浅议变电站的程序化操控模式

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅议变电站的程序化操控模式 摘要：本文主要分析了变电站程 序化操控的模式，并对变电站程序化操 控的策略以及程序化操控的功能设计和 一些特殊功能要求进行了分析。 中国论文网 /2/view-12796750.htm 关键词：变电站；程序化操控； 操控模式；功能设计 Abstract: This paper analyzes the substation procedural manipulation mode, and analyzes the substation procedures manipulation strategies and procedural manipulation of functional design and some special functional requirements.Keywords: substation; procedural manipulation; manipulation -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 mode; functional design 中图分类号: TM76 文献标识码: A 文章编号: 随着自动化技术的不断发展，变 电站无人值班工作的深入开展，现代化 控制技术已积累了相当的经验，为进一 步深入应用自动化系统的功能提供了有 效的实践依据。而随着运行人员数量与 变电站数量不断增加的矛盾日益突出， 传统的运行管理模式急需变革，探索现 代电网下的新型监控模式，提高运行人 员的生产效率成为必然，程序化变电站 操控模式成为必然。程序化变电站打破 传统运行操作方式，通过倒闸操作程序 化，在操作中尽量避免人为错误，达到 减少或无需人工操作，减少人为误操作， 提高操作效率，为实现真正意义上的无 人值班进而为应对人员缺少和变电站的 日益增多的矛盾，提高变电站的安全运 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 行水平，开辟了一条全新的出路。 二、变电站程序化操控的实现模 式 总体而言，变电站程序化操控的 实现模式有二种途径，一种是间隔层保 护或测控装置直接实现程序化控制功能， 即间隔层模式；再就是在主控制单元 (远动工作站)实现程序化控制功能的站 控层模式。 1间隔层程序化操作模式 将程序化操作模块分别直接安装 于各间隔层装置中，由于间隔层装置采 集本间隔的所有信息，因此其能很方便 地实现本间隔的程序化操作。对于涉及 到跨间隔的操作也是通过间隔层设备相 互间的直接信息交换完成的。主要适用 于间隔内操作居多的变电站，如 110kV 变电站，且受变电站今后改扩建的影响 小。 优点：在间隔层的保护测控设备 完成本间隔的顺序控制，无通信上的延 时，顺控执行速度相对于通过通信协调 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 顺序控制速度更快1；实现方便，各间 隔间相互影响小或基本没有影响，如出 线间隔等扩建工程对原有程序化控制功 能基本没有影响。 缺点：要求间隔层设备必须具备 防误闭锁和实现程序化控制的功能；间 隔间的顺序控制仍要放到总控单元执行， 系统的离散性较大，结构相对复杂，而 且由于保护测控设备的资源限制，装置 内的顺控信息主要靠被操作的设备的状 态变位反映，进一步详细的信息如逻辑 出错、条件非法等信息无法传送，导致 程序化控制透明度低。 2站控层程序化操作模式 优点：结构清晰，既可以完成单 元间隔的程序化控制，也可以完成跨间 隔的程序化控制，保证全站顺控库的一 致性，工程实施和维护都较为方便。 缺点：在运行维护或工程扩建后， 先前定义的顺控逻辑是否还保存完整、 正确，调整或增加了的远动点表有无改 动了先前定义的顺控组对应表等等，都 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 无法考究。由于往往不可能将运行的设 备重新做一遍试验，因此，也就无法确 定所发的遥控命令启动的顺控组是否正 确，给程序化操作的安全性带来了隐患。 3两者相结合模式 间隔内的操作任务由本间隔测控 装置完成，跨间隔的操作任务由主单元 负责，可以弥补间隔层设备间通信能力 不足的缺陷。主要适用于 220kV 及以上 变电站。 三、程序化操作策略 单一电气间隔的典型设备状态四 种，即运行、热备用、冷备用和检修状 态2，四种状态之间的转换关系如下图： 其中：A：表示运行状态；B： 表示热备用状态；C：表示冷备用状态； D：表示检修状态。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 实现一个电气间隔的程序化操作， 其切换方向有十二种，分别为： 1）AB 只发 YK1 后结束； 2）ABC 发 YK1、YK2 后 结束； 3）ABCD 发 YK1、YK2、YK3 后结束； 4）BC 只发 YK2 后结束； 5）BCD 发 YK2、YK3 后 结束； 6）CD 只发 YK3 后结束； 7）DC 只发 YK4 后结束； 8）DCB 发 YK4、YK5 后 结束； 9）DCBA 发 YK4、YK5、YK6 后结束； 10）CB 只发 YK5 后结束； 11）CBA 发 YK5、YK6 后 结束； 12）BA 只发 YK6 后结束。 