智能變電站高級應(yīng)用方案的探討

侯穎杰

摘 要 隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各個(gè)領(lǐng)域都取得了很大的進(jìn)步，智能變電站是一種的智能設(shè)備，它具有可靠性、集成性、環(huán)保性的特點(diǎn)，這樣也充分的符合平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享的智能化的要求，同時(shí)就要積極完成保護(hù)、控制、監(jiān)測等方面的功能，智能變電站應(yīng)該充分實(shí)現(xiàn)各種功能，例如設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享化。建設(shè)變電站的目的是為了提供電源，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、讓新能源接入，才能盡可能地排除相應(yīng)的故障，確保電網(wǎng)的供電安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)高級應(yīng)用也是變電站的主要方面，正是區(qū)別于數(shù)字化的一個(gè)重要特征之一。本文就對智能變電站高級應(yīng)用方案進(jìn)行具體的分析與研究。

關(guān)鍵詞 智能變電站；高級應(yīng)用；方案；探討

中圖分類號 TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）17-0212-02

1 設(shè)備狀態(tài)可視化

可視化功能就是將變電站運(yùn)行的枯燥數(shù)據(jù)用動(dòng)態(tài)、靈活、實(shí)物化的方式，借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，以三維圖形、地理接線圖、趨勢圖、節(jié)點(diǎn)關(guān)系圖、靈活智能表格等多種手段，數(shù)據(jù)的展示可以通過圖形以及表格的形式，例如二維、三維等顯示，進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)分析的時(shí)候可以從最大值、最小值以及平均值方面來分析，這種趨勢曲線能夠在基于時(shí)間粒度的程度上進(jìn)行相應(yīng)的放大與縮小，同時(shí)數(shù)據(jù)的展示也可以利用曲線顯示的方式，為數(shù)據(jù)提供相應(yīng)的工具，然后制定表格與曲線，從而更加直觀向值班員進(jìn)行展示。

由于自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與站內(nèi)智能輔助控制系統(tǒng)的連接。因此，智能輔助控制系統(tǒng)后臺(tái)還能進(jìn)行變電站一、二次設(shè)備運(yùn)行情況和現(xiàn)場視頻畫面的聯(lián)合可視化展現(xiàn)。另外，通過與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)集成后臺(tái)通信，采集主要一次設(shè)備（變壓器、斷路器等）的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息，在智能輔助控制系統(tǒng)后臺(tái)還能進(jìn)行基于變電站設(shè)備總體布局的一、二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)可視化展示。

同時(shí)變電站的可視化信息還能以標(biāo)準(zhǔn)的SVG圖形格式傳送至調(diào)度端和集控中心的主站系統(tǒng)，讓電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性得到保證。

2 順序控制

2.1 順序控制類型

順序控制的對象包括一次性的設(shè)備以及二次性的設(shè)備操作，這其中有斷路器、隔離開關(guān)、定值區(qū)切換等。然后根據(jù)操作對象的不同，來對順序控制進(jìn)行類型分類，主要包括兩種類型是間隔內(nèi)操作和跨間隔操作。1）間隔內(nèi)操作，本間隔內(nèi)一次設(shè)備的操作，不涉及不同間隔的互操作。2）跨間隔操作，涉及到多個(gè)間隔的一次設(shè)備的操作和多個(gè)間隔的二次操作，如跨間隔的設(shè)備投入/退出、雙母線的并列和解列。

跨間隔操作會(huì)涉及到多個(gè)保護(hù)設(shè)備方面的內(nèi)容，例如軟壓板、定值區(qū)的切換等等，如220kV各間隔雙母線倒閘操作，不僅包括220kV各間隔設(shè)備的雙母線倒閘操作，還包括220kV母差保護(hù)改互聯(lián)操作、PT回路并列等。

2.2 順序控制實(shí)施方案

順序控制有兩種實(shí)施方案，一是主機(jī)控制方案，二是混合控制方案。

1）主機(jī)控制方案。以站控層主機(jī)為主體，對每項(xiàng)順序操作任務(wù)進(jìn)行分解，細(xì)化到每一個(gè)開關(guān)設(shè)備的操作順序，操作過程中逐一向每一個(gè)開關(guān)設(shè)備發(fā)出控制指令并接收遙信返回量，直至操作任務(wù)完成。整個(gè)操作過程中，間隔層測控裝置只進(jìn)行控制命令和返回遙信的轉(zhuǎn)發(fā)，而不實(shí)際參與控制過程。

