監(jiān)控中心斷路器遠(yuǎn)方合閘存在問題及改進(jìn)措施

伍太萍，周鴻宇，汪旭峰，王葉偉

（1.國網(wǎng)江西省電力公司，江西南昌 330077；2.江西省火電建設(shè)公司，江西南昌 330000；3.國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司，江西南昌 330096）

0 引言

為充分發(fā)揮調(diào)控一體化和變電站實(shí)施無人值守集中監(jiān)控的管理優(yōu)勢，提升電網(wǎng)運(yùn)行和故障應(yīng)急處置效率，國家電網(wǎng)已全面推行斷路器常態(tài)化遠(yuǎn)方操作，明確要求對于具備遠(yuǎn)方操作條件的斷路器在一次設(shè)備計劃停送電和故障停運(yùn)線路試送等情況下應(yīng)由調(diào)控中心監(jiān)控員在調(diào)度端監(jiān)控系統(tǒng)上執(zhí)行遠(yuǎn)方操作。

某省調(diào)承擔(dān)了省域內(nèi)500 kV變電站設(shè)備運(yùn)行集中監(jiān)控業(yè)務(wù)，監(jiān)控范圍內(nèi)的所有斷路器均通過了停電狀態(tài)下的遠(yuǎn)方遙控分合閘驗收試驗，但未對斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)方檢無壓和檢同期合閘試驗。在斷路器常態(tài)化遠(yuǎn)方操作執(zhí)行過程中，發(fā)現(xiàn)部分500 kV斷路器不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方檢無壓合閘，只能進(jìn)行檢同期合閘等問題。本文分析了某省調(diào)監(jiān)控范圍內(nèi)斷路器遠(yuǎn)方合閘存在的問題及原因，并提出相應(yīng)改進(jìn)措施。

1 斷路器遠(yuǎn)方合閘方式

監(jiān)控員根據(jù)合閘點(diǎn)兩側(cè)系統(tǒng)的情況可選擇檢無壓、檢同期、不檢3種不同方式遠(yuǎn)方合斷路器。

1.1 檢無壓合閘

檢無壓合閘是當(dāng)合閘點(diǎn)兩側(cè)任意一側(cè)沒有電壓，如線路送電時進(jìn)行的第一次合閘或空合斷路器，無壓分為線路側(cè)和母線側(cè)均無壓、線路側(cè)有壓而母線側(cè)無壓、線路側(cè)無壓而母線側(cè)有壓3種。

1.2 檢同期合閘

檢同期合閘是在斷路器兩側(cè)都有壓狀態(tài)下進(jìn)行的合閘，分為環(huán)網(wǎng)合閘和準(zhǔn)同期合閘。環(huán)網(wǎng)合閘一般用于同一系統(tǒng)內(nèi)的斷路器同期合閘，特點(diǎn)是斷路器兩端的系統(tǒng)頻率是相同的，斷路器合上后在此處增加一個聯(lián)絡(luò)點(diǎn)。準(zhǔn)同期合閘也稱為并列，一般用于2個不同系統(tǒng)之間的斷路器同期合閘，特點(diǎn)是斷路器兩端的系統(tǒng)頻率不相同，如發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)。

1.3 不檢合閘

不檢合閘也稱強(qiáng)制合閘或無條件合閘，對斷路器合閘操作沒有任何條件限制，只要發(fā)出合閘命令，測控裝置的斷路器合閘出口觸點(diǎn)就會立刻閉合。一般用于斷路器緊急操作或檢修時遙控合斷路器。

2 存在問題

2.1 部分500 kV斷路器不能實(shí)現(xiàn)檢無壓合閘

由于監(jiān)控員在調(diào)度端監(jiān)控系統(tǒng)上無法進(jìn)行部分500 kV線路的計劃送電和故障停運(yùn)后的試送操作，監(jiān)控員只能按照規(guī)定將合閘指令轉(zhuǎn)發(fā)至現(xiàn)場運(yùn)維人員執(zhí)行，影響了電網(wǎng)運(yùn)行效率和故障處置效率。

對于遠(yuǎn)動裝置轉(zhuǎn)發(fā)過來的調(diào)度端遠(yuǎn)方遙控合閘指令，測控裝置判為一般遙控，裝置是否執(zhí)行遠(yuǎn)方檢同期或檢無壓操作完全由合閘檢同期和檢無壓控制字參數(shù)決定。通過排查發(fā)現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方檢無壓合閘的500 kV斷路器測控裝置均只投入了檢同期控制字，檢無壓控制字未投。因此，監(jiān)控員不能在調(diào)度端監(jiān)控系統(tǒng)上對這些斷路器實(shí)現(xiàn)檢無壓合閘，只能進(jìn)行檢同期合閘。

而對于變電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的合閘指令，測控裝置中的合閘檢同期和檢無壓控制字參數(shù)無效，裝置是否執(zhí)行檢同期或檢無壓操作由站端監(jiān)控系統(tǒng)的遙控命令來決定，遙控指令中帶有檢無壓、檢同期或不檢標(biāo)志位，雖測控裝置檢無壓控制字未投，仍可根據(jù)遙控報文中的標(biāo)志位進(jìn)行相應(yīng)合閘操作。因此，運(yùn)維人員可在變電站監(jiān)控后臺選擇不同方式進(jìn)行斷路器合閘操作。

