論110kV程序化變電站如何向集控端發(fā)展

梁偉豪

摘 要：變電站在不斷建設(shè)過程中出現(xiàn)了程序化變電站，這種變電站實現(xiàn)了程序化操作，減少了人工操作，而且還慢慢實現(xiàn)了無需人工操作的情況，能夠避免出現(xiàn)操作失誤，在操作時間方面也能夠進(jìn)行縮短，對提高變電站的安全運(yùn)行水平非常有利，對程序化變電站進(jìn)行操作還需要在變電站現(xiàn)場進(jìn)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(yōu)勢很難進(jìn)行發(fā)揮，對其技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，能夠更好的發(fā)揮程序化變電站的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：程序化；變電站；集控端發(fā)展

前言

在我國的變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，隨著自動化程度的日益提高，實現(xiàn)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(jī)芯片技術(shù)以及嵌入式操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，變電站遠(yuǎn)動工作站的通信能力以及處理能力也得到很大的提高。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi)變電站自動化系統(tǒng)水平已經(jīng)得到了很大的提高，一些重要的變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備在可靠性以及可控性方面效果非常好，在此基礎(chǔ)上，程序化變電站應(yīng)運(yùn)而生，采用程序化操作，能夠?qū)ぷ鞯男蔬M(jìn)行提高，同時，對操作的正確率也能進(jìn)行提高，對防止變電站運(yùn)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(jìn)行預(yù)先的定義，然后在實際操作方面只需按照預(yù)先定義進(jìn)行操作即可，這樣實現(xiàn)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(xiàn)一個狀態(tài)向另外一個操作狀態(tài)的轉(zhuǎn)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(nèi)容以及操作后的確認(rèn)條件，即對操作的成功性問題進(jìn)行確認(rèn)。[1]

近年來，智能電網(wǎng)得到了很好的發(fā)展，程序化操作是智能電網(wǎng)能夠得到更好應(yīng)用的前提，為了能夠更好的促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展，東莞供電局建立了程序化操作試點操作地點，結(jié)合一、二次設(shè)備狀況，文章將討論110kV程序化變電站如何向集控端發(fā)展。

1 國內(nèi)程序化控制的基本情況

程序化變電站在應(yīng)用方面對傳統(tǒng)的變電站運(yùn)行方式進(jìn)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(nèi)部的運(yùn)行人員或者是調(diào)度人員根據(jù)操作要求進(jìn)行程序化命令的執(zhí)行，對操作進(jìn)行校驗的工作由變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備進(jìn)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(shè)備在使用方面操作控制接口不能進(jìn)行共享，因此，間隔層測控裝置只是能夠?qū)崿F(xiàn)單間隔典型票的程序化控制功能，后臺/主站下發(fā)的單間隔程序化控制命令直接發(fā)送至測控裝置；對于跨間隔典型票 /組合票和臨時票，由遠(yuǎn)動轉(zhuǎn)發(fā)至后臺控制完成。由后臺統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。[3]

2 程序化變電站如何向集控端發(fā)展

2.1 方案設(shè)想

程序化變電站向集控端發(fā)展，可以利用中間服務(wù)器控制端來進(jìn)行實現(xiàn)，變電站內(nèi)所有的操作票都要在服務(wù)器中進(jìn)行存放，因此，要由運(yùn)行人員選擇合適的操作票，根據(jù)操作順序依次向間隔層設(shè)備下發(fā)控制命令，這樣才能達(dá)到操作票程序化操作的目的。集控端運(yùn)行人員在下發(fā)操作命令以后要通過遠(yuǎn)動機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到程序化中間服務(wù)器，然后實現(xiàn)程序化操作。[4]

2.2 與站內(nèi)五防相配合，以保證操作的正確性

在接收到當(dāng)?shù)爻绦蚧僮鳈C(jī)讀取的操作票或集控端下發(fā)的操作票后，程序化中間服務(wù)器通知獨立的五防主機(jī)對該操作票進(jìn)行五防驗證，只有在操作票通過五防主機(jī)的驗證后，程序化中間服務(wù)器才會上送給集控端。然后程序化中間服務(wù)器每執(zhí)行一步操作，除了需要程序化中間服務(wù)器判斷執(zhí)行條件外，還需要經(jīng)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(wù)器才會下發(fā)執(zhí)行條件。[5]

2.3 增加一臺五防中間服務(wù)器

在五防方面可以增加一臺五防中間服務(wù)器，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)和程序化中間服務(wù)器的通信，同時，還能實現(xiàn)遙控閉鎖控制器通信，能夠?qū)崿F(xiàn)和原有五防后臺的通信，對通道的好壞也能進(jìn)行驗證。

對一次設(shè)備，由于五防系統(tǒng)有遙控閉鎖對一次設(shè)備進(jìn)行硬件閉鎖，通過五防判斷后，五防中間服務(wù)器必須先解鎖遙控閉鎖繼電器，再給程序化中間服務(wù)器發(fā)送允許操作命令，否則，程序化操作無法進(jìn)行。操作票內(nèi)的單步執(zhí)行失敗時，若當(dāng)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(wù)器上送“執(zhí)行總失敗”信息，整個操作票執(zhí)行失敗；若當(dāng)前操作項出錯處理方式定義為“提示用戶停止或繼續(xù)執(zhí)行”，程序化中間服務(wù)器將上送“當(dāng)前步執(zhí)行失敗”信息，并進(jìn)入等待狀態(tài)。[6]集控端下發(fā)“繼續(xù)執(zhí)行”命令，程序化中間服務(wù)器將重新執(zhí)行當(dāng)前失敗的操作項；集控端下發(fā)“停止執(zhí)行”命令，則結(jié)束當(dāng)前操作票執(zhí)行。

