà)播放位置可調(diào)整，時(shí)間和次數(shù)可選。在播動(dòng)畫(huà)的同時(shí)不影響其他操作，如：出字幕、滾動(dòng)、調(diào)圖等。
11、系統(tǒng)應(yīng)充分考慮配置，GPS授時(shí)，5寸時(shí)鐘、同步信號(hào)發(fā)生器等設(shè)備。
12、為了確保外來(lái)素材的交換安全及實(shí)現(xiàn)全臺(tái)播出、制作、新聞和廣告的聯(lián)網(wǎng)安全，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化、智能化的數(shù)字硬盤(pán)播控系統(tǒng)，系統(tǒng)要求配置一臺(tái)IP硬件防火墻，用于制作網(wǎng)和播出網(wǎng)之間素材隔離確保播出安全，一臺(tái)USB硬件防火墻，用于隔離各種外來(lái)移動(dòng)硬盤(pán)的病毒。
六、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)直接影響播出系統(tǒng)及全臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的連接和質(zhì)量，因此要采用國(guó)際通行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)總體要求達(dá)到廣播級(jí)甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：
《4：2：2數(shù)字分量圖像信號(hào)的接口》GB/T 17953-2000
《數(shù)字分量演播室接口中的附屬數(shù)據(jù)信號(hào)格式》GY/T 160-2000
《數(shù)字電視附屬數(shù)據(jù)空間內(nèi)數(shù)字音頻和輔助數(shù)據(jù)的傳輸規(guī)范》 GY/T 161-2000
《演播室串行數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)》GY/T 164-2000
《電視中心播控系統(tǒng)數(shù)字播出通路技術(shù)指標(biāo)和測(cè)量方法》GY/T 165-2000
《數(shù)字分量演播室的同步基準(zhǔn)信號(hào)》GY/T 167-2000
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T 16-92
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50311-2000
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》GB/T 50312-2000
《出入口控制系統(tǒng)技術(shù)要求》GA/T 394-2002
《中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》GA 38-92
《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB 50198-94
《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ 115-87
《彩色電視圖像質(zhì)量主觀評(píng)估方法》 GB 7401-87
《彩色電視圖像傳輸標(biāo)準(zhǔn)》 GB 1583-79
《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB 50200-94
對(duì)110KV變電站綜合自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要是為了實(shí)現(xiàn)變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)也為了保證電力系統(tǒng)的安全。在技術(shù)改造過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的合理運(yùn)用，為新的控制技術(shù)提供支持，使變電站在監(jiān)視以及控制方面的自動(dòng)化水平得到進(jìn)一步的提高。另外，還要在管理、技術(shù)等方面做好協(xié)調(diào)工作，提高變電站的綜合運(yùn)行水平。
一、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題
110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題：第一，雖然國(guó)家電網(wǎng)公司已制定了變電站設(shè)計(jì)的相關(guān)典型規(guī)范，但在具體實(shí)施過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題。第二，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)未能與現(xiàn)行的電力管理體制形成一個(gè)有機(jī)的整體。由于沒(méi)有將變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)納入電力管理的范疇，使得其在正規(guī)化以及標(biāo)準(zhǔn)化方面的發(fā)展十分緩慢，也沒(méi)有可靠的制度保證，同時(shí)也不利于運(yùn)行和維護(hù)工作的順利開(kāi)展。另一方面，與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的專業(yè)劃分過(guò)于生硬，忽視了專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系。一旦相應(yīng)的設(shè)備出現(xiàn)缺陷，在檢查分析時(shí)容易出現(xiàn)效率低下以及互相推卸責(zé)任的情況，不利于問(wèn)題的解決。第三，變電站工作人員素質(zhì)不高。要想充分發(fā)揮變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的作用，除了系統(tǒng)本身的完善與進(jìn)步之外，還需要一批專業(yè)素質(zhì)過(guò)硬、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的運(yùn)行維護(hù)人員。
二、自動(dòng)化改造的主要內(nèi)容及相關(guān)技術(shù)要求
110KV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)改造的內(nèi)容主要包括一次設(shè)備的改造和二次設(shè)備的改造等兩個(gè)方面，現(xiàn)論述如下：
（一）改造一次設(shè)備及其技術(shù)要求
一次設(shè)備的改造包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：第一，改造高壓開(kāi)關(guān)柜。為了防止誤操作的發(fā)生，需要完善機(jī)械以及柜間距離，還要求隔離物具有良好的阻燃性能，同時(shí)要起到絕緣支撐作用。采用的方法是利用絕緣護(hù)套來(lái)增強(qiáng)相對(duì)地間和母線導(dǎo)體間的絕緣水平以及采用額定電壓為12KV及最高工作電壓為75KV的電流互感器，使其達(dá)到使用工況要求的絕緣水平。第二，改造斷路器。通過(guò)改造可以實(shí)現(xiàn)無(wú)油化并完善遙控操作功能，同時(shí)還能提供準(zhǔn)確的位置信號(hào)。另外，還要將斷路器的輔助觸點(diǎn)改造為雙輔助觸點(diǎn)接線，這樣能有效的防止信號(hào)誤發(fā)。第三，改造電壓保護(hù)設(shè)備。要對(duì)10KV中性點(diǎn)加裝自動(dòng)跟蹤以及調(diào)諧的消弧線圈，或者以小電阻接地；同時(shí)，還要將避雷器更換為無(wú)間隙金屬氧化物避雷器。第四，改造主變壓器輔助元件。為實(shí)現(xiàn)遙控操作，需要改造中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)。同時(shí)，通過(guò)改造實(shí)現(xiàn)對(duì)分接開(kāi)關(guān)的本地以及遠(yuǎn)程遙控。
（二）改造二次設(shè)備及相應(yīng)的技術(shù)要求