为了简化逻辑，减少遥控命令数 量，要求系统具备自动识别某电气间隔 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 当前状态的功能，并且用户根据操作要 求只需向四个目标状态中的任意一个发 一条程序化操作命令，即可自动判别并 实现上述十二种方向中任一种的转换功 能。 四、程序化操控功能设计 1操作票生成工具 该工具主要实现按电网运行管理 要求编制、修改各种操作票，并将生成 的操作票下装到程序化操作的执行器中 （间隔装置或站控层设备） ，形成全站 唯一的程序化操作票库。根据典型操作 票人工编制，要求必须正确；或由操作 票专家系统自动生成，可修改。 2程序化操作执行器 可以接收监控中心或当地监控的 程序化操作命令，从程序化操作票库中 查找相应的程序化操作票，如成功则将 该操作票返回给监控中心或当地监控， 由其校验核对，得到确认命令后执行， 并将操作结果返回给监控中心或当地监 控。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 3程序化控制操作票校验工具 即监控人员可随时提取程序化操 作执行器中的操作票，通过友善的人机 界面进行核对和校验。 4程序化控制操作票预演工具 通过图形显示系统进行程序化操 作票的预演。预演能实现对整个程序化 操作的整体概念，并再依次校验和检查 整个程序化操作票的步骤正确性和操作 合理性。 5防误闭锁逻辑编辑 根据各种电气设备的防误闭锁逻 辑进行完善，操作过程中，在执行每一 步前均应进行相关的闭锁逻辑验证，通 过后方可执行，否则将暂停或终止当前 操作。可以由间隔层实现也可以是主单 元、通信控制服务器等实现。需用户提 供，确保其正确性。 6间隔层运行状态的识别 变电站：利用变电站自动化系统 的相关逻辑运算功能实现 监控中心主站识别的两种方法： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 a) 主要是通过实时的网络拓扑分 析得到运行状态 特点：不需增加遥信，但由于主 厂站两侧识别方法不一致可能导致两侧 判断结果存在差异 b) 由变电站侧识别后通过遥信方 式上送 一种是遥信组方式（运行、热备 用、冷备用、检修，正常情况下只有一 个为 1，处理方式相当于双遥信，能区 分不确定状态） ，另一种是单个遥信方 式，每个遥信代表一种状态，相当于单 遥信。 特点：是需增加遥信信息 五、程序化操作对自动化系统的 特殊功能要求 1信息采集与处理的特殊性 a）系统应能够自动辨别各电气 设备目前所处的运行状态，包括运行、 热备用、冷备用和检修四种状态。 b) 增加遥信量：设备状态需 通过遥信上传监控中心，而且操作过程 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 中的成功、失败等信息均需上传 c) 增加遥控信息：每个典型操作 任务为一个遥控指令，即进行至目的状 态遥控操作 d) 控制过程中的主厂站的交互功 能，如暂停后继续执行，或需确认的状 态信息等 e) 要有详细的控制日志，包括每 一步执行是否成功，失败的原因等，并 尽可能的全息再现程序化操作过程 2安全保证机制进一步加强 a）程序化操作的每一步操作后 应考虑留有一定够的时间来判断该操作 的结果，并且此时间可以更改3。如手 车和地刀等的遥控都是靠电机马达来驱 动的，其机械走位时间较长，地刀一般 是 20 -25 秒，而手车一般要达 40-45 秒 左右。 b）只有在上一步程序化操作操 作成功执行之后才能执行下一步操作命 令。 c）由于每步遥控执行时间较长， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 因此各遥控源间的相互闭锁功能更显重 要。任一时刻，系统只能接收并处理一 个遥控指令，包括程序化操作命令或普 通遥控命令 。 3防止误操作的实现 1）闭锁条件检查。严格校验每 一步操作的闭锁条件（监控系统的程序 化操作防误闭锁功能） 。 2）屏蔽措施。即对电气设备当 前运行状态进行判别，从操作界面中屏 蔽不是从当前状态开始的操作，保证不 能发出不符合实际条件的程序化操作命 令。 3）严格实行遥控安全保证机制， 选择返校执行。当监控中心发 来遥控选择命令时，程序化操作执行器 先检查是否符合操作条件，满足条件时 才向监控中心发遥控返校成功命令，对 不满足条件的则发失败命令。 4操作票验证问题 1）操作票专家系统。利用操作 票专家系统，保证操作票开票的正确性。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 2）人工核对功能。利用操作票 回传显示核对功能，要求操作过程中操 作员必须认真核对更改后的操作票显示 内容。 3）自动核对功能。利用网络拓 扑功能，实现系统自动校票功能。 5二次设备操作 220kV 及以上变电站的程序化操 作还将涉及到对保护装置的操作，如保 护软压板、定值区切换、PT 切换、控 制电源开关等。 1）调整原有典型操作票的先后 顺序，分成程序化操作和手动操作两部 分，将可遥控部分进行集中程序化操作， 即一次操作任务中部分实现程序化操作 功能。 2）完善与保护的通信功能及定 值修改功能，并具有保护定值召唤显示 功能，最终基于 IEC61850 协议。