變電站順序控制方案探討

周新啟+鄭莎+潘蘭蘭+朱長(zhǎng)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(shù)路線、兩種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了分析比較，提出了變電站順序控制實(shí)現(xiàn)方案。

關(guān)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)能源基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，變電站的數(shù)量也越來(lái)越多，變電站電氣設(shè)備的操作也越來(lái)越頻繁。而伴隨著變電站無(wú)人值班模式的實(shí)現(xiàn)，變電運(yùn)維人員大量減少。目前變電站電氣設(shè)備的操作基本沿用傳統(tǒng)的“下令-復(fù)誦-執(zhí)行-現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)-逐項(xiàng)匯報(bào)”的逐步操作模式，該模式下要求運(yùn)維人員在變電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，頻繁直接接觸電氣設(shè)備，在電氣設(shè)備間來(lái)回走動(dòng)。

傳統(tǒng)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(dòng)強(qiáng)度大、操作過(guò)程用時(shí)長(zhǎng)，運(yùn)維人員直接接觸設(shè)備，操作時(shí)面臨人身安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)隨著變電站操作密度的增加，操作過(guò)程中人工干預(yù)程度較高，給運(yùn)行人員帶來(lái)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(wǎng)的安全運(yùn)行水平。同時(shí)操作任務(wù)多、繁重，運(yùn)維人員人力不足的矛盾突出。

然而隨著一次設(shè)備的質(zhì)量水平、可靠性的提高，二次設(shè)備技術(shù)水平的進(jìn)步，變電站電氣設(shè)備的操作模式完全可實(shí)現(xiàn)變革，采用其他行業(yè)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(shí)間，減少停電時(shí)間，降低經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)生產(chǎn)生活造成的不便；順序控制操作大大減少運(yùn)維人員直接接觸設(shè)備的幾率，有效避免人身安全風(fēng)險(xiǎn)；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(wǎng)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(diào)控主站端或者在變電站監(jiān)控主機(jī)上發(fā)出整批指令，由系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息變化情況判斷每步操作是否到位，確認(rèn)到位后自動(dòng)或半自動(dòng)執(zhí)行下一指令，直至執(zhí)行完成所有的指令。

2.1 兩種技術(shù)路線的比較

根據(jù)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(shù)路線。第一種是順序控制模塊布置在調(diào)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(diào)控主站端的順序控制操作方式，調(diào)度控制系統(tǒng)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(diào)度控制系統(tǒng)的改造工作量相對(duì)較大，而變電站監(jiān)控系統(tǒng)的改造工作量相對(duì)較小。一個(gè)中等規(guī)模的地級(jí)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(diào)控主站端布置順序控制模塊，完成每一個(gè)站的順控操作票，無(wú)論是工作量還是調(diào)試安全風(fēng)險(xiǎn)都是巨大的。同時(shí)由于順序控制模塊布置在調(diào)控主站端，在順序控制時(shí)有大量的信息需要在調(diào)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(duì)調(diào)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(jiān)控系統(tǒng)需要新增順序控制模塊和應(yīng)用于順序控制操作的安全校核模塊，同時(shí)還需要對(duì)I 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)（或遠(yuǎn)動(dòng)裝置）進(jìn)行升級(jí)，以支持傳輸順控操作票和接收順控執(zhí)行指令。變電站監(jiān)控系統(tǒng)的改造工作量相對(duì)較大，相對(duì)而言調(diào)度控制系統(tǒng)的改造工作量較小。但單個(gè)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(diào)試，工作風(fēng)險(xiǎn)性較小且可控。

通過(guò)以上分析，從變電站順序控制實(shí)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(shí)現(xiàn)方式的比較

從順序控制實(shí)現(xiàn)的主體完成方式來(lái)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(jiān)控主機(jī)、通信網(wǎng)關(guān)機(jī)為主體的實(shí)現(xiàn)方式：由監(jiān)控主機(jī)、通信網(wǎng)關(guān)機(jī)解析操作票，并根據(jù)操作順序依次向測(cè)控裝置下發(fā)控制命令，達(dá)到順序控制操作的目的。

集中式與分布式相結(jié)合的方式是指：?jiǎn)伍g隔的順序控制操作由相應(yīng)間隔的測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)，跨間隔的順序控制操作通過(guò)集中式的方式實(shí)現(xiàn)。

集中式方式下，順控操作票存儲(chǔ)在監(jiān)控主機(jī)和通信網(wǎng)關(guān)機(jī)（遠(yuǎn)動(dòng)裝置）中，由監(jiān)控主機(jī)、通信網(wǎng)關(guān)機(jī)解析操作票，根據(jù)操作順序依次向測(cè)控裝置下發(fā)一條條控制命令，在監(jiān)控主機(jī)或者調(diào)控主站端顯示順控操作票每一項(xiàng)操作結(jié)果。

集中式與分布式相結(jié)合的方式下，單間隔的順序控制步驟在測(cè)控裝置中固化，順控操作時(shí)直接通過(guò)測(cè)控裝置順序執(zhí)行，跨間隔操作時(shí)由存儲(chǔ)在監(jiān)控主機(jī)和通信網(wǎng)關(guān)機(jī)（遠(yuǎn)動(dòng)裝置）順控操作票按照順序調(diào)用不同間隔的測(cè)控裝置順控步驟來(lái)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(jié)果，在監(jiān)控主機(jī)或者調(diào)控主站端上可見(jiàn)，執(zhí)行情況一目了然。如操作中有異常或者故障，可以及時(shí)暫停或終止操作，操作可控性好。

集中式與分布式相結(jié)合的方式下在監(jiān)控主機(jī)或者調(diào)控主站端一鍵操作，由測(cè)控裝置按照程序執(zhí)行，不能清晰看到每一步操作結(jié)果，只能人工監(jiān)視遙信、遙測(cè)變化情況，人工判斷操作成功與否，被動(dòng)等待最后執(zhí)行結(jié)果。該方式下如操作中有異常或者故障，只能被動(dòng)等待結(jié)果，執(zhí)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(shí)施應(yīng)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(jié)束語(yǔ)

順序控制在具體實(shí)施過(guò)程中，既需要電力調(diào)度控制中心、主站系統(tǒng)的軟件增加相應(yīng)的功能模塊，也需要變電站間隔層和過(guò)程層智能單元的配合，為此，必須考慮主站、變電站監(jiān)控后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)裝置和間隔層測(cè)控設(shè)備內(nèi)對(duì)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(shè)備操作的正確性和快速性。

參考文獻(xiàn)：

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