對(duì)二次設(shè)備的改造主要有以下內(nèi)容：第一，要使斷路器控制回路簡(jiǎn)單化，增強(qiáng)其可靠性，同時(shí)杜絕迂回接線；使測(cè)控單元以及信號(hào)、控制等方面實(shí)現(xiàn)電源分離；一旦控制回路出現(xiàn)斷線、無(wú)控制電源等情況，要及時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)方報(bào)警，同時(shí)要保留相應(yīng)的故障信號(hào)。第二，當(dāng)變電站的保護(hù)回路設(shè)有單獨(dú)的熔斷器時(shí)，要加強(qiáng)保護(hù)。一旦保護(hù)回路直流消失，要及時(shí)遠(yuǎn)程報(bào)警。第三，重合閘要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投退。在遙控和在當(dāng)?shù)睾祥l后應(yīng)自動(dòng)投入電源，同時(shí)其放電回路自動(dòng)斷開(kāi)；在跳閘之后，要自動(dòng)退出重合閘電源，同時(shí)重合閘要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放電。另外，還要根據(jù)需要加速和一次重合閘，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置出現(xiàn)動(dòng)作跳閘等情況時(shí)，要自動(dòng)閉鎖重合閘。第四，斷路器位置信號(hào)燈具使用發(fā)光二極管等節(jié)能燈具，不僅節(jié)能環(huán)保，而且還可以提高可靠性。第五，要針對(duì)具體情況對(duì)中央信號(hào)裝置進(jìn)行必要的改造，另外還需要改造加裝遙控與合閘閉鎖回路等設(shè)施。
在進(jìn)行二次設(shè)備改造時(shí)需要注意的事項(xiàng)有以下幾個(gè)方面：首先，要確保變電站所接的電壓互感器二次回路只有一個(gè)接地點(diǎn)，同時(shí)要在PT接口屏地排處設(shè)置接地位置。其次，要按照安全管理規(guī)定將電流互感器中性線的接地點(diǎn)設(shè)置于保護(hù)室之內(nèi)，同時(shí)要確保一點(diǎn)接地。最后需要注意的是，要保證控制電纜屏蔽層為兩點(diǎn)接地。
三、自動(dòng)化改造中需要重點(diǎn)把握的問(wèn)題
（一）改造一、二次設(shè)備
110KV變電站在無(wú)人值班時(shí)，對(duì)一、二次設(shè)備在穩(wěn)定性和可靠性方面提出了更高的要求。只有設(shè)備穩(wěn)定可靠，才能大大降低值班員的工作強(qiáng)度，使其能夠有更充裕的時(shí)間用于監(jiān)控和操作，對(duì)于設(shè)備出現(xiàn)的故障以及事故也能及時(shí)的進(jìn)行處理，從而提高了工作效率。
（二）完善遙信、遙測(cè)、遙控以及遙調(diào)等動(dòng)能
變電站在有人值班時(shí)只具有遙信和遙測(cè)功能，而不具備遙控功能。前兩項(xiàng)功能主要是為調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)，因?yàn)檎{(diào)度關(guān)注的遙信量比較少，在變電站無(wú)人值班時(shí)監(jiān)控值班人員主要依靠監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)了解變電站的運(yùn)行情況。因此，在無(wú)人值班改造中所采集的信息要盡量做到全面，要達(dá)到一定的信息量要求。
（三）要努力提高數(shù)據(jù)通信處理的能力
110KV變電站對(duì)數(shù)據(jù)通信處理能力的要求很高，在實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性、可靠性和信息傳輸容量方面都要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。為了保證信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?、唯一以及一致性，需要在自?dòng)化改造過(guò)程中應(yīng)用電力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，要在網(wǎng)絡(luò)通信和常規(guī)串行這兩種通信方式之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。由于自愈光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有可靠性強(qiáng)、速率高的特點(diǎn)，因此要充分加以利用。
（四）重視監(jiān)控系統(tǒng)的作用
變電站裝設(shè)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有防火、防盜的功能，同時(shí)還能在輔助巡視、事件記錄和管理方面發(fā)揮作用，是無(wú)人值班變電站得以安全運(yùn)行的重要技術(shù)手段。整個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)視設(shè)備、防盜設(shè)備以及主機(jī)等部分，值班員可以利用安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的可視化監(jiān)控。
（五）重視對(duì)計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)的改進(jìn)
在改造工程實(shí)施的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)后臺(tái)機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及通信主機(jī)等設(shè)備的不間斷供電，需要使用交流電源。如果以上這些設(shè)備斷電的話，將會(huì)使變電站失去應(yīng)有的監(jiān)控，同時(shí)還會(huì)丟失歷史數(shù)據(jù)。以往變電站使用的電源都是UPS的電池，但是在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，UPS的電池如果維護(hù)不及時(shí)其容量在使用兩年之后會(huì)大幅度的降低，一旦失去市電的供應(yīng)，一些重要設(shè)備在供電時(shí)間上將得不到有效的保證。因此，在進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí)，需要安裝在線式逆變電源并只允許重要負(fù)荷進(jìn)行連接，在電池容量配置方面應(yīng)摒棄以往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇電池容量的做法，應(yīng)根據(jù)變電站的實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，確定更合理的方案。
（六）提高防誤操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性
變電站綜合自動(dòng)化防誤操作系統(tǒng)主要由五防管理機(jī)及后臺(tái)監(jiān)控機(jī)組成，尤其是后臺(tái)監(jiān)控機(jī)防誤閉鎖功能的加入，可以與五防管理互為備用，這樣就實(shí)現(xiàn)了雙重防誤閉鎖管理。為了使五防系統(tǒng)能夠更為準(zhǔn)確、可靠并高度自動(dòng)，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)五防系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，將其與監(jiān)控系統(tǒng)的“遙控”部分合為一體。同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步完善五防系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。
四、總結(jié)
綜上所述，110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)還存在著很多問(wèn)題，諸如缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、管理水平低下以及工作人員素質(zhì)不高等，這就需要電力部門(mén)和電力工作人員在實(shí)際的工作中采取一些有效的措施來(lái)加以改進(jìn)，不斷的總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，積極參與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，為電網(wǎng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行貢獻(xiàn)自己的力量。
