關于智能變電站二次安措防誤系統的研究

盧向明

摘要：大范圍地推廣和使用。智能變電站采用光纖和站內網絡進行信息傳輸，實現了信息集成和共享，具有良好的交互性和可靠性，但采集、控制和保護等信號不能通過常規檢測手段進行監測，測控和保護裝置的二次回路的物理結構模糊不可見，各設備之間連接關系難以直觀看到，檢修時也難以形成明顯的電氣斷開點。這種全新的站內設備環境給二次安措操作票的制定提出了更高的安全性和可靠性的要求。

關鍵詞：二次設備;安措;智能變電站;專家庫

引言

近年來我國新建并投運了大量智能變電站，隨之而來的是繁雜的檢修和運維工作。二次安措用于隔離待檢修設備和運行設備，具有保障電網安全穩定運行、避免保護拒動或誤動等重要意義。不同于傳統變電站使用電纜傳輸采樣值、開入開出等信息，智能變電站采用“三層兩網”的網絡架構，利用以太網傳輸信息，其中的軟壓板、虛端子取代了傳統變電站中的硬壓板和接線端口。在提高信息共享程度的同時，也使得二次安措隱含不直觀、沒有明顯的“電氣斷開點”，給二次檢修運維工作帶來了極大挑戰。

1智能變電站安措防誤介紹

智能變電站保護裝置的二次回路用光纜進行連接，其模擬量的采樣和開關量的采樣、出口，分別通過SV和GOOSE報文進行傳輸。線路保護裝置獲取線路合并單元發送過來的電流SV報文、母線電壓SV報文及線路智能終端發送過來的GOOSE報文，進行保護邏輯判斷，若符合跳閘條件則通過智能終端進行跳閘。安全措施主要是指在變電運行及檢修工作中為了人身、電網及設備安全，將待檢修設備與運行設備進行安全隔離的措施。智能變電站改、擴建及裝置檢修時，二次設備的安全措施操作由跳閘出口軟壓板、GOOSE發送/接收軟壓板、SV接收軟壓板、檢修壓板等多種安措技術組合而成。由于軟壓板是存在于保護裝置中的虛擬壓板，數量多、不直觀且無“明顯電氣斷開點”，因此在操作過程中易造成漏投退、誤投退等。同時，智能變電站裝置新增加了檢修機制。裝置投入檢修壓板后，上送報文中的檢修狀態位置，此報文為檢修態報文。處于正常運行狀態的保護裝置接收到檢修態報文，會判別開入量或采樣信息“狀態不一致”，丟棄該檢修態報文，并閉鎖相關保護。處于正常運行狀態的智能終端收到“狀態不一致”的遙控或跳合閘指令后，也會丟棄該檢修態報文，不進行跳合閘動作。

2智能變電站二次安措防誤出現的問題

2.1缺陷定位不準確

隨著大量電子器件以及光纖的使用，傳統的二次回路大量簡化，大量元件集成于二次設備的內部插件中。這減少了變電站二次回路數量，簡化了變電站二次設備外部接線，對縮短變電站的建設周期、縮小變電站占地面積等都起到了積極的作用。但是，集成化的元器件、光纖化的二次回路往往導致二次設備在發生缺陷時，僅能定位至裝置級、插件級，很難定位到芯片級、原理級，導致缺陷準確定位困難。

2.2缺陷整改不徹底

二次設備缺陷定位模糊、分析不透徹，增大了缺陷整改的難度，導致缺陷的整改往往僅能更換插件或裝置。這無形中擴大了缺陷整改的范圍。整機或插件的更換不僅增加了運維成本，也使得各器件未得到充分的利用，造成資源的浪費;另一方面，由于缺陷的原因并未完全查清，缺陷整改后，相同的缺陷可能再次發生，進一步增加了工作量和運維成本。

