變電站順序控制方案探討

周新啟+鄭莎+潘蘭蘭+朱長東

摘 要：探討了順序控制在變電站電氣操作中的必要性，就變電站順序控制的兩種技術路線、兩種實現方式進行了分析比較，提出了變電站順序控制實現方案。

關鍵詞：電氣操作；順序控制；方案探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.160

1 變電站順序控制方式的必要性

隨著國民經濟的不斷發展，作為國民經濟能源基礎的電力系統規模越來越大，變電站的數量也越來越多，變電站電氣設備的操作也越來越頻繁。而伴隨著變電站無人值班模式的實現，變電運維人員大量減少。目前變電站電氣設備的操作基本沿用傳統的“下令-復誦-執行-現場確認-逐項匯報”的逐步操作模式，該模式下要求運維人員在變電站現場進行操作，頻繁直接接觸電氣設備，在電氣設備間來回走動。

傳統操作模式雖然在一定程度上保證了操作的安全性與正確性，但勞動強度大、操作過程用時長，運維人員直接接觸設備，操作時面臨人身安全風險。同時隨著變電站操作密度的增加，操作過程中人工干預程度較高，給運行人員帶來了較大壓力，也從一定程度上增加了誤操作的可能，影響了電網的安全運行水平。同時操作任務多、繁重，運維人員人力不足的矛盾突出。

然而隨著一次設備的質量水平、可靠性的提高，二次設備技術水平的進步，變電站電氣設備的操作模式完全可實現變革，采用其他行業已采用的順序控制模式。順序控制操作能夠有效減少操作時間，減少停電時間，降低經濟損失和對生產生活造成的不便；順序控制操作大大減少運維人員直接接觸設備的幾率，有效避免人身安全風險；順序控制操作還能夠有效降低倒閘操作誤操作的概率，從而降低電網事故率。

2 變電站順序控制方案探討

變電站順序控制是指在調控主站端或者在變電站監控主機上發出整批指令，由系統根據設備狀態信息變化情況判斷每步操作是否到位，確認到位后自動或半自動執行下一指令，直至執行完成所有的指令。

2.1 兩種技術路線的比較

根據順序控制模塊布置位置的選擇，存在兩種順序控制操作技術路線。第一種是順序控制模塊布置在調控主站端，第二種是順序控制模塊布置在變電站端。

順序控制模塊布置在調控主站端的順序控制操作方式，調度控制系統中需要新增順序控制模塊、操作票管理模塊和安全校核模塊。調度控制系統的改造工作量相對較大，而變電站監控系統的改造工作量相對較小。一個中等規模的地級市供電公司所管轄的220kV變電站在18座左右、110kV變電站72座左右，要在調控主站端布置順序控制模塊，完成每一個站的順控操作票，無論是工作量還是調試安全風險都是巨大的。同時由于順序控制模塊布置在調控主站端，在順序控制時有大量的信息需要在調控主站端與變電站站端之間交互，要滿足順序控制操作可靠的完成，對調控主站端與變電站站端通訊通訊可靠性要求很高。

順序控制模塊布置在變電站端的順序控制操作方式，變電站監控系統需要新增順序控制模塊和應用于順序控制操作的安全校核模塊，同時還需要對I 區數據通信網關機（或遠動裝置）進行升級，以支持傳輸順控操作票和接收順控執行指令。變電站監控系統的改造工作量相對較大，相對而言調度控制系統的改造工作量較小。但單個變電站改造在方式安排上靈活，在變電站端完成順序控制操作票調試，工作風險性較小且可控。

通過以上分析，從變電站順序控制實施的改造工作量、安全性、靈活性角度比較，順序控制模塊宜布置在變電站端。

2.2 兩種實現方式的比較

從順序控制實現的主體完成方式來分，順序控制模式分集中式和集中分布式兩種。

集中式是指以監控主機、通信網關機為主體的實現方式：由監控主機、通信網關機解析操作票，并根據操作順序依次向測控裝置下發控制命令，達到順序控制操作的目的。

集中式與分布式相結合的方式是指：單間隔的順序控制操作由相應間隔的測控裝置實現，跨間隔的順序控制操作通過集中式的方式實現。

集中式方式下，順控操作票存儲在監控主機和通信網關機（遠動裝置）中，由監控主機、通信網關機解析操作票，根據操作順序依次向測控裝置下發一條條控制命令，在監控主機或者調控主站端顯示順控操作票每一項操作結果。

集中式與分布式相結合的方式下，單間隔的順序控制步驟在測控裝置中固化，順控操作時直接通過測控裝置順序執行，跨間隔操作時由存儲在監控主機和通信網關機（遠動裝置）順控操作票按照順序調用不同間隔的測控裝置順控步驟來完成順控操作。

集中式方式下的順序控制操作，每一步操作均返回操作結果，在監控主機或者調控主站端上可見，執行情況一目了然。如操作中有異常或者故障，可以及時暫停或終止操作，操作可控性好。

集中式與分布式相結合的方式下在監控主機或者調控主站端一鍵操作，由測控裝置按照程序執行，不能清晰看到每一步操作結果，只能人工監視遙信、遙測變化情況，人工判斷操作成功與否，被動等待最后執行結果。該方式下如操作中有異常或者故障，只能被動等待結果，執行失敗后只能人工檢索信息、人工分析，操作可控性較差。

2.3 變電站順序控制方案的選擇

綜上所述，變電站順序控制實施應選擇將順序控制模塊布置在變電站端，選擇集中順序控制模式。

3 結束語

順序控制在具體實施過程中，既需要電力調度控制中心、主站系統的軟件增加相應的功能模塊，也需要變電站間隔層和過程層智能單元的配合，為此，必須考慮主站、變電站監控后臺、遠動裝置和間隔層測控設備內對順序控制操作的全面支持與功能分配，以提高變電站電氣設備操作的正確性和快速性。

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，2008，11（22）.

[2]葉峰.程序化操作在變電站自動化系統中實現[J].電力系統自動化，2006，11（21）.

作者簡介：周新啟（1976-），男，湖北浠水人，碩士研究生，從事繼電保護技術管理工作。