1 數(shù)字化增壓點(diǎn)升級(jí)改造總體技術(shù)
數(shù)字化增壓點(diǎn)改造技術(shù)將數(shù)字化控制技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝結(jié)合，通過(guò)在管線及設(shè)備上增加遠(yuǎn)傳儀表，流程上增加電動(dòng)閥門(mén)，更換手動(dòng)收球裝置為自動(dòng)收球裝置，將離心泵更換為混輸泵等改造，并且自主開(kāi)發(fā)增壓點(diǎn)改造自控系統(tǒng)PLC程序以及站控程序，在功能上實(shí)現(xiàn)了“油氣混輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控、流程自動(dòng)切換”；在管理上實(shí)現(xiàn)了“將站點(diǎn)變成流程中的裝置”，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。通過(guò)該技術(shù)的運(yùn)用，將原“基本生產(chǎn)單元（增壓點(diǎn)）管理”升級(jí)為“生產(chǎn)管理單元（作業(yè)區(qū)）管理”，由作業(yè)區(qū)直接管理油水井，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流與業(yè)務(wù)流的統(tǒng)形成“一級(jí)半布站”新型生產(chǎn)管理模式。
3.1 PLC程序結(jié)構(gòu)劃分
數(shù)字化增壓點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的控制功能可分為五大塊，每個(gè)程序塊功能區(qū)分有嚴(yán)格的界。主程序的結(jié)構(gòu)清楚明了，主程序里直接調(diào)用功能模塊，每個(gè)功能模塊是一個(gè)整體，只留出了參數(shù)的輸入和輸出接口，主程序調(diào)用時(shí)只需進(jìn)行參數(shù)傳遞，每個(gè)功能塊被調(diào)用后對(duì)輸入值進(jìn)行計(jì)算，執(zhí)行完后重新回到主程序繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。模塊化編寫(xiě)的程序結(jié)構(gòu)清楚，但程序執(zhí)行過(guò)程較復(fù)雜，程序的可讀性很強(qiáng)。
3.2 PLC模塊程序的設(shè)計(jì)3.2.1 模擬量采集模塊
模擬量采集模塊主要完成現(xiàn)場(chǎng)模擬量采集和計(jì)算工作，通過(guò)AI模塊把現(xiàn)場(chǎng)儀表的電流數(shù)值（通常為4到20毫安電流）采集到模塊中并轉(zhuǎn)換為6400到32000的通道裸數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)編寫(xiě)好的程序?qū)β銛?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，將裸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)的工程值。
3.2.2 流量計(jì)算模塊
站點(diǎn)瞬時(shí)流量的采集有三種方法，一是通過(guò)采集脈沖數(shù)計(jì)算瞬時(shí)流量，二是通過(guò)采集模擬量來(lái)計(jì)算流量（通過(guò)模擬量模塊計(jì)算），三是通過(guò)RS-485通訊直接讀取瞬時(shí)流量和累積流量（通過(guò)MODBUS模塊計(jì)算）。不管采用哪種方法都可以通過(guò)對(duì)應(yīng)模塊實(shí)現(xiàn)。
3.2.3 泵的啟?？刂颇K
泵的啟?？刂颇K主要實(shí)現(xiàn)輸油泵或注水泵遠(yuǎn)程啟動(dòng)和停止，通過(guò)DO模塊和繼電器聯(lián)動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)和停止，繼電器的線圈正極端接到DO通道上，常開(kāi)觸頭并連到啟動(dòng)按鈕，常閉觸頭串接到停止按鈕上。工作時(shí)，通道發(fā)生高電位信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器，繼電器線圈在得電后常開(kāi)觸頭閉合泵啟動(dòng)，常閉觸頭斷開(kāi)泵停止。
3.2.4 泵的變頻輸油控制
標(biāo)準(zhǔn)站點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸油，也就是說(shuō)輸油泵的轉(zhuǎn)速隨著罐液位的變化而變化，當(dāng)液位高于設(shè)定值輸油泵轉(zhuǎn)速加快，當(dāng)液位低于設(shè)定值時(shí)泵的轉(zhuǎn)速減小，調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速目的是盡可能的保證罐液位趨于設(shè)定值，使用PID算法可以實(shí)現(xiàn)此功能。
3.2.5 MODBUS通訊模塊
Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。
4 數(shù)字化增壓點(diǎn)改造技術(shù)應(yīng)用情況
數(shù)字化增壓點(diǎn)改造技術(shù)在采油五廠麻黃山北作業(yè)區(qū)進(jìn)行了該數(shù)字化新技術(shù)的先導(dǎo)性試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了“油氣混輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控、流程自動(dòng)切換”先進(jìn)功能；姬六轉(zhuǎn)已經(jīng)完成數(shù)字化改造部分，數(shù)字化建設(shè)部分完成后即可接入姬五聯(lián)中心管理。麻黃山北作作業(yè)區(qū)調(diào)控中心系統(tǒng)建設(shè)也已經(jīng)完成，實(shí)現(xiàn)了姬五聯(lián)所轄站點(diǎn)、油水井集中管理，同步運(yùn)行，增加了標(biāo)清遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)的遠(yuǎn)程交互功能，生產(chǎn)與決策并舉。通過(guò)以上改造，實(shí)現(xiàn)了采油廠員工從井場(chǎng)到增壓點(diǎn)，最終到作業(yè)區(qū)的有序收縮，為優(yōu)化勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）31-0082-03
1 概述
變電站作為電網(wǎng)系統(tǒng)中電能輸送、分配調(diào)度的重要中樞，其技術(shù)水平的高低直接影響到電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)外電力用戶和變配電設(shè)備制造商均普遍關(guān)注變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究，在充分結(jié)合各種先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，努力提高變電站的綜合自動(dòng)化技術(shù)水平。近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力通信技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步加深完善，尤其在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)頒布以后，數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已成為修建變電站和改造變電站首選的自動(dòng)化方式。數(shù)字化變電站技術(shù)的出現(xiàn)，能夠很好地解決常規(guī)變電站IED設(shè)備間不能完全兼容和數(shù)據(jù)信息不能實(shí)時(shí)通信互享間的缺陷，實(shí)現(xiàn)了變電站自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)常規(guī)變電站數(shù)字化技術(shù)升級(jí)改造要點(diǎn)進(jìn)行分析探討就顯得非常有工程實(shí)踐和研究意義。