3智能變電站二次檢修安措防誤技術

3.1二次安措防誤需求

安措防誤技術在智能變電站實際應用中十分重要，尤其是改建、擴建以及系統維護檢修中，都是為了智能變電站供電系統的穩定性和安全性、可靠性，具體分析需求如下：安全設備防誤技術可以避免因為技術故障出現的停電問題，隔離停電和不停電能充分檢測出電力故障，在運行檢修的時候，安全措施可以及時校準和警告二次檢修安措防誤措施，例如：實驗、安全操作以及校準是否正確，對設備、操作流程以及監控后臺進行檢驗，實現一鍵執行程序后，自動化操作，替代人工操作，增強了系統安全性和可靠性，這就需要在平時檢修操作中，要多加演練，強調安全措施中問題的根源，及時處理解決，采用可視化網絡監控模式，實現全天候多方位多角度的監控和二次回路工作情況監測，并以自動化作圖方法將監測直觀展現出來，智能變電站二次檢修實現原理。

3.1整體方案架構

二次安措診斷系統的實現方案整體框架。二次安措診斷系統部署在應用服務中，前置服務器與裝置交互，接入數據寫入實時庫中，數據經分析計算后由消息中心傳遞給二次安措診斷系統;系統再根據已制定的安措邏輯對裝置實時狀態進行診斷，作出對應防誤閉鎖。操作票被制定前，依據安措規則專家庫，給出操作票制定提示;操作票被制定后，對操作票進行診斷分析，若發現操作票中有不符合規則的步驟，則給出告警，并告知可能影響范圍;操作票執行后，對操作票執行結果進行診斷分析，判斷檢修裝置及其相關二次設備的狀態場景是否達到操作票預期的狀態場景;安措執行過程中，對操作票中涉及的各裝置壓板進行狀態監視，若發現壓板狀態有變化，則給出告警提示，告知檢修人員存在誤操作。

3.2安措操作票診斷

二次安措診斷系統對于掛“檢修牌”的裝置按照檢修態場景規則診斷分析;對于未掛“檢修牌”的保護裝置則根據壓板狀態判斷其處于運行態場景或信號態場景或退出態場景，然后按其相應場景的規則進行診斷分析;對于未掛“檢修牌”的合并單元和智能終端，則按照運行態場景規則診斷分析。安措操作票診斷，分為操作票執行前診斷和操作票執行后診斷。安措操作票執行前，二次安措診斷系統診斷運行人員開出的操作票中多個相關的設備是否按照“運行態場景設備軟壓板-檢修態場景設備軟壓板-檢修態場景設備檢修壓板”的設備順序，并診斷單個設備從運行態場景到檢修態場景的狀態變化，是否按照“運行態場景-信號態場景-退出態場景-檢修態場景”的順序，以及規則中要求的相關壓板投退操作是否已被列入其中。若診斷出操作票中多個相關設備的順序與規則設計不一致或單個設備從運行態場景到檢修態場景的狀態變化與規則不一致，則給出提示并告警、

3.3安措規則專家庫設計

診斷安措操作票，必須有包含一套完整規則體系的安措專家庫的支持，以便制定安措票時給出提示、制定后進行安全性判斷及檢修過程中進行設備狀態監視。根據壓板的不同投退狀態，將保護及安全自動裝置分為運行態、信號態、退出態和檢修態四種場景;將合并單元和智能終端分為運行態和檢修態兩種場景。二次安措診斷系統在診斷分析前，對需要檢修的裝置掛“檢修牌”。“檢修牌”是存在于二次診斷系統中的虛擬的標識牌，表示這個設備即將進入檢修態場景。根據設備是否掛“檢修牌”及其壓板的狀態，判斷設備處于何種場景。對于合并單元和智能終端，設備掛“檢修牌”，則表明其處于檢修態場景，否則處于運行態場景。

結束語

綜上所述，從智能變電站二次設備安措防誤技術上分析，以檢修和排除故障為主要目的，提前做好預判，解決技術難點和危險點，從而增強二次檢修安措的安全可靠性。避免因為二次檢修安措問題提出現電力缺損和安全事故，同時要提高電力系統運行安全性，不斷提升二次檢修工作的自動化水平和可靠性。

參考文獻

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