芻議電力運(yùn)行程序化操作在變電站中實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵問題

甘澤鳳

摘 ?要：變電站采用程序化操作是實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的關(guān)鍵，變電站采用程序化操作具有很多的優(yōu)點(diǎn)，能減少人工操作時(shí)的誤操作，對(duì)于簡(jiǎn)化流程、提高效率具有重要意義。我國(guó)目前的變電站能實(shí)現(xiàn)程序化操作的多是110 kV變電站，且一般采用特殊工程來(lái)實(shí)現(xiàn)，采用整套系統(tǒng)方案來(lái)解決的很少，還處于發(fā)展的起步階段，需要解決的問題很多。

關(guān)鍵詞：程序化操作;變電站自動(dòng)化;問題;思考

中圖分類號(hào)：TM764 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）06-0089-01

變電站采用程序化操作能提高自動(dòng)化的水平，可以減少相關(guān)人員的配備，提高工作的效率，對(duì)于事故下的電網(wǎng)恢復(fù)能迅速及時(shí)，對(duì)于電網(wǎng)的管理具有很重要的作用。在本文中，對(duì)程序化操作在變電站中實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行了闡述，并在技術(shù)分析的基礎(chǔ)上做出了可實(shí)現(xiàn)的方案。

1 ?如何實(shí)現(xiàn)程序化操作及其目標(biāo)

從原始態(tài)到目標(biāo)態(tài)的實(shí)現(xiàn)方式為程序化操作實(shí)現(xiàn)的最佳方式，操作人員利用一條操作命令即可輕松實(shí)現(xiàn)，整個(gè)過程由智能電子設(shè)備來(lái)自動(dòng)完成，無(wú)須人工參與，能實(shí)現(xiàn)真正的“一鍵操作”。程序化操作中的一些要求如下：①在站內(nèi)和調(diào)度端都能實(shí)現(xiàn)程序化的操作;②在執(zhí)行的過程中遇到問題時(shí)，應(yīng)能發(fā)出提示，讓相關(guān)人員停止命令或是繼續(xù)執(zhí)行;③程序化操作應(yīng)可以對(duì)不同間隔的設(shè)備進(jìn)行;④保護(hù)裝置的定值區(qū)通過程序化操作能進(jìn)行切換;⑤操作過程應(yīng)從原始態(tài)到目標(biāo)態(tài)的整個(gè)過程。

下面以110 kV的為例，程序化操作流程中四種狀態(tài)的切換如圖1所示。

2 ?程序化操作的發(fā)展趨勢(shì)

已經(jīng)實(shí)現(xiàn)程序化操作的變電站多是低于220 kV的變電站，這些變電站的程序化操作一般是以一次設(shè)備的操作為主，二次設(shè)備的操作一般不涉及。執(zhí)行程序化操作的一般是在變電站內(nèi)，幾乎沒有在調(diào)度端執(zhí)行的，程序化操作的范圍不廣。其發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)涵蓋整個(gè)一次設(shè)備和二次設(shè)備的操作、能進(jìn)行間隔操作、變電站內(nèi)和調(diào)度端的操作都能實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這種全方位的程序化操作，就需要解決以下技術(shù)上的問題，關(guān)鍵在于站內(nèi)通信協(xié)議和程序化操作方案的解決。

3 ?程序化操作在變電站中實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵問題

3.1 ?站內(nèi)通信協(xié)議在變電站程序化操作中的要求

①程序化操作的命令和獲得開關(guān)和模擬量信息應(yīng)由其來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞，能實(shí)現(xiàn)在間隔層裝置間橫向通信。

②程序化操作的結(jié)果信息應(yīng)由其來(lái)負(fù)責(zé)承載，如：操作進(jìn)度如何，是否出現(xiàn)了操作失敗的情況，失敗的原因，是否需要人工修復(fù)等等。

③目前，一個(gè)變電站采用一個(gè)生產(chǎn)廠家的設(shè)備還存在較大困難，可以考慮采用不同廠家的設(shè)備時(shí)，如何讓這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同廠家的程序化操作。

3.2 ?關(guān)于程序化操作票的模式

一般來(lái)說，程序化操作票在目前有兩種模式被廣泛應(yīng)用：①典型票模式。這種操作票的模式是事先編制典型票，將典型票通過傳動(dòng)試驗(yàn)，然后在變電站中應(yīng)用這些典型票進(jìn)行操作。缺點(diǎn)是典型票不能包含變電站操作的全部，優(yōu)點(diǎn)是操作票在事前已經(jīng)經(jīng)過傳動(dòng)試驗(yàn)，操作可靠，技術(shù)要求較低，其應(yīng)用較廣泛;②非典型票。這種模式也是在事前進(jìn)行編制程序化操作票，然后進(jìn)行仿真校驗(yàn)，最后由設(shè)備來(lái)執(zhí)行操作票，這與傳統(tǒng)的人工來(lái)執(zhí)行操作票的方式有著極大的不同，由于操作票的臨時(shí)編制性，不可避免的存在著一些編制失誤。