2 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站GOOSE組網(wǎng)方案
按照IEC61850綜合自動(dòng)化變電站標(biāo)準(zhǔn)要求，數(shù)字化變電站由過(guò)程層、間隔層和站控層組成。由于數(shù)字化變電站的數(shù)字信息通信網(wǎng)絡(luò)集成化程度較高，IED設(shè)備間數(shù)據(jù)的傳遞與共享在很大程度上依賴網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換。
為了確保數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)可靠性，站控層與間隔層間的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式應(yīng)按照冗余以太網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，且其數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)不低于100Mbps。整個(gè)數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)宜采用雙星型結(jié)構(gòu)，并采取雙網(wǎng)雙工通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)富裕的網(wǎng)絡(luò)冗余度，確保站控層各種監(jiān)控工作站、五防工作站、遠(yuǎn)程調(diào)度、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)間數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)可靠通信。過(guò)程層與間隔層間數(shù)據(jù)信息通信網(wǎng)絡(luò)主要采用GOOSE和SV兩類(lèi)信號(hào)進(jìn)行傳輸，通過(guò)GOOSE信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)雙工運(yùn)行方式，確保同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的無(wú)縫通信共享。如某220kV變電站共有220kV、110kV、10kV三個(gè)電壓等級(jí)，其站控層采用雙網(wǎng)星形結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)模式，而間隔層分別以220kV和110kV兩個(gè)部分的測(cè)控、保護(hù)、故障記錄等IED設(shè)備裝置進(jìn)行子網(wǎng)組建，經(jīng)GOOSE A網(wǎng)和GOOSE A網(wǎng)接入到站控層中。常用的220kV數(shù)字化變電站組網(wǎng)方案如圖1所示。
3 常規(guī)變電站數(shù)字化升級(jí)改造技術(shù)要點(diǎn)
常規(guī)變電站數(shù)字化升級(jí)改造，主要是實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化和二次設(shè)備的集成網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行統(tǒng)一集成建模，將物理設(shè)備進(jìn)行數(shù)字網(wǎng)絡(luò)地址虛擬化，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的IED61850標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約建設(shè)規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的遠(yuǎn)程傳輸和實(shí)時(shí)共享，建設(shè)滿足調(diào)控運(yùn)行安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化智能變電站需求的完善數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
3.1 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一集成建模
建立基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的集成統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)，是常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)改造的重要保障基礎(chǔ)。各種支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的IED電子設(shè)備將逐步取代常規(guī)非IEC61850通信規(guī)約的產(chǎn)品，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)間隔層中不同測(cè)控、保護(hù)、事件記錄IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的實(shí)時(shí)通信共享。站控層中，通過(guò)支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的后臺(tái)軟件、監(jiān)控工作站、五防工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站以及接入其他IED智能設(shè)備的統(tǒng)一通信規(guī)約轉(zhuǎn)換，進(jìn)而建立滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一集成模型，建立基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，確保變電站調(diào)控運(yùn)行安全可靠地進(jìn)行。
3.2 設(shè)備操控的智能自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)
對(duì)于常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的過(guò)程層設(shè)備，由于DL斷路器、DS隔離刀閘等一次設(shè)備暫不具備自動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)換功能。因此，在進(jìn)行變電站數(shù)字化升級(jí)改造過(guò)程中，對(duì)需要進(jìn)行分散控制的過(guò)程層開(kāi)關(guān)類(lèi)設(shè)備，應(yīng)在現(xiàn)地采用智能操作箱等對(duì)設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息的數(shù)字化處理，并經(jīng)過(guò)GOOSE數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與間隔層中的IED測(cè)控、保護(hù)、事件記錄等電子設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。DL斷路器系統(tǒng)、DS隔離刀閘系統(tǒng)等過(guò)程層開(kāi)關(guān)設(shè)備的現(xiàn)地智能化處理，確保保護(hù)、測(cè)量、遠(yuǎn)程操控等命令可以通過(guò)光纖以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確到達(dá)變電站的二次繼電保護(hù)系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與DL斷路器、DS隔離刀閘等操作機(jī)構(gòu)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)站控層的遠(yuǎn)程智能自動(dòng)化操控。
3.3 數(shù)據(jù)采集合并單元實(shí)現(xiàn)模擬量分散采樣
