淺談220KV程序化變電站安全運行管理

黃華

（河北滄州供電公司，河北 滄州 061001）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，得益于計算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)，通信技術(shù)的快速發(fā)展，變電站的自動化應(yīng)用水平也不斷提高。伴隨著電子式電流電壓互感器以及智能斷路器等設(shè)備的成熟與普及以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的確立，變電站在運行時可自主便捷的獲取所需要的各類信息并上傳到控制中心等地，從而實現(xiàn)在控制中心等地對變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，變電站進(jìn)入無人值班時代，變電站操作也開始由鍵控方式過渡到程序化控制。而基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的程序化變電站的推廣和普及，必將對提高設(shè)備可靠性，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，同時也能實現(xiàn)減員增效等現(xiàn)實意義。

1 、程序化電站的定義及其特點

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)

1.1IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標(biāo)準(zhǔn)，是由國際電工委員會第57技術(shù)委員會(IECTC57)的 3個工作組10,11,12(WG10/11/12)負(fù)責(zé)制定的。此標(biāo)準(zhǔn)采用自上而下的方式將變電站通信體系分為3層:變電站層、間隔層、過程層，并對各層的功能進(jìn)行定義，面向?qū)ο蠼?，同時規(guī)范各類數(shù)據(jù)的定義命名，設(shè)備的行為和自述特征以及通用的配置語言等等，從而實現(xiàn)不同智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作。

1.2 程序化變電站

程序化變電站（即數(shù)字化變電站）是以變電站內(nèi)智能化的一次設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備為數(shù)字對象，通過建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上的高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺來實現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)測量監(jiān)視、控制保護(hù)、信息管理等的自動化功能的變電站。

程序化變電站的主要特點有五個方面：一是變電站傳輸和處理的信息全數(shù)字化。二是過程層設(shè)備智能化。三是信息共享標(biāo)準(zhǔn)化：統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一建模來實現(xiàn)變電站內(nèi)外的信息交互和共享。四是高級應(yīng)用互動化：變電站內(nèi)外各對象間實現(xiàn)互動。五是高質(zhì)量信息：可靠性、完整性、實時性。

在變電站內(nèi)依托IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建立遠(yuǎn)動無縫通信系統(tǒng)可使變電站自動化設(shè)備具有自描述、自診斷的特性，極大的方便了系統(tǒng)的集成，同時也可以提高信息類數(shù)據(jù)的集成,從而減少變電站運行的工作量以及由于現(xiàn)場檢驗、監(jiān)視、運行、診斷和維護(hù)等所產(chǎn)生的費用，同時也能節(jié)約大量時間，增強(qiáng)了程序化系統(tǒng)的靈活性。采用該標(biāo)準(zhǔn)系列將極大的提高變電站自動化系統(tǒng)的技術(shù)水平和變電站自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、節(jié)約開發(fā)驗收維護(hù)的人力物力資源、實現(xiàn)完全的互操作性。

2 、程序化電站的現(xiàn)狀

1993年，變電站自動化理論初次在國內(nèi)提出，經(jīng)過十來年的發(fā)展，依托于計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，變電站自動化技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到一定的水平，基本上實現(xiàn)了間隔層和站控層間的數(shù)字化。

2005年，國內(nèi)首座程序化變電站－蘇州吳城供電公司的110kV新河變電站投入運行；2006年曲靖110kV翠峰變電站改造為全數(shù)字化變電站通過專家組驗收并投產(chǎn)；2007年江蘇無錫220kV變電站實現(xiàn)程序化控制等等，根據(jù)國網(wǎng)公司公布的資料現(xiàn)實截至2009年5月26日國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)共有66座數(shù)字化變電站，其中30座已經(jīng)投入運行，32座在建，4座規(guī)劃建造。由此可見程序化變電站在我國的發(fā)展極快，同時必然也給我們帶來了相應(yīng)的困難和經(jīng)驗。

