變電站倒閘操作前景的分析與研究

魏欣欣

（國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司，江蘇 蘇州 215000）

隨著工業智能化的發展及技術的不斷成熟，工業各機械設備都在朝著智能化的趨勢發展[1]。蘇州電網新建設備緊隨國家技術發展大趨勢，采用了大量的智能化設備運行。然而在設備管理結構上卻還是傳統的模式，即所有設備的操作、檢查和巡視等工作依然是靠著消耗大量人力資源的強度勞動來實現的。顯然，這與當今高速智能化發展的方向是不一致的，造成人力資源管理與智能化設備間的不協調，使得大量的人力資源和時間成本被白白消耗掉。

一、蘇州電網監控中心及無人值班變電站現狀

蘇州電網變電站均已實現無人值守變電站，只在班組駐地實施24小時有人值守的方式。同時在調度端成立了監控中心，對各變電站的信號進行實時監控，同時具備遠方遙控所監控下變電站內斷路器的功能。其中拉合單一斷路器的倒閘操作均由監控中心遠程執行。蘇州電網智能變電站現場操作后臺主機均具備一鍵順控功能。目前常規倒閘操作模式的流程圖如圖1所示：

圖1 常規倒閘操作模式的流程圖

現在操作模式下存存在的問題是：倒閘操作等待時間長，包含運維人員到變電站現場等待調度指令時間和調度員等待運維人員到變電站的時間；變電站距離運維人員班組駐地比較遠，因此運維人員往返變電站所花費的時間長；在倒閘操作的過程總需要繼電保護室和現場設備區來回確認設備狀態變位是否正確、造成操作效率低下，從而導致檢修開工時間比較晚，恢復送電時間無法保證。由于上述問題導致停、送電時間較長，從而降低了企業經濟效益、降低了用戶滿意度。同時現狀的模式還存在一系列不確定的安全風險因素，比如運維人員前往變電站途中存在著交通和自然災害等風險，同時在變電站倒閘操作過程中存在誤入設備其他間隔，而且在倒閘操作時運維人員是在就地對隔離開關進行分合閘距離設備比較近，存在設備故障時造成運維人員人身傷害的風險。

二、變電站一鍵順控的發展

隨著智能化變電站技術的不斷更新和進步，近年來變電站一鍵順控操作在很多地方得到了推廣和應用[2-3]。變電站一鍵順控操作模式區別于傳統的操作模式，它是通過變電站倒閘操作的后臺機電腦進行程序化的操作，減少運維人員由于誤入其他間隔導致誤操作的風險，同時程序化操作提高了倒閘操作的效率[4]。

2014 年 12 月由國網福建省電力有限公司、福建省電力勘測設計院起草，國家電網公司發布了《智能變電站順序控制技術導則》，明確110（66）kV-750kV智能變電站新建工程宜具備智能順序控制應用功能。要求變電站側宜具備完整順序控制功能，并支持主站順序控制。順序控制宜預留有備用接口可與智能輔助設備連接并進行控制，這樣就可以將智能圖像識別系統接入順序控制以智能輔助設備的聯動。順序控制應能完成所控制設備的“運行、熱備用、冷備用”三種狀態間的相互轉換，同時可采用中間繼電器對交直流電源空氣開關實現遙控功能的操作。

2018年4月由國網福建省電力有限公司、國網湖北省電力有限公司及國家電網有限公司發布了《變電站一鍵順控改造技術規范（試行）》《隔離開關分合閘位置“雙確認”改造技術規范（試行）》。此文件規定了35kV及以上電壓等級變電站一鍵順控改造的目標和范圍，明確了變電站一鍵順控改造的系統架構、功能要求、界面要求、交互流程、試驗等技術要求。