常規(guī)變電站系統(tǒng)中均采用傳統(tǒng)互感器，而數(shù)字化變電站則需要電子式互感器采集現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)信息。因此，為了實(shí)現(xiàn)模擬量的分散采樣，采用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MU合并單元對(duì)常規(guī)互感器所采集的模擬量進(jìn)行同步分布式采樣，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，且數(shù)字信號(hào)嚴(yán)格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)要求輸出并送往間隔層中相關(guān)的測(cè)控、保護(hù)、事件記錄IED電子設(shè)備中，完成對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)采集。
3.4 數(shù)據(jù)信息及調(diào)控命令的集中式處理
集中分散式結(jié)構(gòu)是變電站數(shù)字化升級(jí)改造的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的站控層設(shè)備構(gòu)成整個(gè)數(shù)字化變電站的運(yùn)算分析核心，并通過(guò)滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信與間隔層IED設(shè)備、過(guò)程層MU合并單元等進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息通信共享。對(duì)于變電站系統(tǒng)中的220kV、110kV高壓進(jìn)出線、主變等通過(guò)一套或數(shù)套支持IEC61850通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)的集中式測(cè)控、保護(hù)、記錄裝置（每組均按照冗余模式進(jìn)行組網(wǎng)配置），構(gòu)成完善的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站自動(dòng)化系。對(duì)于35kV及以下的中低壓?jiǎn)卧捎诨静捎檬覂?nèi)開(kāi)關(guān)柜形式，因此可以在開(kāi)關(guān)柜中分布裝設(shè)滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的間隔層IED電子設(shè)備，分散采集開(kāi)關(guān)柜中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)統(tǒng)一規(guī)約的通信通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與站控層相關(guān)功能單元的實(shí)時(shí)通信，完成測(cè)控、保護(hù)、遠(yuǎn)程操控等數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化功能。
3.5 信息的安全性
由于數(shù)據(jù)信息通信的安全可靠性直接關(guān)系到整個(gè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)控運(yùn)行的安全可靠性，因此，在變電站數(shù)字化升級(jí)改造過(guò)程中，必須考慮二次系統(tǒng)的安全防護(hù)問(wèn)題。應(yīng)結(jié)合變電站調(diào)控運(yùn)行特征并結(jié)合IEC62351安全標(biāo)準(zhǔn)建立完善的數(shù)據(jù)信息安全防護(hù)策略，如采取閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、密碼權(quán)限訪問(wèn)、防火墻等來(lái)加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息通信共享的安全防護(hù)性能，確保數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定地
運(yùn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
數(shù)字化變電站技術(shù)升級(jí)改造工程是電力公司變電站升級(jí)改造建設(shè)中新的里程碑，同時(shí)也是變電站建設(shè)發(fā)展的重要方向。經(jīng)大量工程實(shí)踐改造效果表明，基于上述技術(shù)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)改造后，各個(gè)IED設(shè)備均能正常穩(wěn)定運(yùn)行，各類(lèi)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、遠(yuǎn)程傳輸、運(yùn)算分析無(wú)誤，繼電保護(hù)和自動(dòng)控制裝置動(dòng)作可靠正常。充分說(shuō)明，基于上述技術(shù)的數(shù)字化變電站升級(jí)改造，能夠滿足電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)控運(yùn)行的安全可靠、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的功能要求，相信在不久的將來(lái)，數(shù)字化變電站技術(shù)升級(jí)改造將會(huì)在我國(guó)變電站系統(tǒng)中蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類(lèi)號(hào)：TP206 文章編號(hào)：1009-2374（2016）09-0022-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.010
儲(chǔ)罐是化工企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中的重要設(shè)備，其具有儲(chǔ)存量大、布置分散、占地面積廣等特點(diǎn)。我國(guó)自20世紀(jì)90年代初引進(jìn)液位儀表自動(dòng)測(cè)量技術(shù)以來(lái)，在儲(chǔ)罐參數(shù)測(cè)量的精度、保護(hù)人員安全、降低勞動(dòng)強(qiáng)度等方面都有了明顯的提升。但隨著生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模及油品種類(lèi)的增加，罐區(qū)范圍也越來(lái)越大，原有的罐區(qū)管理方式已不能滿足實(shí)時(shí)性，升級(jí)和改造化工儲(chǔ)罐的監(jiān)控系統(tǒng)迫在眉睫。
1 化工儲(chǔ)罐的改造技術(shù)要求
筆者所在單位共擁有21臺(tái)不同儲(chǔ)存容量的儲(chǔ)罐，分別存放硫酸、液堿、硝酸、甲醇、甲苯等。在自動(dòng)化技術(shù)改造前，罐區(qū)監(jiān)控主要由人工巡檢完成，機(jī)泵由人工啟動(dòng)，儲(chǔ)罐存放的物料量無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算。罐區(qū)收付液管道大部分未安設(shè)質(zhì)量流量計(jì)，人工儲(chǔ)罐、地磅計(jì)量數(shù)據(jù)作為物料收付時(shí)的結(jié)算依據(jù)。在高危區(qū)，設(shè)有可燃?xì)怏w檢測(cè)探測(cè)器，在值班室安裝報(bào)警柜，并由當(dāng)值人員負(fù)責(zé)監(jiān)督報(bào)警。
對(duì)化工儲(chǔ)罐自動(dòng)化改造技術(shù)的要求如下：由系統(tǒng)采集儲(chǔ)罐的重要數(shù)據(jù)，如壓力、溫度、液位等，并在監(jiān)控界面上實(shí)時(shí)地顯示。機(jī)泵要求遠(yuǎn)程遙控，并具有緊急狀態(tài)時(shí)就地操作的功能。由于生產(chǎn)任務(wù)緊迫，加之遠(yuǎn)程控制閥門(mén)的安裝需要火焰切割、焊接等工序，因此暫定主要工藝管道上的遠(yuǎn)程控制閥門(mén)先預(yù)留安裝位置，待后期二次改造。儲(chǔ)罐的收付料流量暫以雷達(dá)液位計(jì)量、地磅計(jì)量為準(zhǔn)，其數(shù)據(jù)要進(jìn)入控制系統(tǒng)。后期二次改造時(shí)，在儲(chǔ)罐加裝物量流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)計(jì)量控制，并將可燃?xì)怏w的實(shí)時(shí)采集報(bào)警信號(hào)，發(fā)送至PLC系統(tǒng)，在無(wú)人值守時(shí)，記錄報(bào)警信息，并供日后查詢，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化管理。