這兩種方式單獨(dú)使用時(shí)都不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的全方位程序化操作。在實(shí)際的應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際情況采用不同的模式，將兩者結(jié)合也是很好的辦法。

3.3 ?程序化操作方案

程序化操作一般有三個(gè)方案。

①程序化操作在后臺(tái)和調(diào)度主站之間的實(shí)現(xiàn)。這種方案要解決的是調(diào)度端和后臺(tái)之間的操作票運(yùn)行，指令的執(zhí)行和發(fā)出由間隔層裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本方案的優(yōu)點(diǎn)是不需要改動(dòng)間隔層設(shè)備，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，靈活的編制，對(duì)于不同廠家的相互操作，也可方便進(jìn)行。本方案的缺點(diǎn)是，通信信息來(lái)源必須可靠，必須有通信中斷時(shí)的應(yīng)急處理措施，程序化操作的可靠性較差。

②在變電站內(nèi)部以間隔內(nèi)操作票為基礎(chǔ)，實(shí)施獨(dú)立的程序化操作服務(wù)器。在程序化操作服務(wù)器中，以間隔為單位將已經(jīng)編制好的典型票存放其中，間隔層裝置依照命令執(zhí)行從原始態(tài)到目標(biāo)態(tài)的程序即可，不需要改動(dòng)。本方案的優(yōu)點(diǎn)是不需對(duì)間隔層設(shè)備做任何改動(dòng)，架構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)也相對(duì)簡(jiǎn)單，能很好地解決間隔對(duì)變電站擴(kuò)建的影響。其缺點(diǎn)是程序化操作服務(wù)器在其中擔(dān)負(fù)重要的職責(zé)，責(zé)任重大。

③程序化操作由間隔層設(shè)備和站控層程序化服務(wù)器合作完成?？玳g隔的操作由程序化服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，間隔內(nèi)的操作由監(jiān)控裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。本方案的優(yōu)點(diǎn)是操作在間隔內(nèi)的執(zhí)行，快速、可靠。其缺點(diǎn)是：對(duì)于跨間隔的操作，因?yàn)檩^復(fù)雜，比較難實(shí)現(xiàn)。

3.4 ?調(diào)度端和集控中心程序化操作的實(shí)現(xiàn)。

變電站程序化操作的終極目標(biāo)是在調(diào)度端或是在集控中心實(shí)現(xiàn)程序化操作，目前我國(guó)各個(gè)廠家對(duì)于程序化操作因?yàn)闆]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)現(xiàn)的方法上各異，因此要想實(shí)現(xiàn)在調(diào)度端或集控中心的完全自動(dòng)化，存在著較大的困難。較可行的方案是在變電站內(nèi)完成對(duì)操作票的編制，然后，變電站內(nèi)部的操作票由調(diào)度端或是集控中心來(lái)進(jìn)行召喚和顯示，并由其來(lái)進(jìn)行組織、監(jiān)控進(jìn)展情況。目前的傳動(dòng)協(xié)議對(duì)操作票不具有傳輸功能，不能承載操作信息，不能進(jìn)行人為命令的干預(yù)，不能進(jìn)行保護(hù)信息的定值傳送，所以在調(diào)動(dòng)端或是監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)程序化操作必須先對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)協(xié)議進(jìn)行修改和擴(kuò)充。

3.5 ?程序化操作在運(yùn)行管理方面的要求

在進(jìn)行程序化操作的過程中，不論是當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)還是調(diào)度中心，操作在進(jìn)行中可能因?yàn)榉趾显O(shè)備的不到位或是不滿足聯(lián)閉鎖條件等，都會(huì)中斷。如果中斷了，對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)的處理，在相關(guān)的制度和條例中應(yīng)有明確的體現(xiàn)。因此，實(shí)現(xiàn)程序化操作，變電站無(wú)人值班的情況下，必須完善科學(xué)的運(yùn)行管理制度。

3.6 ?程序化操作保障正確性的措施

在程序化操作的過程中，應(yīng)采取合理的措施來(lái)保證期運(yùn)行的正確性和可控性。操作票在執(zhí)行的過程過程中，其每一步都必須保證有著嚴(yán)格的執(zhí)行條件。對(duì)于判據(jù)采用二元法，執(zhí)行結(jié)果信息能夠及時(shí)提供，對(duì)電氣開關(guān)柜采用合理的防誤手段等。采取這些合理的措施防止程序化操作在執(zhí)行的過程中出現(xiàn)誤差。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

采用程序化操作對(duì)變電站的意義重大，分析和研究程序化操作在變電站中實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題，并在技術(shù)的層次上找到實(shí)現(xiàn)的方案，對(duì)于無(wú)人值班變電站的發(fā)展具有十分重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐濤.電力系統(tǒng)廠站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與展望[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，（28）.

[2] 鄭博明，吳奕，楊洪，等.變電程序化操作的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，（30）.

[3] 羅欽，段斌，肖紅光，等.基于IEC61850控制模型的變電站防誤操作分析與設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，（30）.