論110kV程序化變電站如何向集控端發展

梁偉豪

摘 要：變電站在不斷建設過程中出現了程序化變電站，這種變電站實現了程序化操作，減少了人工操作，而且還慢慢實現了無需人工操作的情況，能夠避免出現操作失誤，在操作時間方面也能夠進行縮短，對提高變電站的安全運行水平非常有利，對程序化變電站進行操作還需要在變電站現場進行實施，這個過程也要耗費大量的時間和人力，因此，程序化變電站的優勢很難進行發揮，對其技術發展趨勢進行分析，能夠更好的發揮程序化變電站的優勢。

關鍵詞：程序化；變電站；集控端發展

前言

在我國的變電站計算機監控系統中，隨著自動化程度的日益提高，實現超高電壓等級變電站的無人值班的需求也越來越突出。而隨著微機芯片技術以及嵌入式操作系統的進一步發展和完善，變電站遠動工作站的通信能力以及處理能力也得到很大的提高。經過多年的發展，國內變電站自動化系統水平已經得到了很大的提高，一些重要的變電站一次設備和二次設備在可靠性以及可控性方面效果非常好，在此基礎上，程序化變電站應運而生，采用程序化操作，能夠對工作的效率進行提高，同時，對操作的正確率也能進行提高，對防止變電站運行過程中的誤操作非常有利。程序化操作的主要工作原理就是對操作序列要進行預先的定義，然后在實際操作方面只需按照預先定義進行操作即可，這樣實現了一鍵操作的目的。可以將程序化操作對象抽象為操作票，每個操作就是實現一個狀態向另外一個操作狀態的轉換，對操作的步驟也有明確的先后順序，每步操作都可以分為操作前的邏輯判斷、操作內容以及操作后的確認條件，即對操作的成功性問題進行確認。[1]

近年來，智能電網得到了很好的發展，程序化操作是智能電網能夠得到更好應用的前提，為了能夠更好的促進智能電網發展，東莞供電局建立了程序化操作試點操作地點，結合一、二次設備狀況，文章將討論110kV程序化變電站如何向集控端發展。

1 國內程序化控制的基本情況

程序化變電站在應用方面對傳統的變電站運行方式進行了改變，通過倒閘操作程序化，在實際操作方面只需要變電站內部的運行人員或者是調度人員根據操作要求進行程序化命令的執行，對操作進行校驗的工作由變電站內的智能電子設備進行完成。[2]

程序化變電站單間隔操作主要是由間隔控制裝置來完成，一次設備在使用方面操作控制接口不能進行共享，因此，間隔層測控裝置只是能夠實現單間隔典型票的程序化控制功能，后臺/主站下發的單間隔程序化控制命令直接發送至測控裝置；對于跨間隔典型票 /組合票和臨時票，由遠動轉發至后臺控制完成。由后臺統一協調控制。[3]

2 程序化變電站如何向集控端發展

2.1 方案設想

程序化變電站向集控端發展，可以利用中間服務器控制端來進行實現，變電站內所有的操作票都要在服務器中進行存放，因此，要由運行人員選擇合適的操作票，根據操作順序依次向間隔層設備下發控制命令，這樣才能達到操作票程序化操作的目的。集控端運行人員在下發操作命令以后要通過遠動機轉發到程序化中間服務器，然后實現程序化操作。[4]

2.2 與站內五防相配合，以保證操作的正確性

在接收到當地程序化操作機讀取的操作票或集控端下發的操作票后，程序化中間服務器通知獨立的五防主機對該操作票進行五防驗證，只有在操作票通過五防主機的驗證后，程序化中間服務器才會上送給集控端。然后程序化中間服務器每執行一步操作，除了需要程序化中間服務器判斷執行條件外，還需要經過五防主的邏輯驗證，只有在驗證通過的情況下程序化中間服務器才會下發執行條件。[5]

2.3 增加一臺五防中間服務器

在五防方面可以增加一臺五防中間服務器，這樣能夠實現和程序化中間服務器的通信，同時，還能實現遙控閉鎖控制器通信，能夠實現和原有五防后臺的通信，對通道的好壞也能進行驗證。

對一次設備，由于五防系統有遙控閉鎖對一次設備進行硬件閉鎖，通過五防判斷后，五防中間服務器必須先解鎖遙控閉鎖繼電器，再給程序化中間服務器發送允許操作命令，否則，程序化操作無法進行。操作票內的單步執行失敗時，若當前操作項出錯，處理方式定義為“立即停止”，則程序化中間服務器上送“執行總失敗”信息，整個操作票執行失敗；若當前操作項出錯處理方式定義為“提示用戶停止或繼續執行”，程序化中間服務器將上送“當前步執行失敗”信息，并進入等待狀態。[6]集控端下發“繼續執行”命令，程序化中間服務器將重新執行當前失敗的操作項；集控端下發“停止執行”命令，則結束當前操作票執行。

