智能變電站順控操作邏輯編制應用探討

韓捷

【摘? 要】隨著我國社會經濟的快速發展，電網建設規模也在不斷擴大，加上科學技術的進步，具有高度自動化功能的智能變電站應運而生。智能變電站是智能電網運行與控制的關鍵，其具備支持電網實時自動控制、智能調節等高級功能的變電站。本文就針對智能變電站順控操作邏輯編制應用進行深入探討。

【關鍵詞】智能;變電站;順控操作;編制

順控操作又稱程序操作，它是指在一項或多項的倒閘操作任務中，操作時設備狀態（含二次設備）不需要人工逐項判斷確認，由調控系統或變電站監控系統自動進行一系列連串的操作。傳統的變電站由于采用分離式五防，且二次保護設備為硬壓板，無法應用遙控操作，要采用順控操作方式存在許多障礙，順控實用化較為困難，而隨著智能變電站的投入運行，其防誤系統采用綜自整合的一體化五防系統且應用了帶軟壓板模式的智能化保護，可實現二次保護壓板在綜自統后臺進行遙控操作，這為順控的應用奠定了基礎。

1、電氣設備的狀態與操作、順序控制的含義

1.1電氣設備的狀態與操作

變電站電氣設備有四種穩定的狀態，即運行、熱備用、冷備用及檢修等。將電氣設備由一種狀態轉變到另一種狀態所進行的一系列操作總稱為電氣設備倒閘操作。其基本內容可以分為：線路的停、送電操作;倒母線及母線停送電操作;主變壓器的停、送電操作;裝設和拆除接地線的操作（合上和拉開接地刀閘）;主變壓器有載調壓開關分接頭調節操作;電網的同期操作;站內其他設備的啟動/停止或投入/退出操作;繼電保護及自動裝置的投、退操作，繼電保護及自動裝置定值修改操作;自動電壓無功控制操作等。

1.2變電站順序控制的含義

變電站的順序控制（也稱為順控），是指通過自動化系統的單個操作命令，根據預先規定的操作邏輯和五防閉鎖規則，自動完成一系列斷路器和隔離開關的操作，最終改變系統運行狀態的過程，實現電氣設備從運行、熱備用、冷備用、檢修等狀態的自動轉換。順序控制應與視頻圖像監控系統實現聯動;應能自動適應電氣設備運行方式的變化，能自動根據間隔設備各元件的實際位置判斷其所處的狀態，并適時地跳過某些操作步驟。因此可大大提高操作效率、減少誤操作，提高供電可靠性，縮短停電時間。

2、智能變電站順序控制目前存在的問題

2.1設備因素無法實現順控

（1）一次設備。順序控制中的一次設備包括斷路器、隔離刀閘、接地刀閘、開關手車等均要具備電動操作功能，也就是通過電氣操作來實現斷路器和刀閘的分合功能，開關手車的推入和拉出功能。然而不論敞開式刀閘還是GIS組合電器刀閘，都經常出現輔助接點分合不到位或接觸器損壞等情況;低壓開關柜的開關手車無法電動進行運行、試驗位置的轉換，正是由于這些故障因素和設備缺陷的存在，所以無法保證順控操作的順利執行。只有一次設備具有較高的可靠性，才能使順序控制操作的正確性和成功率得到保證。（2）二次設備。順序控制中的二次設備負責采集一次設備的狀態數據，同時也是順序控制功能的具體執行者。順控主機根據操作票的邏輯和操作順序通過站控層向二次設備發出控制命令，二次設備則通過過程層的GOOSE網向需要操作的間隔層的一次設備發出執行命令，一次設備變位的數據信息要及時準確的采集上送到二次設備，由于二次設備就地化，一直處于高壓設備的強磁場環境中，這樣對二次設備的CPU板件、開入開出板件和出口板件的抗電磁干擾性能要求更高了，在現運行的數字化變電站中就曾經發生過就地的二次設備因為電磁干擾出現死機的故障，所以二次設備的可靠運行，也是順序控制操作的重要保障。