2 自動(dòng)化系統(tǒng)改造的總體設(shè)計(jì)
2.1 儲(chǔ)罐監(jiān)控儀表的設(shè)置
根據(jù)儲(chǔ)罐的改造技術(shù)要求，對(duì)儲(chǔ)罐加裝導(dǎo)波雷達(dá)、溫度變送器、壓力變送器等儀表，負(fù)責(zé)采集儲(chǔ)罐內(nèi)液體所有的數(shù)據(jù)。本次改造采用的MT-2000型導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)，其流量計(jì)信號(hào)以4～20mA的模擬信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)。在測(cè)量時(shí)，該裝置幾乎不受任何環(huán)境干擾，可以提供長(zhǎng)期、穩(wěn)定的數(shù)字量或模擬量的物位信號(hào)。
將機(jī)泵的開(kāi)關(guān)回路改造成可供自動(dòng)或人工控制的回路，并在泵房?jī)?nèi)安裝自控/手動(dòng)切換控制箱?？扇?xì)怏w報(bào)警柜的報(bào)警輸出信號(hào)，以24V開(kāi)關(guān)量的形式輸入系統(tǒng)。
2.2 控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置
控制網(wǎng)絡(luò)采用的是基于遠(yuǎn)程I/O站點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)，即遠(yuǎn)程I/O站點(diǎn)將以模擬信號(hào)的形式采集儲(chǔ)罐儀表信號(hào)，并作為整套現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)中的從站，負(fù)責(zé)與主控制器進(jìn)行通訊?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)分為五個(gè)部分：第一部分是現(xiàn)場(chǎng)傳統(tǒng)型的設(shè)備；第二部分是放置于危險(xiǎn)區(qū)域的防爆遠(yuǎn)程I/O站點(diǎn)，負(fù)責(zé)直接采集儲(chǔ)罐現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)；第三部分是有現(xiàn)場(chǎng)總線接口（PLC的CPU單元）的控制器；第四部分是I/O站與主控制器的連接附件和現(xiàn)場(chǎng)總線；第五部分是I/O站與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接附件和電纜。
2.3 人機(jī)交換界面的設(shè)置
本系統(tǒng)人機(jī)交換截面，是利用MCGS組態(tài)軟件，在Windows環(huán)境下，快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)MCGS組態(tài)軟件的驅(qū)動(dòng)程序，其實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，包括采集數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送指令。MCGS的驅(qū)動(dòng)程序包括VB和VC程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，操作人員通過(guò)MCGS組態(tài)軟件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC編程，調(diào)試、監(jiān)控廠區(qū)內(nèi)儲(chǔ)罐的實(shí)際情況，并可通過(guò)該人機(jī)交換界面實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、儲(chǔ)罐容量計(jì)算、打印等操作。
2.4 PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成
該系統(tǒng)采用的是西門(mén)子S7-200PLC控制系統(tǒng)，集成了一定數(shù)字I/O點(diǎn)的CPU（包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM）。數(shù)字量擴(kuò)展模塊包含EM221、EM222、EM223；模擬量擴(kuò)展模塊包含EM231、EM232、EM235；通訊模塊包含EM277、EM241等，可直接與現(xiàn)場(chǎng)I/O點(diǎn)從站連接，并接受從站輸入或向從站輸出0～5V的直流信號(hào)。
3 監(jiān)控系統(tǒng)程序的設(shè)定
3.1 系統(tǒng)的控制程序
改造后的儲(chǔ)罐監(jiān)控系統(tǒng)分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作方式，具體采用哪種工作方式，要在系統(tǒng)啟動(dòng)前，通過(guò)安裝于泵房?jī)?nèi)的切換按鈕實(shí)現(xiàn)，并在切換的同時(shí)，將相應(yīng)的信號(hào)輸送到PLC，以調(diào)用相對(duì)應(yīng)的子程序。在自動(dòng)模式下，由S7-200PLC接收各從站采集現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐液位的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)程序的計(jì)算并得出液位值后，再與主調(diào)節(jié)器給定的液位值做出比較，得出偏差。在通過(guò)兩級(jí)PID的調(diào)節(jié)后，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥輸出相應(yīng)的控制量信號(hào)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載以實(shí)現(xiàn)液位的精確控制；手動(dòng)操作，就是由人工來(lái)調(diào)節(jié)儲(chǔ)罐的液位。
控制系統(tǒng)的控制箱內(nèi)設(shè)置了3臺(tái)PID控制器，分別控制甲類(lèi)罐組、酸堿罐組及甲醇罐組。PID的回路采用的是回路表的組態(tài)信息和輸入信息，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的PID運(yùn)算。同時(shí)為了控制和監(jiān)視PID的運(yùn)算，該系統(tǒng)還采用了其中9個(gè)主要參數(shù)作為判斷控制精確性的依據(jù)，這些參數(shù)為給定值SPN、過(guò)程變量當(dāng)前值PVN、輸出值MN、過(guò)程變量當(dāng)前值PVN-1、增益KC、積分時(shí)間TL、采樣時(shí)間TS、積分項(xiàng)前值MX、微分時(shí)間TD。PID參數(shù)先根據(jù)自設(shè)定的方式進(jìn)行整定，再根據(jù)實(shí)際的情況做出調(diào)整。
3.2 數(shù)據(jù)的采集程序
導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)MT-2000按照一定的掃描周期，連續(xù)采集有關(guān)的模擬量、開(kāi)關(guān)量等數(shù)據(jù)信號(hào)，將運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、操作信息、異常情況等，利用I/O從站并經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后，輸入PLC得出一個(gè)16進(jìn)制的數(shù)字，再經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的量程和十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，才能在人機(jī)交換顯示屏上顯示出讀數(shù)。
3.3 閥門(mén)的開(kāi)關(guān)程序