2.4 遠動通信規約的擴充

程序化操作過程中，變電站要將操作票的內容上傳，然后進行確認，集控端也要對程序化操作的執行信息進行實時掌握。在操作過程中，還要對保護定值進行修改、定值區的切換以及保護功能軟壓板的投退等操作內容進行重視，這些操作對廣泛應用的遠動規約等方面的要求還不能很好的滿足，因此，要對現有的遠動規約進行擴展，不然很難實現程序化操作過程監視功能。[7]

因程序化操作牽扯操作票的傳送，原站內遠動裝置向集控中心傳送數據的通道無法實現此項功能，在程序化操作服務器和集控之間增加程序化操作專用104通道，104通道規約已經在全國范圍內的很多程序化操作變電站中得到了應用。104規約的主要作用就是實現程序化中間服務器需要的站內信息量和下發的遙控命令之間的傳送，因此，五防中間服務器通訊也多采用這種規約，對操作序列和實時遙信進行傳送。[8]

3 程序化變電站向集控端發展的優勢

3.1 運行操作的優勢

程序化變電站實現了程序化操作，對人工操作進行減少，或者是根本就不再需要人工操作，這樣能夠在最大程度上減少操作失誤的出現，同時，對操作的時間也能進行減少，對變電站的安全運行水平也能進行提高，也實現了對變電站內的集中監控和調度端的監視和控制。近年來，無人值班變電站和少人值班變電站的建設也取得了很好的效果，但是，在操作方面還需要在變電站現場進行實施，對人力和時間而言也是非常耗費的，會導致程序化變電站的優勢不能很好的進行發揮。因此，程序化變電站的集控端發展是一種技術發展的新趨勢，也是實現程序化變電站真正意義的體現。通過程序化操作，減少操作失誤的出現，對人工操作進行減少，這樣在操作時間上也能進行縮短，同時，對變電站的安全運行水平的提高也非常有利。[9]

3.2 事故處理的優勢

電力設備和電力系統，在運行中常常會發生各種異常現象或事故。正確及時地處理，能夠將損失降到最低程度，同時也是變電所運行值班人員一項重要的基本職責和技能。事故處理的任務：盡快限制事故的發展，解除對人身和設備安全的威脅，消除或隔離事故的根源，盡可能地保持設備的正常運行，迅速恢復重要用戶的供電和所用電。通過程序化變電站向集控端發展，也使得程序化變電站在事故處理方面有著不可估量的現象，無論對于事故處理的任務的任何一點，都有著重要的意思，盡快降低事故對電力設備和電力系統帶來的影響。[10]

4 結束語

在廣東電網東莞供電局首座程序化操作變電站——110kV望牛墩站順利投產后，我們對程序化操作有了更多的了解。程序化操作技術已經成為了變電站綜合自動化技術的重心，在應用范圍方面還要進行更好的開發，而程序化變電站向集控端的發展要制定科學完善的運行管理制度，對操作技術進行更好的發掘，對電網的維護也非常有利。安全運行是電力部門的生命線，然而每年仍發生許多因操作人員誤操作而導致的重大事故，造成人員傷亡、設備損壞、電網事故，經濟損失慘重。程序化變電站向集控端發的展能夠更進一步縮短操作時間，充分發揮程序化變電站本身的優勢，提高變電站的安全運行水平，將成為更多的工程技術、運行維護人員研究和探索的方向，為電力系統的安全運行做出不可估量的貢獻。

參考文獻

[1]薄鑫.淺析程序化操作在變電站中應用[J].南京供電，2009：57-58.

[2]張靜.程序化操作概要設計[M].2010，1.

[3]王永明，郭碧媛，張豐.分布式變電站程序化操作系統的實現[J].電力系統保護與控制，2010，38（4）：92-94.

[4]高翔.數字化變電站應用技術[M].中國電力出版社，2008.

[5]吳國威.基于IEC61850的變電站自動化系統的應用研究[D].杭州：浙江大學，2007.

[6]孫一民，李延新，黎強.分階段實現數字化變電站系統的工程方案[J].電力系統自動化，2007，31.

[7]國電南瑞.五防一體化[Z].2009，5.

[8]葉志鋒.300G裝置順控功能概要設計[Z].2009，12.

[9]張靜.程序化操作組態格式定義[Z].2009，12.

[10]浙江省電力設計院.IEC61850標準在聞堰220kV變電站中的應用研究[Z].2009.