2.2現場設備狀態無法確認

目前順序控制主機采集到了一次設備信息包含了間隔遙測和遙信變位，其中遙信變位是通過一次設備的輔助接點來實現的，一次設備的機械位置指示無法像常規操作那樣由操作員到現場確認，所以不符合《電力安全工作規程》中的規定，這也就成為了順控操作無法實現的又一障礙。針對這一問題順控廠家提供了幾種解決方案，比如在隔離刀閘操作連桿上加裝行程開關，輔助判斷刀閘分合是否到位，但對于斷路器和手車開關就無法實現;順序控制功能模塊與視頻圖像監控系統實現聯動，在進行順序控制操作時，系統自動把視頻畫面切換到與操作設備有關的對象上，使操作員通過視頻畫面也可以直觀地觀測到設備的當前實際狀態、操作中間的變化狀態、操作結果等，以便出現異常時可隨時對順序控制過程進行干預。這些方案只是當一次設備實際不到位時被動地阻止順控操作，來保障順序控制的可靠性，雖然在試驗過程中得到論證，但實際效果還有待進一步考察。

2.3順序控制暫無相應的管理規范

智能化變電站作為智能電網中的堅強節點之一，投運尚且不足兩年，而順序控制作為新技術并無運行經驗，國家電網公司頒布的《智能變電站技術導則》只是對順序控制提出了要求，并無使用方面的規程和規定，由于國家電網沒有明確的條文規定順序控制可以投入運行，所以各地市子供電公司的運行規程中也無此說明，操作人員作為執行者，無法做到有章可循、有文可依，這樣導致作為智能變電站高級應用之一的順序控制功能，只停留在驗收過程中的試驗階段，而無法正確投入運行。

3、順控操作的方式選擇

3.1順控按鈕式的一鍵化操作

一鍵化操作能夠按照設備間隔運行方式設定好的各種典型操作票進行操作（運行-熱備用、熱備用-冷備用、冷備用-檢修、運行-冷備用、運行-檢修等），順控操作票一經試驗、審批合格后，運行人員在調用中不需修改，直接選取對應的設備及運行方式即可進行操作。涉及多間隔的典型操作票的組合，變電站可采取人工操作與順控結合、狀態轉換方式相互結合方式執行。如220kV線路由運行轉檢修，由于調度分為熱備用、冷備用、檢修3種狀態下達調度命令，現場根據調度命令分別進行3次順控組合完成線路轉檢修操作。執行一鍵化操作，一方面大大降低了操作中的人為因素影響，提高了操作的可靠性;另一方面也大大縮短了操作時間和系統運行方式變換時間，提高了操作效率和系統可靠性。

3.2人工編寫順控操作票

一鍵化操作雖然能夠提升操作的正確率，但是一些涉及多個間隔和二次壓板的復雜操作就很難實現正確操作，因此，需要使用人工編寫的順控操作完成。人工開票可通過手工開票、圖形開票、智能開票、歷史票修改等方式靈活完成。

3.3順控操作的日常管理

（1）加強對后臺機密碼的管理。順控操作特別是一鍵化操作，在提高效率的同時，也伴隨著一定風險。如果運行人員在操作前不認真核對操作內容是否正確，選擇任務一旦出現錯誤，就會發生嚴重的誤操作事故。因此，要求每個人掌握自已的操作密碼，強調人員的責任，在一定程度上避免誤操作的發生。同時，加強個人密碼的管理可以設置不同的權限，避免沒有權限的人員修改操作票。（2）調試和驗收新增的操作系統，專業化進行系統調試和全面驗收。（3）測試和驗收新設置的操作系統。新設置和修改后的變電站程序化操作系統和操作票必須經過測試，經變電運行專業驗收合格后，方能投入使用，以免誤操作設備。

4、結束語

具有較少人工干預的智能變電站順控操作是高度自動化發展的必然趨勢，順控系統的開發、安裝調試、運行維護各方應在軟硬件可靠性、安全性上給予足夠的重視和支持，通過技術改進、經驗積累繼續穩步提高其使用可靠性，促進在更高電壓等級、更大規模的變電站推廣，展現出更好的應用效益。

參考文獻：

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（作者單位：太原供電公司）