变电站设备远方顺控操作异常信号闭锁逻辑的研究

林威

摘要：随着电网技术的不断发展和电力自动化水平的不断提高，变电站一、二次设备远方遥控操作已经得到了普遍推广。为了进一步提高变电站倒闸操作效率，降低操作过程中的安全风险，提高电网安全系数，远方顺控操作已成为了电网发展的必然趋势。本文对顺控异常信号闭锁逻辑的制定原则、应用规则以及具体的应用范例做出了具体说明，并针对当前顺控操作实用化中因为异常信号闭锁逻辑不合理导致顺控成功率较低的问题给出了解决方案。

关键词：顺控；异常信号；闭锁逻辑；安全校验

变电站设备远方顺控操作是变电站倒闸操作的一种操作模式，可实现操作项目软件预制、 操作任务模块式搭建、 设备状态自动判别、 防误联锁智能校核、 操作步骤一键启动、操作过程自动顺序执行。目前顺序控制操作的安全性主要依托防误闭锁逻辑以及异常信号闭锁逻辑，防误闭锁逻辑技术的应用已较为成熟，而异常信号闭锁逻辑则存在原则确定、选取范围，应用逻辑等各方面问题。如何合理制定顺控异常信号闭锁逻辑，关乎了顺控操作的安全性与可靠性。

1、远方顺控异常信号闭锁逻辑的研究

1.1 顺控异常信号闭锁逻辑的重要性

顺控技术是由远方遥控技术发展而来的，远方遥控操作的安全性由防误闭锁系统、操作人员借助自动化三遥进行综合把控。而远方顺控操作大大弱化了操作人员的介入，转而通过系统自动实现操作目的，因此减少了人工安全判断，均交由系统实现信号安全校核[1]。系统安全校核的重要部分即异常信号闭锁逻辑，因此合理的制定异常信号闭锁逻辑库及其应用规则是顺控操作实现的必要条件。

1.2 顺控异常信号闭锁逻辑的制定原则

顺控异常信号闭锁逻辑的制定应兼顾安全性和可靠性两方面的要求。安全性指执行顺控操作时，操作对象及其相关的一、二次设备应处于正常运行状态，保证顺控过程是安全的。可靠性指顺序控制的对象在确保一次设备安全的情况下能可靠地操作到相应目标状态，不应出现误闭锁。下面对顺控闭锁信号的选取做具体说明：

1）顺控闭锁信号按照信号影响范围包含间隔闭锁信号、相关电压等级公用闭锁信号及全站公用闭锁信号。

2）间隔闭锁信号包含间隔事故类及异常类信号。GIS母线顺控操作时，SF6气室告警信号应包含母线本体气室及与母线气室直接连通的刀闸气室（含备用间隔及待用间隔气室告警信号）。

3）相关电压等级公用闭锁信号包含相关电压等级母线保护的事故类及异常类信号、反映母线保护信号的公用测控通讯信号、母线PT二次电压并列（含并列异常）信号。

4）全站公用闭锁信号包含全站事故总信号、直流系统（一体化电源）的直流失地、直流系统绝缘故障信号、反映直流系统（一体化电源）信号的公用测控通讯信号

1.3 顺控异常信号闭锁逻辑制定范例

以220kV线路顺控操作为例，根据上述制定原则，顺控闭锁信号应包含如下几个方面：

1）间隔闭锁信号包含线路间隔一、二次设备的事故类及异常类信号。

2）相关电压等级公用闭锁信号包含220kV母线PT二次电压并列（含并列异常）信号、220kV母线PT合并单元异常类信号、220kV母线保护的事故类及异常类信号、反映220kV母线保护信号的公用测控通讯信号。

3）全站公用闭锁信号包含全站事故总信号、直流系统（一体化电源）的直流失地、直流系统绝缘故障信号、反映直流系统（一体化电源）信号的公用测控通讯信号。

1.4 顺控异常信号闭锁逻辑的应用规则

为了提高顺控操作效率，防止出现正常信号误闭锁现象，应当对异常信号闭锁逻辑的应用制定相应的规则。

1）顺控操作执行阶段应根据顺控操作票的闭锁信号巡检项，依据顺控闭锁逻辑进行闭锁信号检查。

2）顺控操作预演时应对顺控闭锁库进行检查。出现相关信号，顺控暂停，经人工判断后选择继续顺控或者终止顺控。

3）顺控操作执行时，操作开关前应对顺控闭锁库进行检查。其中为了避免母线互联信号闭锁顺控操作，对于双母线接线的母线顺控操作，倒母过程合上刀闸前应对顺控闭锁库进行检查，刀闸双跨后拉开刀闸前可不检查顺控闭锁库。