在罐區(qū)所有重要管道上的氣動(dòng)閥門(mén)都要有狀態(tài)回信，并能夠通過(guò)繼電器回路完成開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)對(duì)氣動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)控制。在上位機(jī)MCGS程序中，通過(guò)相同狀態(tài)下的“不可用”設(shè)置，可防止出現(xiàn)與閥門(mén)的現(xiàn)有狀態(tài)相同的重復(fù)性控制命令。例如：當(dāng)上位機(jī)MCGS程序根據(jù)閥門(mén)的回訊，顯示閥門(mén)的當(dāng)前狀態(tài)為“開(kāi)啟”時(shí)，“開(kāi)閥門(mén)”按鈕將顯示失效狀態(tài)，操作人員只能點(diǎn)擊“關(guān)閥門(mén)”按鈕。在每次的操作過(guò)程中，系統(tǒng)均會(huì)提示二次確認(rèn)的對(duì)話框，以免誤操作。
3.4 罐裝平臺(tái)的控制程序
考慮到生產(chǎn)任務(wù)緊迫，罐區(qū)易燃易爆，無(wú)法實(shí)施動(dòng)火處理的原則，在主要工藝管道上，先預(yù)留遠(yuǎn)程控制閥門(mén)的安裝位置，待后期生產(chǎn)淡季時(shí)予以二期改造?，F(xiàn)階段，浙江嘉興嘉化物流有限公司罐裝平臺(tái)進(jìn)、出料暫行高報(bào)（到達(dá)某一設(shè)定液位高度）、高切（到達(dá)設(shè)定最高液位高度時(shí)，切斷主進(jìn)料泵）、低報(bào)的辦法，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的原則。
二期整改時(shí)，將徹底實(shí)行罐區(qū)的自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)灌裝的設(shè)計(jì)。其主要設(shè)計(jì)思路如下：
在原罐裝的管道上，安裝遠(yuǎn)程控制閥門(mén)，再將質(zhì)量累計(jì)信號(hào)和流量計(jì)的流量信號(hào)接入到監(jiān)控系統(tǒng)中。同時(shí)，在槽車(chē)罐裝管線上，還要安裝一條管徑稍小的管路并加裝遠(yuǎn)程控制閥門(mén)，以保證計(jì)量更為準(zhǔn)確，并將閥門(mén)的狀態(tài)和控制信號(hào)接入到PLC系統(tǒng)中。在每次開(kāi)始灌裝前，都要同時(shí)將這兩個(gè)閥門(mén)打開(kāi)，當(dāng)加裝量至設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉主閥門(mén)，灌裝完畢時(shí)，再關(guān)閉小閥門(mén)。
在上位機(jī)MCGS系統(tǒng)中，操作人員可預(yù)設(shè)灌裝預(yù)裝量M0值。開(kāi)始罐裝前，監(jiān)控系統(tǒng)將根據(jù)檢測(cè)到的罐內(nèi)現(xiàn)有的讀數(shù)，與預(yù)裝量M0相加得出儲(chǔ)罐的目標(biāo)值MX。如果設(shè)M為監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)罐內(nèi)的實(shí)時(shí)累計(jì)量讀數(shù)，δ為距離目標(biāo)值MX的特定值，則當(dāng)M距離目標(biāo)值MX為δ時(shí)，大閥門(mén)將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，小閥門(mén)繼續(xù)灌裝，直到罐量為目標(biāo)值MX，小閥門(mén)關(guān)閉，灌裝完成。
3.5 SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢
MCGS組態(tài)系統(tǒng)提供了訪問(wèn)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的控件，通過(guò)該控件可在MCGS畫(huà)面中便捷地訪問(wèn)和編輯數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢函數(shù)，可對(duì)篩選數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并由控件中的統(tǒng)計(jì)函數(shù)，計(jì)算最大值、最小值或平均
值等。
罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)均儲(chǔ)存在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，其數(shù)據(jù)變化是以動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)，當(dāng)啟動(dòng)查詢程序后，界面將彈出“查詢條件對(duì)話框”，輸入查詢條件（自動(dòng)生成SQL的查詢語(yǔ)句）后，點(diǎn)擊“確認(rèn)”便可自動(dòng)生成查詢的數(shù)據(jù)信息。
3.6 系統(tǒng)的安全保障措施
該系統(tǒng)中的控制箱操作站，實(shí)現(xiàn)對(duì)整套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、控制操作、狀態(tài)監(jiān)視等功能操作。MCGS組態(tài)系統(tǒng)對(duì)超出儲(chǔ)罐儲(chǔ)存范圍的量將發(fā)出報(bào)警，提醒技術(shù)人員適當(dāng)?shù)匦薷南到y(tǒng)的參數(shù)。系統(tǒng)還對(duì)每一個(gè)操作人員進(jìn)行了權(quán)限劃分，實(shí)現(xiàn)了分級(jí)操作，避免現(xiàn)場(chǎng)操作人員的誤動(dòng)作。所有I/O模塊都具有硬件和軟件的自診斷功能，模塊與端子分離，其通道與現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)相互隔離，以便現(xiàn)場(chǎng)能夠及時(shí)更換，縮短監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)測(cè)信號(hào)會(huì)持續(xù)輸出，將事故的影響降至
最低。
4 結(jié)語(yǔ)
化工儲(chǔ)罐監(jiān)控系統(tǒng)在自動(dòng)化改造完成后，操作人員可在監(jiān)控室內(nèi)實(shí)時(shí)地查看罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的儀表情況，遠(yuǎn)程控制設(shè)備的自動(dòng)開(kāi)閉，減少了操作人員在重大危險(xiǎn)源地檢查的頻率，縮短了停留的時(shí)間，降低了事故發(fā)生的概率。在現(xiàn)有的化工行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式下，從降低成本和安全生產(chǎn)的角度來(lái)分析，對(duì)化工儲(chǔ)罐自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的改造，是一個(gè)利國(guó)、利民、意義深遠(yuǎn)的決策。
參考文獻(xiàn)
2控制系統(tǒng)
電力控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備運(yùn)行的優(yōu)化配置，為發(fā)電設(shè)備調(diào)度提供了多元化作業(yè)平臺(tái)。電力信號(hào)是傳輸用電指令的主要載體，借助電力信號(hào)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)控的自動(dòng)化模式，幫助企業(yè)解決發(fā)電設(shè)備調(diào)度運(yùn)行的不足?；谧詣?dòng)化科技改良趨勢(shì)下，電力企業(yè)開(kāi)始把用電信號(hào)與智能系統(tǒng)聯(lián)用，擴(kuò)大了電信號(hào)工作范圍及調(diào)控領(lǐng)域。對(duì)發(fā)電數(shù)據(jù)實(shí)施跟蹤采集，及時(shí)收錄于發(fā)電相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為控制室調(diào)度提供真實(shí)的參考。
3監(jiān)控系統(tǒng)
