基于檢修態(tài)切換的智能變電站保護(hù)設(shè)備檢修輔助安全措施

何劍飛

（國(guó)網(wǎng)四川電力公司檢修公司，四川 成都 610041）

0 引 言

目前，國(guó)家正在大力推廣數(shù)字化和信息化等新技術(shù)。變電站過(guò)程層采用的技術(shù)是GOOSE和SV，具有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、節(jié)約成本、可自檢、良好的電磁兼容性以及便于改造等特點(diǎn)。但是，該技術(shù)在變電站運(yùn)檢工作和設(shè)計(jì)方面存在問(wèn)題。工作量的不斷增加，導(dǎo)致二次檢修工序變得更復(fù)雜。軟壓板增多，相關(guān)的配合工作不容易掌握，而操作不正確可能會(huì)造成設(shè)備拒動(dòng)或者誤動(dòng)。變電站設(shè)備檢修更加困難，一方面智能變電站保護(hù)設(shè)備不再通過(guò)電纜連接，不會(huì)出現(xiàn)明顯的電氣斷開(kāi)，工作人員無(wú)法直觀判斷安全措施是否到位。另一方面，智能終端中信息的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，但不可見(jiàn)。因此，智能變電站的安全檢修措施風(fēng)險(xiǎn)增加，應(yīng)給予高度重視。

1 輔助安全措施系統(tǒng)相關(guān)功能

1.1 操作票的產(chǎn)生

檢修安全措施操作的內(nèi)容及流程以操作票的形式呈現(xiàn)。每張票生成一個(gè)特定文件，文件內(nèi)容一般包含操作步驟和操作對(duì)象。操作過(guò)程在電腦對(duì)文件內(nèi)容解析后執(zhí)行。檢修設(shè)備前，在系統(tǒng)中選擇目標(biāo)態(tài)和源態(tài)，自動(dòng)生成安全措施執(zhí)行票。這里自動(dòng)生成的安全措施票源于裝置模型相關(guān)文件。規(guī)范設(shè)備內(nèi)，軟件可根據(jù)GOOSEY和SV的發(fā)送接收關(guān)系，與相對(duì)應(yīng)文件和軟壓板聯(lián)通。不規(guī)范設(shè)備內(nèi)，系統(tǒng)可設(shè)置配置界面，在配置界面手動(dòng)完成軟壓板的定義，同時(shí)關(guān)聯(lián)[1]。

1.2 展示并執(zhí)行操作票

智能變電站設(shè)備運(yùn)行前會(huì)生成操作票，測(cè)驗(yàn)后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到操作票庫(kù)。若要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，選取票庫(kù)中相應(yīng)的操作票實(shí)施相關(guān)內(nèi)容，而系統(tǒng)在圖形界面直接產(chǎn)生在線(xiàn)執(zhí)行票。過(guò)程簡(jiǎn)單易操作，只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊界面，按檢修的順序選擇操作板塊，便可自動(dòng)生成操作票并存于庫(kù)中。開(kāi)展檢修工作前，選取生成的安全措施操作票，系統(tǒng)便可按照票上內(nèi)容運(yùn)行，在界面上以回路圖的方式將壓板呈現(xiàn)狀態(tài)展現(xiàn)出來(lái)。回路圖分為邏輯回路和物理回路，其中物理回路表示全部設(shè)備的光纖連接關(guān)系，邏輯回路表示所有裝置間的信號(hào)連接。

1.3 安全措施狀態(tài)的自行診斷

安全措施狀態(tài)的自行診斷，需將要進(jìn)行安全措施操作的設(shè)備繪制在畫(huà)面中，用連線(xiàn)的方式來(lái)表達(dá)設(shè)備間的連接關(guān)系，用不同的顏色展示每個(gè)設(shè)備所呈現(xiàn)的狀態(tài)。診斷過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行不規(guī)范時(shí)，設(shè)備指示燈會(huì)以當(dāng)時(shí)狀態(tài)顏色閃爍提示其異常。此時(shí)，可點(diǎn)擊畫(huà)面查看，通過(guò)對(duì)話(huà)框檢查裝置硬壓板和軟壓板狀態(tài)，觀察告警信息的提示[2]。

2 基于檢修態(tài)切換的輔助安全措施

研究設(shè)備二次檢修安全措施的具體操作后，給出輔助安全措施思路。首先開(kāi)發(fā)二次設(shè)備檢修輔助系統(tǒng)，按照檢修狀態(tài)進(jìn)行具體劃分，然后進(jìn)行定義和組合，并修訂規(guī)范檢修規(guī)則。二次設(shè)備檢修輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)的操作流程包括產(chǎn)生操作步驟、判斷檢修狀態(tài)、校正實(shí)際操作以及保護(hù)操作步驟等。

2.1 設(shè)備檢修態(tài)