4）顺控操作执行时，当检查顺控闭锁库中出现全站事故总信号，顺控暂停，经人工判断后选择继续顺控或者終止顺控；当出现除全站事故总的其它相关信号，直接终止顺控。

5）对于线路跨站顺控操作，顺控操作预演时应对线路各侧顺控闭锁库进行检查，顺控操作执行阶段设备操作仅需检查本侧顺控闭锁库。

2、当前顺控异常信号闭锁逻辑存在的问题

顺控异常信号闭锁逻辑编制初期着重考虑其安全性，以保障安全顺控为首要任务，因此在顺控开展的过程中，必不可少的因为顺控闭锁信号库的过于宽泛及应用规则的不够完善导致顺控出现误闭锁现象。例如间隔异常类信号中常出现的一般告警信号（如GPS告警、加热器告警等），但并不影设备的正常操作。所以完善异常信号闭锁逻辑、提高顺控成功率已成为当前重点待解决的问题。

3、顺控异常信号闭锁逻辑的改进方案

针对当前顺控异常信号闭锁逻辑存在的问题，结合实用化过程中的具体现象，需对顺控异常信号闭锁逻辑的原则及应用规则分别进行适应性修改，以达到增强顺控操作可靠性的目的，具体修改方案如下。

3.1 顺控异常信号闭锁逻辑应用规则的修改

为了顺控操作安全性考虑，在顺控操作预演阶段仍需进行全面的信号安全校验；为了顺控操作的可靠性考虑，在顺控的执行阶段修改为仅对闭锁信号库的核心信号进行安全校验，具体的应用规则及核心信号的定义如下：

1）顺控操作预演时应对顺控闭锁库进行检查。出现相关信号，顺控暂停，经人工判断后选择继续顺控或者终止顺控。

2）顺控操作执行阶段根据顺控操作票的闭锁信号巡检项，依据顺控闭锁库只进行核心类信号检查。顺控闭锁库核心类信号（以下简称“核心类信号”）包括：

（1）事故类信号。

（2）一次设备异常类信号：装置类型为“开关”类的异常信号；刀闸气室异常信号。

3）顺控操作执行时，操作开关前应对核心类信号进行检查。其中对于双母线接线的母线顺控操作，倒母过程合上刀闸前应对核心类信号进行检查，刀闸双跨后拉开刀闸前可不检查顺控闭锁库。

4）顺控操作执行时，当检查顺控闭锁库中出现全站事故总信号，顺控暂停，经人工判断后选择继续顺控或者终止顺控；当出现除全站事故总的其它核心类信号，直接终止顺控。

5）对于线路跨站顺控操作，顺控操作预演时应对线路各侧顺控闭锁库进行检查，顺控操作执行阶段设备操作仅需检查本侧顺控闭锁库。

3.2顺控异常信号闭锁逻辑的制定原则的修改

由于顺控操作执行中仅对异常信号闭锁库核心信号进行安全校验，而核心信号的定义对个别重要信号存在遗漏的现象，为完善核心信号的选取，对顺控异常信号闭锁逻辑的制定原则增加如下内容：

为适应顺控闭锁库适应性修改的需要，将主变本体压力突变告警、主变本体压力释放告警、主变本体轻瓦斯告警由异常类升为事故类信号。

由此满足核心信号中“事故类信号”的条件要求，当出现上述信号时，闭锁顺控操作。

4、结束语

随着电网一、二次设备远方遥控技术不断发展，变电站设备远方顺控操作逐步得到推广应用，大大减轻运维人员工作量、提高了操作效率并减少了单步操作时可能出现的误操作[2]。顺控异常信号闭锁逻辑为顺控操作提供了可靠的安全保障，通过完善变电站设备远方顺控异常信号闭锁逻辑的制定原则及应用规则，不断提高顺控的安全性与可靠性，推动变电站顺控操作技术的发展。

参考文献：

[1]鲍晓宁.智能变电站顺控操作逻辑编制应用探讨[J].科学家， 2017（14）：63-63.

[2]杜镇安，黎恒烜，雷杨，等.远方顺控操作系统技术路线分析[J]. 湖北电力，2018（1）.