對(duì)機(jī)組數(shù)據(jù)及時(shí)存儲(chǔ)是信息系統(tǒng)的主控功能，機(jī)組控制室人員有選擇地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，為發(fā)電站發(fā)電使用與分配提供參考。水電站采用事故報(bào)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)化報(bào)警與處理，這也是增容改造中不可缺少的一部分。例如，為了適應(yīng)水電站自動(dòng)化平臺(tái)的傳輸要求，需做好水電站內(nèi)部用電、用水、用氣的安全監(jiān)控，科學(xué)地利用智能化口令完成事故報(bào)警操作。
4水輪機(jī)增容綜合改造方案
更換水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪及附屬設(shè)備改造。將現(xiàn)有水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪更換為HLJF3017-LJ-120，更換原發(fā)電機(jī)原線圈，采用云母復(fù)合薄膜材料纏裹導(dǎo)線，復(fù)合絕緣紙作襯墊，占用空間較小。絕緣材料的更新不僅使絕緣等級(jí)提高到F級(jí)，增設(shè)機(jī)前蝶閥，型號(hào)為D941X－0.6，DN1800，對(duì)電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造。4.1水輪機(jī)參數(shù)水電站先用水輪機(jī)型號(hào)為HL240-LJ-120，依據(jù)HL240-LJ-120機(jī)組型譜圖可知，發(fā)電機(jī)效率η電=95%，則水輪機(jī)單機(jī)出力為:N=N裝/η電=1250/0.95=1316kW根據(jù)電站的設(shè)計(jì)水頭及水頭變化范圍，查HL240-46模型綜合特性曲線見(jiàn)圖1。(1)確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑根據(jù)HL240系列轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線上查得模型最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速η11m=72.0γ/min，模型最高效率ηmax=91.5%，自η11m點(diǎn)作水平線與5%出力限制線相交，交點(diǎn)相應(yīng)的單位流量Q11=1240L/s。(2)計(jì)算效率修正值對(duì)混流式水輪機(jī)，當(dāng)H＜150m時(shí)，用下式計(jì)算，其中D1M=0.46m，ηM•max=91.5%，D1=1.20m，故:4.2替代水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪參數(shù)根據(jù)電站的設(shè)計(jì)水頭及水頭變化范圍，查《反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪暫行系列型譜》，選用HLJF3017系列。依據(jù)HLJF3017-35機(jī)組模型綜合特性曲線可知，見(jiàn)圖2，發(fā)電機(jī)效率η電=95%，則水輪機(jī)單機(jī)出力為:4.3更換新型轉(zhuǎn)輪的型式增容比較根據(jù)電站現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題，為充分利用水能和提高設(shè)備利用率，保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，必須對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組改造方案進(jìn)行認(rèn)真分析、論證。更換新型高效水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的型式增容根據(jù)電站的具體條件與技改目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)采用新型的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪替代現(xiàn)狀水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，理論上可是電站增容20%左右。施工工期短，投資較低，對(duì)電站正常運(yùn)行影響不大。(1)HL240與HLJF3017轉(zhuǎn)輪的性能比較溫泉縣火炬電站HL240機(jī)組，在限制工況點(diǎn)單位轉(zhuǎn)速為72r/min，額定出力時(shí)的單位流量912.0L/s，而改造后的轉(zhuǎn)輪，限制單位流量期望值為1400L/s。經(jīng)分析，在已有幾何參數(shù)相近、性能較優(yōu)的轉(zhuǎn)輪篩選后，初選HLJF3017轉(zhuǎn)輪，二者參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。(2)機(jī)組預(yù)期最大出力根據(jù)HLJF3017綜合特性曲線，在設(shè)計(jì)工況單位轉(zhuǎn)速74.6r/min時(shí)，單位流量Q1'=1190L/s，效率η為89.35%，根據(jù)計(jì)算可知，機(jī)組出力可達(dá)到1600kW，增幅在3%左右，可使水輪發(fā)電機(jī)組得到比較充分的利用。(3)空化系數(shù)的比較一般來(lái)說(shuō)，空化系數(shù)隨著比轉(zhuǎn)速的增加而增加，由表1可見(jiàn)，HLJF3017轉(zhuǎn)輪與HL240轉(zhuǎn)輪相比，HLJF3017的過(guò)流能力大于HL240，而空化系數(shù)σ卻小于HL240，說(shuō)明HLJF3017轉(zhuǎn)輪的優(yōu)越性。HL240機(jī)組的單位轉(zhuǎn)速為73.3r/min，限制單位流量為1240L/s，空化系數(shù)為0.19;而HLJF3017的限制單位流量為1400L/s，空化系數(shù)為0.103。由此可見(jiàn)，HLJF3017轉(zhuǎn)輪比HL240轉(zhuǎn)輪，過(guò)流能力大為提高，空化系數(shù)不但沒(méi)有增加反而有大幅度的下降。(4)效率特性比較根據(jù)HLJF3017轉(zhuǎn)輪和HL240轉(zhuǎn)輪模型特性曲線，得出兩轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)速為74.3r/min時(shí)，模型效率對(duì)比表見(jiàn)表2。由表2可知，當(dāng)1.095m3/s＜Q＜1.4m3/s的運(yùn)行區(qū)域，HLJF3017的效率要比HL240的高出4%左右，在小流量運(yùn)行時(shí)，HLJF3017能保證在枯水期的運(yùn)行，也就是說(shuō)，更換轉(zhuǎn)輪后，除增加單位流量帶來(lái)的發(fā)電量外，還能額外獲得水力效率提高增加的發(fā)電量。單機(jī)流量由原設(shè)計(jì)7.5m3/s增加至8.0m3/s(上述計(jì)算含第三章水能計(jì)算均按單機(jī)流量8.0m3/s計(jì)算)。根據(jù)上述比較，可以看出采用HLJF3017轉(zhuǎn)輪替代現(xiàn)有HL240轉(zhuǎn)輪，可使機(jī)組出力從1250kW增加至1600kW。因此，根據(jù)電站現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題，為充分利用水能和提高設(shè)備利用率，保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，必須對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組改造方案進(jìn)行認(rèn)真分析、論證。更換新型高效水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的型式增容根據(jù)電站的具體條件與技改目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)采用新型的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪替代現(xiàn)狀水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，理論上可使電站增容20%左右。施工工期短，投資較低，對(duì)電站正常運(yùn)行影響不大。
