探讨750千伏智能变电站顺控倒闸操作的应用前景

买买提﹒努尔 杨晓亮

[摘要]为了适应电网的飞速发展，提高劳动生产率，大量智能化变电站投入运行。目前常规变电站普遍采用的电气操作方式仍然是键控方式的逐步操作。大多数操作仍需要操作人员赶到变电站现场实施，耗费了大量的人力和时间，使得无人值班、少人值班变电站“减员增效”的优势难以发挥；而另一方面，随着变电站操作密度的增加，倒闸操作过程中人工干预程度太高，也给运行人员带来了越来越大的压力，电网覆盖面的扩大和基建的频繁又使各种操作量大大增加，同时也相应增加了操作的安全风险，从一定程度讲也提高了倒闸误操作的可能，影响了电网的安全运行水平。采用程序化操作打破了传统运行操作方式，通过倒闸操作程序化，在操作中尽量避免人为错误，达到减少或无需人工操作，减少人为误操作，提高操作效率，为实现真正意义上的无人值班进而为应对人员缺少和变电站的日益增多的矛盾，提高变电站的安全运行水平，开辟了一条全新的出路。

[关键词] 智能化变电站 程序化操作 安全运行

中图分类号： F407 文献标识码： A

0 引言

所谓变电站电气设备顺序控制，是指通过自动化系统的单个操作命令，根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则，自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作, 最终改变系统运行状态的过程，从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等各种状态的自动转换。变电站的顺序控制能帮助操作人员执行复杂的操作任务，将传统的操作票转变成任务票, 实现复杂操作单键完成，整个操作过程无需额外的人工干预或操作，可以大大提高操作效率和减少误操作的风险, 最大限度地提高变电站的供电可靠性，也缩短了因人工操作所造成的停电时间，尤其在大规模高电压变电站中效果特别显著。

1程序化操作实现方式和目标

程序化操作可实现设备状态从原始态到目标态一键化操作,运行人员仅仅根据操作要求选择一条程序化操作命令(例如将某线路运行状态由运行改为检修)即可,操作票的执行和操作过程的校验由智能电子设备自动完成,无需人工参与,实现“一键操作”。

程序化操作的具体要求如下:

1)程序化操作在站内或集控中心都能实现;

2)操作票在执行中遇到问题时应能提示监控人员采取措施,决定终止或者继续操作票的执行;

3)应能对不同间隔的设备进行程序化操作;

4)应能通过程序化操作对保护装置的软压板进行投切;

5)应能通过程序化操作对保护装置的定值区进行切换;

6)在变电站进行扩建时不应对以前的操作票造成影响;

7)应能提供方便的操作票的编辑、验证、预演手段;

8)应能提供从原始态到目标态的图形化操作。

2 程序化操作票的模式

目前程序化操作票一般有2种模式:

1)典型票模式。在变电站投运前编制所有的典型票并且经过传动实验,投运以后通过这些典型票进行程序化操作,由于典型票不可能包含变电站的所有操作,一般说来,典型票能够覆盖变电站操作的70%以上,基本包含了变电站常用的操作。这种方式不需要在操作前再编制操作票,并且所有的操作票已经经过传动实验,操作简单可靠,对运行人员没有太高的要求,所以是目前应用最广的一种模式。这种模式的局限性是不能覆盖变电站的所有操作。

2)非典型票模式。这种模式与传统的操作流程基本一致,在每次操作前根据操作的内容编制程序化操作票,经过仿真校验后执行,所不同的是由设备代替人来自动执行操作票。这种模式符合当前的运行和管理习惯,但是由于对操作票是临时编制的,即使采用一些仿真校验手段,也不可能完全避免由于操作票的编制失误导致的误操作。

单独采用典型票和非典型票的模式都不可能实现整个变电站全方位的程序化操作,把这2种模式相结合是一种不错的思路。首先,典型票解决70%～80%的操作问题,剩下的操作可以对已有的典型票进行组合,例如对于倒母操作时操作对象不确定的问题就可以采用对每个间隔的操作进行组合

3 智能变电站顺序控制需注意的问题

经过现场的实际运行实践，笔者认为智能变电站实施顺序控制时需要注意以下几个方面。

（1）为最大程度满足顺序操，顺控操作票应采用单间隔操作，避免出现220倒母线操作大票，当有新间隔投运时就需要更改已验证过的操作票。

（2）顺控操作应实现灵活化，即顺控操作票无需进行一次设备验证即可保证后台监控系统、测控、智能终端之间关联正确。

（3）在满足倒闸操作相关规定，采用遥信、电流、电压等遥测手段作为倒闸操作检查项，尽可能减少人工干预项，才能真正发挥顺控操作的优势。

（4）与视频图像监控系统的联动。智能变电站的顺序控制功能模块应该与视频图像监控系统实现联动。也就是说，在进行顺序控制操作时，系统应能自动把视频画面切换到与操作设备有关的对象上，除系统内部进行逻辑判断外，操作员也能通过视频画面直观地观测到设备的当前实际状态、操作中间的变化状态、操作结果等，以便出现异常时可随时对顺序控制过程进行干预。

（5）异常处理：①顺序控制操作过程中，变电站自动化系统发生事故或异常告警信号时，应自动停止操作；②顺序控制操作过程中，变电站设备出现分、合不到位或未满足操作条件时，应自动停止操作；③顺序操作中断后，若设备状态未发生改变，则在排除导致顺序控制操作停止的因素后，继续进行顺序控制操作；若设备状态已发生改变，则在排除导致设置控制操作停止的因素后，转向进行常规操作。

（6）注意顺序控制操作票的相对固定性。考虑到安全管理的需要，顺序控制操作票一经审核并经测试、验收合格投入使用后，就不能随意更改，即使确需修改也要重新测试、验收并经审批流程审核批准后才能使用。

4 结论

顺序控制是智能变电站重要的基本系统功能之一，充分体现了智能变电站的优越性。在具体实施过程中，既需要调度/集控站系统的软件增加相应的功能模块，也需要变电站间隔层和过程层智能单元的配合。也就是说，顺序控制必须考虑主站、集控站、变电所监控后台、远动装置、和间隔层测控设备内对顺序控制操作的全面支持与功能分配，以提高变电站电气操作的正确性和快速性。

顺序控制操作已经在750kV达坂城变电站试点成功，证明这种操作模式完全可以适应复杂的电气接线方式和大型的电气设备。