2.4 遠(yuǎn)動通信規(guī)約的擴(kuò)充

程序化操作過程中，變電站要將操作票的內(nèi)容上傳，然后進(jìn)行確認(rèn)，集控端也要對程序化操作的執(zhí)行信息進(jìn)行實時掌握。在操作過程中，還要對保護(hù)定值進(jìn)行修改、定值區(qū)的切換以及保護(hù)功能軟壓板的投退等操作內(nèi)容進(jìn)行重視，這些操作對廣泛應(yīng)用的遠(yuǎn)動規(guī)約等方面的要求還不能很好的滿足，因此，要對現(xiàn)有的遠(yuǎn)動規(guī)約進(jìn)行擴(kuò)展，不然很難實現(xiàn)程序化操作過程監(jiān)視功能。[7]

因程序化操作牽扯操作票的傳送，原站內(nèi)遠(yuǎn)動裝置向集控中心傳送數(shù)據(jù)的通道無法實現(xiàn)此項功能，在程序化操作服務(wù)器和集控之間增加程序化操作專用104通道，104通道規(guī)約已經(jīng)在全國范圍內(nèi)的很多程序化操作變電站中得到了應(yīng)用。104規(guī)約的主要作用就是實現(xiàn)程序化中間服務(wù)器需要的站內(nèi)信息量和下發(fā)的遙控命令之間的傳送，因此，五防中間服務(wù)器通訊也多采用這種規(guī)約，對操作序列和實時遙信進(jìn)行傳送。[8]

3 程序化變電站向集控端發(fā)展的優(yōu)勢

3.1 運(yùn)行操作的優(yōu)勢

程序化變電站實現(xiàn)了程序化操作，對人工操作進(jìn)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(xiàn)，同時，對操作的時間也能進(jìn)行減少，對變電站的安全運(yùn)行水平也能進(jìn)行提高，也實現(xiàn)了對變電站內(nèi)的集中監(jiān)控和調(diào)度端的監(jiān)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(shè)也取得了很好的效果，但是，在操作方面還需要在變電站現(xiàn)場進(jìn)行實施，對人力和時間而言也是非常耗費的，會導(dǎo)致程序化變電站的優(yōu)勢不能很好的進(jìn)行發(fā)揮。因此，程序化變電站的集控端發(fā)展是一種技術(shù)發(fā)展的新趨勢，也是實現(xiàn)程序化變電站真正意義的體現(xiàn)。通過程序化操作，減少操作失誤的出現(xiàn)，對人工操作進(jìn)行減少，這樣在操作時間上也能進(jìn)行縮短，同時，對變電站的安全運(yùn)行水平的提高也非常有利。[9]

3.2 事故處理的優(yōu)勢

電力設(shè)備和電力系統(tǒng)，在運(yùn)行中常常會發(fā)生各種異常現(xiàn)象或事故。正確及時地處理，能夠?qū)p失降到最低程度，同時也是變電所運(yùn)行值班人員一項重要的基本職責(zé)和技能。事故處理的任務(wù)：盡快限制事故的發(fā)展，解除對人身和設(shè)備安全的威脅，消除或隔離事故的根源，盡可能地保持設(shè)備的正常運(yùn)行，迅速恢復(fù)重要用戶的供電和所用電。通過程序化變電站向集控端發(fā)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(xiàn)象，無論對于事故處理的任務(wù)的任何一點，都有著重要的意思，盡快降低事故對電力設(shè)備和電力系統(tǒng)帶來的影響。[10]

4 結(jié)束語

在廣東電網(wǎng)東莞供電局首座程序化操作變電站——110kV望牛墩站順利投產(chǎn)后，我們對程序化操作有了更多的了解。程序化操作技術(shù)已經(jīng)成為了變電站綜合自動化技術(shù)的重心，在應(yīng)用范圍方面還要進(jìn)行更好的開發(fā)，而程序化變電站向集控端的發(fā)展要制定科學(xué)完善的運(yùn)行管理制度，對操作技術(shù)進(jìn)行更好的發(fā)掘，對電網(wǎng)的維護(hù)也非常有利。安全運(yùn)行是電力部門的生命線，然而每年仍發(fā)生許多因操作人員誤操作而導(dǎo)致的重大事故，造成人員傷亡、設(shè)備損壞、電網(wǎng)事故，經(jīng)濟(jì)損失慘重。程序化變電站向集控端發(fā)的展能夠更進(jìn)一步縮短操作時間，充分發(fā)揮程序化變電站本身的優(yōu)勢，提高變電站的安全運(yùn)行水平，將成為更多的工程技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)人員研究和探索的方向，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行做出不可估量的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[10]浙江省電力設(shè)計院.IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在聞堰220kV變電站中的應(yīng)用研究[Z].2009.