單臺(tái)設(shè)備檢修態(tài)可分為信號(hào)態(tài)、檢修態(tài)、運(yùn)行態(tài)、隔離態(tài)以及退出態(tài)等。過(guò)程層的設(shè)備檢修保護(hù)與終端一致，不同之處在于兩者運(yùn)行或者信號(hào)狀態(tài)下的軟壓板展現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài)變化中設(shè)備有無(wú)停電情況和不停電情況之分。任何設(shè)備都有起始化狀態(tài)，但該設(shè)備與所關(guān)聯(lián)設(shè)備均屬于運(yùn)行狀態(tài)，GOOSE和SV的發(fā)送或者接收均屬于投入態(tài)勢(shì)，檢修壓板則屬于退出態(tài)勢(shì)，功能壓板處于在線(xiàn)狀態(tài)，而光纖處于連接狀態(tài)。其中，SV、GOOSE發(fā)送或者接收情況下，設(shè)備處于不同的檢修態(tài)，軟、硬壓板所處狀態(tài)會(huì)相互干擾。若同時(shí)對(duì)兩臺(tái)及以上相關(guān)聯(lián)的設(shè)備實(shí)行檢修，在檢修態(tài)切換過(guò)程中無(wú)需考慮軟壓板的信號(hào)收發(fā)情況[3]。

2.2 檢修態(tài)輔助判斷

設(shè)備處于檢修態(tài)時(shí)，本裝置和相關(guān)設(shè)備的軟壓板都在運(yùn)行。檢修態(tài)切換下的軟壓板是一個(gè)整體，只有全部軟壓板都投退到位，才切換成功。如果GOOSE軟壓板處于退出狀態(tài)，設(shè)備投入后某些系統(tǒng)則會(huì)被判成中間態(tài)。檢修態(tài)進(jìn)行診斷應(yīng)根據(jù)狀態(tài)機(jī)切換的相關(guān)原則，判斷檢修設(shè)備的壓板狀態(tài)，觀察設(shè)備檢修是否為正確操作以及是否造成保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng)。一旦判定為操作失誤，需第一時(shí)間發(fā)出告警。

3 回路監(jiān)視技術(shù)支撐的實(shí)現(xiàn)

3.1 物理回路監(jiān)視

SCD文件承載了智能電子設(shè)備間的信號(hào)連接關(guān)系，但不包括智能電子設(shè)備和交換機(jī)間的物理回路關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)物理回路的監(jiān)視，SCD文件內(nèi)必須包含智能端口電子設(shè)備和交換機(jī)設(shè)備的模型信息。具體做法是，交換機(jī)作為普通智能電子設(shè)備，提供智能電子設(shè)備功能描述文件并導(dǎo)入到SCD文件內(nèi)，同時(shí)在SCD文件內(nèi)拓展物理回路信息，并配置每個(gè)智能電子設(shè)備之間的網(wǎng)口連接關(guān)系。物理回路擴(kuò)展主要包括兩點(diǎn)：（1）物理端口連接關(guān)系采用“PhysConn”元素的下層元素[P type=“Cable”]完成定義，此元素用于描述物理線(xiàn)纜標(biāo)識(shí)符，還表明其同層元素[P type=“Port”]描述的物理端口所連接的物理線(xiàn)纜；（2）兩個(gè)不同的物理端口的連接關(guān)系，主要由[P type=“Cable”]元素描述[4]。

3.2 虛回路在線(xiàn)監(jiān)視

基于SCD文件形成過(guò)程層和站控層連接關(guān)系，虛回路在線(xiàn)監(jiān)視設(shè)計(jì)如圖1所示，其中GSE表示通用變電站事件。以選用的保護(hù)設(shè)備為中心內(nèi)容，展示設(shè)備的訂閱及發(fā)布連接情形，其中實(shí)線(xiàn)說(shuō)明通信中斷，虛線(xiàn)說(shuō)明通信正常，實(shí)心點(diǎn)說(shuō)明有尚未確定的告警事件，虛心點(diǎn)說(shuō)明沒(méi)有未確定的事件[5]。

圖1 虛回路在線(xiàn)監(jiān)視設(shè)計(jì)圖

4 結(jié) 論

分析智能變電站保護(hù)設(shè)備檢修輔助安全措施相關(guān)技術(shù)，設(shè)計(jì)了檢修輔助安全措施系統(tǒng)。此系統(tǒng)相對(duì)于智能變電站內(nèi)的監(jiān)控體系而言獨(dú)立存在，基于運(yùn)維管理與數(shù)據(jù)采集單元，實(shí)現(xiàn)檢修輔助安全措施的集成和二次運(yùn)維的其他功能。不僅可以確保安全措施執(zhí)行到位，而且可有效降低檢修作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。二次回路監(jiān)視功能基礎(chǔ)支撐技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)物理回路和虛回路的可視化以及檢修過(guò)程的可視化，便于實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障定位。此外，可在規(guī)范模型拓展和檢修程序調(diào)整等方面開(kāi)展進(jìn)一步研究，最終實(shí)現(xiàn)變電站檢修過(guò)程的智能化和自動(dòng)化，減少人工檢修工作量。