2019年5月18日，福建通港500千伏變電站具備一鍵順控功能并通過了驗收和投運，該變電站啟動時采用調控系統通過遠方“一鍵順控”操作模式，這在全國尚屬首次。“一鍵順控”是國網福建省電力有限公司泛在電力物聯網建設的一個具體實踐，它代表著智能電網技術的發展方向。國網福建省電力有限公司自2014年起開展變電站“一鍵順控”技術改造工作，截至19年5月福建省內已完成473（占比49.7%）座110千伏及以上變電站的改造使其具備“一鍵順控”操作功能。

雖然一鍵順控操作縮短了操作時間，但在實際工作中我們的變電站均是無人值守變電站，運維人員到變電站的來回路程所消耗的時間，以及到達變電站后等待調度法令的時間卻依然沒有改變。電網運行方式需要臨時改變時，通常是調度通知運維人員到變電站后接受調度指令操作，在調度等待運維人員到變電站的這一時間段，電網運行方式相對較薄弱，存在很高的電網事故風險。電網運方調整或倒閘操作時通常伴隨著多個變電站的相互配合操作，這就需要同一時間出兩倍于變電站數量的人力去完成遠方的調整。

三、變電站遠程一鍵順控的提出

遠程一鍵順控是通過集中式智能監控中心遠程順控變電站進行倒閘操作的一種新的更先進的操作模式[5]。它是在智能變電站一鍵順控的基礎上增加一臺遠程順控主機來實現遠程倒閘操作，遠程一鍵順控功能結構圖如圖2所示。遠程一鍵順控提升了響應速度，提高了變電運維工作效率，降低了運維成本，減少了電網運行薄弱的風險事故時間。變電站遠程一鍵順控的提出可實現真正意義上的無人值班，從而可解決當前變電站運維人員緊缺和變電站日益增多之間的相互矛盾問題，進而可提高變電站的安全運行水平。

四、變電站遠程一鍵順控的優點

變電站倒閘操作采用遠方一鍵順控，不用變電運維人員現場進行操作和核對設備最終狀態，因而具備以下優點：

（一）遠程一鍵順控不需要運維人員根據調度指令現場編寫操作票，也不需要運維人員到現場變電站進行倒閘操作，從而節省了操作前的準備時間以及來回的路程時間及等待調度指令的時間。同時也節省了調度等待運維人員去現場的時間，使得設備能夠盡快地恢復送電，提高了倒閘操作的響應速度。

（二）通過采用系統模塊化且提前審核合格的操作票，只需要在編制一鍵順控操作票時對操作票進行逐步的審查，并進行各種狀態的傳動試驗來驗證操作票的正確性，節省了后期操作時重復多次開票的時間，同時可以避免由于運維人員自身技能水平不足，不熟悉設備以及誤入其他間隔造成的誤操作。倒閘操作無須運維人員到變電站現場，實現真正意義上的無人值班。

（三）采用集中式遠程一鍵順控由計算機按照程序自動執行審核合格的操作票進行遙控順控的操作和狀態的檢查，操作過程中由增加的輔助傳感器或視頻圖像識別系統進行聯動實現狀態的快速確認，操作的速度快、效率高，嚴格按照程序化順序執行，不會出現跳步或遺漏等現象，極大地節省了運維人員的操作時間，同時還降低了運維人員的勞動強度。

（四）在多個變電站需要相互配合進行倒閘操作時，常規操作需要4-6及以上運維人員同時到現場等待操作。集中式遠程一鍵順控則只需要2人在集控中心按照操作任務步驟執行，這樣節省了一定的運維人員，解決了變電站運維人員人手不足的問題。

五、結束語

變電站倒閘操作的發展從原始的有人值守模式，到現狀的無人值守，已經邁出了很大一步。然后又經歷了倒閘操作斷路器遠方操作，而隔離開關就地操作的模式，現在根據國家電網技術規范，要求變電站要具備一鍵順控功能，使得斷路器和隔離開關均采用遠方操作模式。正式基于這種模式，可以在遠程監控中心建立集控站，來遠程一鍵順控所管轄的所有變電站。隨著社會的不斷進步和發展，變電站倒閘操作將來發展方向必然是朝著智能化，遠程化，簡潔化的方向發展。