3 、程序化電站安全運行的管理

由于程序化電站強(qiáng)調(diào)信息的共享和繼承應(yīng)用，它的設(shè)計模式、調(diào)試模式、運行模式和維護(hù)模式與傳統(tǒng)的變電站有很大的區(qū)別，要使變電站能安全穩(wěn)定的運行，就必須要改變設(shè)計方法，重新明確運行維護(hù)職責(zé)及范圍、專業(yè)化指導(dǎo)運行生產(chǎn)和維護(hù)作業(yè)。

首先要制定明確的操作規(guī)范，要根據(jù)實時監(jiān)控到的信息，正確判斷電氣設(shè)備的運行狀態(tài)；在判斷電氣設(shè)備運行狀態(tài)時，要充分考慮電氣設(shè)備完成操作所需要的時間；同時應(yīng)將二次設(shè)備的運行狀態(tài)信息做為檢查電氣設(shè)備狀態(tài)的條件之一，并分析其可能的影響來決定命令的執(zhí)行與否；還應(yīng)該保證電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換依次為“運行－熱備用－冷備用－檢修”，一旦狀態(tài)出現(xiàn)不符，需立即報錯并中止操作。

其次要完善過程控制，在變電站投入運行前，應(yīng)召集相關(guān)運行部門技術(shù)人員參與到程序化的操作票的制定中來，這樣可以更好的利用其多年的運行經(jīng)驗，同時在每一張操作票進(jìn)行程序化前都要對其經(jīng)過嚴(yán)格的操作實驗以證明其科學(xué)性及合理性；同時在監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面，應(yīng)該設(shè)定用戶名及密碼，防止誤操作；遠(yuǎn)程操作時應(yīng)先自動判別設(shè)備是否在遠(yuǎn)方狀態(tài)，確認(rèn)在遠(yuǎn)方狀態(tài)后先發(fā)出選擇命令，等到設(shè)備發(fā)回返校信息后才能發(fā)出執(zhí)行命令，這樣可以防止系統(tǒng)軟件異常，或者通信過程中的故障而引發(fā)的誤動作；變電站內(nèi)一旦出現(xiàn)事故信號應(yīng)立即對程序化操作系統(tǒng)進(jìn)行可靠閉鎖，并終止操作。

第三要保證通信網(wǎng)絡(luò)的安全和可靠性，程序化變電站最重要的功能是實現(xiàn)信息共享，而這便是以通信網(wǎng)絡(luò)作為其實現(xiàn)的基礎(chǔ)的，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，將直接威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，所以要使用質(zhì)量有保證的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時要提高操作員工對網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的監(jiān)測和維護(hù)能力以及在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備異常是應(yīng)急處理的能力。

第四要保留適度的人工干預(yù)能力，雖然在程序化變電站內(nèi)越少人工干預(yù)越能提高工作效率，但是由于歷史及技術(shù)原因，我國的“智能一次設(shè)備”研發(fā)制造發(fā)展相對緩慢，未能完全達(dá)到IEC61850標(biāo)準(zhǔn)所需的標(biāo)準(zhǔn)，而程序化操作的成功與否很大程度上取決于智能一次設(shè)備的可靠性，故而在實際運行操作中，運行人員可以根據(jù)實際情況對程序命令進(jìn)行人工控制和干預(yù)，以保證變電站的穩(wěn)定安全運行。

結(jié)束語

雖然現(xiàn)階段程序化變電站的普及率并不高,其相應(yīng)的技術(shù)及設(shè)備生產(chǎn)并未能完全滿足需求,而且IEC61850標(biāo)準(zhǔn)仍然在不斷完善當(dāng)中,但是程序化變電站在電網(wǎng)運行當(dāng)中所表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性、可靠性及節(jié)能增效的優(yōu)點符合電網(wǎng)未來發(fā)展的要求，故而掌握程序化變電站安全運行的條件及科學(xué)的管理方式是十分必要的。

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