2.2 存在遠(yuǎn)方非同期并列或合環(huán)風(fēng)險

由于調(diào)度通訊規(guī)約問題，監(jiān)控中心的遠(yuǎn)方遙控合閘命令較為簡單，遙控報文中不帶檢同期、檢無壓和不檢合閘標(biāo)志位。如果采用這種單一的合閘命令進(jìn)行斷路器遙控合閘操作，需要現(xiàn)場測控裝置能自動根據(jù)合閘點(diǎn)兩側(cè)電壓的情況來選擇相應(yīng)的合閘方式進(jìn)行合閘。即變電站測控裝置應(yīng)具備檢無壓和檢同期自動選擇功能，且必須同時投入檢無壓和檢同期方式。斷路器合閘時，測控裝置先判檢無壓，如無電壓，則合斷路器；如有電壓，檢無壓不成功后，自動轉(zhuǎn)入檢同期，判斷滿足同期條件后同期合斷路器。

但當(dāng)必須以檢同期方式進(jìn)行并列或合環(huán)操作，若合閘點(diǎn)兩側(cè)的任意一側(cè)電壓二次回路斷線或空開斷開導(dǎo)致測控裝置未檢測到該側(cè)電壓時，測控裝置就會誤將斷路器兩側(cè)均有電壓的情況判為無壓，并按無壓方式合閘造成非同期并列或合環(huán)，危及電網(wǎng)安全。

3 改進(jìn)措施

3.1 同時投入測控檢無壓和檢同期控制字，解決斷路器不能遠(yuǎn)方檢無壓合閘問題

由于500 kV和220 kV斷路器分屬不同調(diào)度管轄范圍，兩級調(diào)度在測控定值單的形式和對定值執(zhí)行的理解上均存在差異，造成現(xiàn)場不同變電站和不同電壓等級斷路器測控相關(guān)控制字設(shè)置不同，部分500 kV斷路器測控裝置只投入了檢同期控制字，影響了斷路器的遠(yuǎn)方檢無壓合閘操作。且由于測控裝置控制字并不影響運(yùn)維人員在變電站監(jiān)控后臺進(jìn)行遙控合閘操作，在調(diào)控一體化和變電站無人值班實(shí)施以后，該定值問題才異常突出并亟待解決。同時投入測控檢無壓和檢同期控制字后，測控裝置能夠自動檢測電壓情況實(shí)現(xiàn)檢同期和檢無壓模式自動切換合閘。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)控員同期合閘操作管理，防止斷路器非同期并列或合環(huán)

監(jiān)控員在執(zhí)行斷路器同期合閘的調(diào)度指令時，必須提前做好危險點(diǎn)分析，操作前先查看監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)間隔圖中斷路器兩側(cè)電壓是否正常。如任意一側(cè)電壓不正常均應(yīng)停止操作，立即向值班調(diào)度員匯報，由當(dāng)值調(diào)度員根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行方式?jīng)Q定是否強(qiáng)制合閘或調(diào)整合閘方式，防止電壓二次回路斷線時測控裝置誤以檢無壓方式進(jìn)行并列或合環(huán)操作，引發(fā)電網(wǎng)事故。此外，測控裝置在檢測到斷路器兩側(cè)電壓異常時，應(yīng)能向調(diào)度端監(jiān)控系統(tǒng)上送“同期電壓斷線”等相關(guān)信號，提醒監(jiān)控員進(jìn)行相應(yīng)處置。

3.3 對測控裝置和綜自系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)不同方式的遠(yuǎn)方合閘

對于采用103規(guī)約通訊的常規(guī)測控裝置，要求下發(fā)的遙控報文中檢同期或檢無壓帶有置位標(biāo)志，標(biāo)志位允許才能進(jìn)行相應(yīng)遙控，而以104規(guī)約傳輸?shù)恼{(diào)度端遠(yuǎn)方遙控命令不帶有相應(yīng)標(biāo)志位，因此無法實(shí)現(xiàn)不同方式的遠(yuǎn)方合閘。對于智能變電站中采用61850規(guī)約通訊的測控裝置，由于61850規(guī)約建模的可編輯性較為靈活，各廠家在建模時均可建立多組測控遙控方式和遙控通道，可執(zhí)行性強(qiáng)，測控裝置支持為各合閘方式提供不同的遙控點(diǎn)號，實(shí)現(xiàn)調(diào)度端根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式以不同方式遠(yuǎn)方合斷路器，避免測控裝置自判斷合閘方式可能造成的非同期并列或合環(huán)。因此，對于改造為61850通訊規(guī)約的常規(guī)變電站和智能變電站，均可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心不同方式的遠(yuǎn)方合閘。

[1]李佳.變電站測控裝置中斷路器同期合閘功能[J].云南電力技術(shù)，2012（2）：58-61.

[2]周斌，魯國剛.具有檢同期合閘功能的變電站測控裝置[J].電力自動化設(shè)備，2004，24（1）：91-93.

[3]白永磊.關(guān)于變電站中“檢同期”功能的探討[J].天津電力技術(shù)，2007（3）：45-48.