變電站自動化系統實施程序化操作的必要性和途徑分析

李凡　許秋萍

摘 要：文章介紹了變電站自動化系統程序化操作的概念及要求，提出了實施變電站程序化操作的必要性與可行性，并結合實踐探討了變電站自動化系統程序化操作的實施途徑。

關鍵詞：變電站；自動化系統；程序化操作；必要性；要求；途徑

1 概述

伴隨著電力系統的迅速發展，越來越多的變電站已實現無人值班，然而，變電站設備的倒閘操作依然靠值班人員來完成，直接關系到電網及人身安全，隨著變電網操作程序的日益復雜，給變電站倒閘操作增添難度，傳統的變電站操作是根據操作規程編寫操作票，接著由操作人員依照操作票的執行順序實施操作，并由人工實施檢查，操作效率低，操作票的落實情況受人為因素影響較大。將程序化操作引人變電站自動化系統，由站內智能設備取代操作人員嚴格按照變電站操作票的執行要求自動完成執行操作票，采用程序化操作能夠有效減少甚至杜絕人為因素所導致的誤操作，可以減員增效，縮短事故處理時間，簡化管理流程，切實提高管理效率。文章結合多年的變電站操作實踐經驗，提出了程序化操作的必要性和可行性，并提出一系列實施途徑，以期提高變電站自動化系統的管理水平。

2 認識程序化操作

2.1 概念

程序化操作又稱為順控操作，指的是在遙控操作過程中，設備自初始狀態一直到結束狀態，所執行的控制、監視及操作等工作通過程序包，一步完成操作。變電站程序化操作指的是利用變電站自動化系統程序化控制程序對變電站傳統操作票及程序進行描述，并結合防誤操作閉鎖邏輯，通過變電站自動化系統的服務器、測控設備和通信設備實施變電站一次、二次設備的自動控制，實現對應間隔設備實施倒閘操作。

2.2 要求

2.2.1 對一次設備的要求。程序化操作需實現變電站內部智能電子設備自動地執行各項操作，所以要求參與程序化操作的全部的一次設備，包括斷路器、隔離刀閘和手車等全部實現電動操作，即通過電氣操作能夠實現開關、刀閘及地刀的分合，不需要人工參與。

2.2.2 對二次設備的要求。（1）要求參與程序化操作的二次設備需穩定、可靠，不僅可以按照程序化操作票順序正確發出控制信號，還可以保證一次設備狀態的采集無誤。（2）需具備一定的容錯措施，因此一次設備存在不可靠因素，所以要求在設計二次設備時要充分考慮到一次設備可能發生的異常情況，當一次設備返回狀態與一次設備實際狀態不符時避免出現誤操作。（3）對變電站自動化系統實施程序化操作時需實現保護設備可提供與硬壓板相應的軟壓板，并通過軟壓板的遠方投退實現投退保護功能。

2.2.3 對監控系統的要求。（1）需具備完善的系統軟件：系統軟件需具備完整的自診斷程序，其可靠性、兼容性和友好性等指標要充分滿足系統要求，支持用戶開發新的功能，且開發后的軟件可實現在線裝入系統。（2）具備程序化操作模塊：變電站自動化系統實施程序化操作是由程序化操作程序或模塊來實現，監控系統需配置程序化操作模塊，通信協議應該具備保護定值的傳輸及修改功能。

2.3 特點

（1）確保在執行多步操作時避免在不具備操作條件時違反規則操作錯誤，即監控系統在執行操作命令時嚴格校驗操作條件是否滿足，如通過檢查母線的數值及有電顯示裝置狀態判斷設備是否帶電。（2）確保后臺機避免發出不符合實際情況的程序化操作命令，認真判別電氣設備的運行狀態，保證電氣設備程序化操作從當前狀態向目標狀態實施操作。（3）當變電站監控系統收到來自監控中心的選擇命令時，需檢查是否滿足操作條件，符合操作條件才能向監控中心發出遙控返校信息，從而確保遙控操作命令的安全正確執行。

3 變電站自動化系統實施程序化操作的必要性

3.1 實施科學管理的迫切需求

隨著電網規模的快速發展，變電站的數量迅速增加，致使電網企業變電運行缺員情況突出，為了整合生產資源，優化管理，提高電力企業的管理水平，變電運行模式逐漸由少人值班逐步向無人值班模式轉變，集約化及精細化管理格局初步形成。程序化操作能夠為無人值班提供強有力的技術支持，進一步縮減運維人員數量，尤其對偏遠地區的變電站可以因此節省大量的人力和物力，實現減員增效，以此節約人力資源成本，切實降低工作人員的壓力及失誤幾率，提高倒閘操作效率與可靠性。

3.2 電力企業得以安全發展的現實需要

綜合自動化變電站目前大都采用逐項操作模式，在連續的填票、審票及檢查過程中，操作過程的準確性會因工作人員的技術水平而具有一定的不確定性。而程序化操作富有檢查項目規范細致等特點，能夠顯著縮減操作時間，可以從根本上避免工作人員誤（漏）拉合斷路器或誤（漏）投安全自動裝置，切實提高操作的安全性。

4 變電站自動化系統實施程序化操作的可行性

（1）電網結構相對合理，變電站設備的技術含量相對較高，已具備遠方電動操作的能力。（2）一、二次設備和信息傳輸通道非常可靠，可實現每一步驟都得以可靠執行。（3）具備功能強大的變電站綜合自動化系統，在可靠的一、二次設備配合下，變電站自動化系統的程序化操作成為現實。

5 變電站自動化系統程序化操作的實施途徑

5.1 確保程序化操作的連貫性

程序化操作作為一個全自動過程，操作時無需人工干預，為了確保程序化操作的連貫執行，應該充分、認真編制程序化操作票，以此避免程序化操作中非故障性中斷。

5.2 程序化操作應該具備控制急停功能

在執行程序化操作時，應該將保護動作的優先級定為最高，并且在保護動作之后，應該自動地對程序化操作予以閉鎖，直至操作人員再次發出“繼續執行操作”命令，方可繼續執行接來下的操作，同時也可以由操作人員主動發出急停命令，降低事故擴大的可能性，從而實現程序化操作富有掌控能力。

5.3 加強與設備生產廠家的溝通與協調

程序化操作前期調試的工作量較大，為了切實提高工作效率，需要一次設備、二次設備的生產廠家及用戶之間進行更多的溝通與協調，從而制定出詳細的調試及驗收方案，確保在全面性驗證的基礎上，既可以避免重復勞動，又可以實現提高工作效率的目的。

6 結束語

在變電站自動化系統中實施程序化操作，可以切實提高變電站自動化的控制水平，從而為電網的穩定運行可以奠定堅實的基礎。為了確保程序化操作的順利實施，應該對相關設備進行明確的要求，在操作的安全性、靈活性及操作效率等方面全面考慮程序化操作，并依靠較為完善的設備維護管理制度，落實責任，確保程序化操作的有效和持續的實施，切實提高程序化操作的準確性和穩定性。

參考文獻

[1]黃文韜.對變電站實現程序化操作的探討[J].電力系統保護與控制，2008，36（22）.

[2]趙輝程，孫玉文，陳韶偉.變電站程序化操作若干問題探討[J].江蘇電機工程，2009，28（5）.

[3]韋明.程序化操作在變電站自動化系統中的實現初探[J].科技創業家，2014.

[4]孫平，祁春風，楊振琦，等.變電站程序化操作的探索與應用[J].華北電力技術，2008.

[5]王文龍，胡紹謙，湯震宇.程序化操作在變電站中實現的幾個關鍵問題[J].電力系統自動化，2008，32（22）.