2）混合控制方案。這樣的方案是將間隔層作為操作執(zhí)行的主體部分，同時(shí)利用跨間隔順序服務(wù)器來進(jìn)行執(zhí)行任務(wù)，確保在短時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的任務(wù)，主機(jī)只需向測控裝置發(fā)送任務(wù)指令，測控單元完成任務(wù)指令的詳細(xì)分解，并逐一執(zhí)行直到任務(wù)完成。執(zhí)行跨間隔操作任務(wù)時(shí)，站控層主機(jī)進(jìn)行間隔級任務(wù)分解，按操作順序發(fā)送給測控單元，測控單元接收本間隔的操作任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分解，并逐一執(zhí)行直到本間隔任務(wù)完成，間隔間的操作順序由站控層主機(jī)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

以一個(gè)連接于雙母線的線路倒閘操作的例子來說明混合控制方案，主機(jī)先將任務(wù)分解成母線并列、線路倒閘、母線分列3個(gè)任務(wù)；先將母線并列任務(wù)發(fā)送給母聯(lián)間隔測控裝置，母聯(lián)測控裝置將母線并列任務(wù)分解成具體的斷路器、隔離開關(guān)操作指令并執(zhí)行，直至母線并列完成；主機(jī)再將線路倒閘任務(wù)發(fā)送給線路間隔測控裝置，線路測控裝置將倒閘任務(wù)分解成具體的開關(guān)操作指令并執(zhí)行；最后主機(jī)將母線分列任務(wù)發(fā)送給母聯(lián)間隔測控裝置，母聯(lián)測控裝置將母線分列任務(wù)分解成具體的斷路器、隔離開關(guān)操作指令并執(zhí)行，直至母線分列完成。

混合控制方案將功能分散于各個(gè)功能單元，充分發(fā)揮測控裝置的性能，從而降低主機(jī)的負(fù)擔(dān)，符合智能變電站信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的要求，本工程承德市區(qū)南變電站順序控制功能擬采用混合控制方案。

3）順序控制操作票管理。采用混合控制方案時(shí)，原則上主機(jī)不做操作票文件的保存，僅記錄操作票索引和操作票模板，單間隔順序控制操作票保存于間隔測控裝置，主機(jī)保存跨間隔操作票的組合關(guān)系。經(jīng)過驗(yàn)證（預(yù)演）的操作票才允許下載到主機(jī)和間隔測控裝置，下載票（調(diào)票）結(jié)束后需驗(yàn)證票的合法性（檢查是否存在不合理控點(diǎn)等）。順控操作將按照順控操作票要求一步一步地執(zhí)行，每一步都包括操作前檢查、操作執(zhí)行、操作后確認(rèn)。在實(shí)際操作過程中，為防止出現(xiàn)誤操作，要對操作前的條件進(jìn)行仔細(xì)的檢查，這樣才認(rèn)為是操作成功，然后進(jìn)行下一步的操作。

4）遠(yuǎn)方順序控制接口。為了適應(yīng)變電站無人化要求，承德市區(qū)南變電站自動(dòng)化系統(tǒng)順序控制功能還應(yīng)具備與北京超高壓公司集控中心自動(dòng)化系統(tǒng)順控功能的接口，在遠(yuǎn)方進(jìn)行程序化的操作時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置應(yīng)能向集控中心主站返回每步操作結(jié)果，集控中心可以單步執(zhí)行，也可以隨時(shí)中斷操作。操作結(jié)果在遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置中還應(yīng)有日志保存。在接收到遠(yuǎn)方集控中心自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)出的程序化啟動(dòng)指令后，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)具體的內(nèi)容來做出相應(yīng)的操作，完成文件中的讀取步驟，并依次的向測控裝置發(fā)出遙控指令，確保每一次的操作都能得到執(zhí)行，這樣整個(gè)的工作就會(huì)更加的簡單方便。

3 保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示、控制和管理

保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示以及相應(yīng)的控制，是智能變電站高級應(yīng)用的關(guān)鍵所在，在進(jìn)行繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)交換時(shí)可以分成4個(gè)類型：1）提供運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息，例如壓板、控制字的信息等等；2）提供相應(yīng)的動(dòng)作事件報(bào)告信息；3）提供故障報(bào)告的信息；4）提供接收的控制命令信息。從使用需求看，進(jìn)行實(shí)際的控制一般需要第1種、第2種與第4種即可，這樣就能夠提供出最完整的信息與方案。

在進(jìn)行保護(hù)信息與監(jiān)控信息交換的時(shí)候，有著具體的要求：第一類運(yùn)行狀態(tài)信息正常情況下無需主動(dòng)上傳，只有在進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控的時(shí)候需要發(fā)生一定的改變，這種改變的程度是比較小的，當(dāng)監(jiān)控總查詢保護(hù)信息時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)提供所需的第一類運(yùn)行狀態(tài)信息和第二類事件報(bào)告信息。

4 結(jié)論

綜上所述，可以看出，智能變電站的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛了，在以前對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候，還需要將保護(hù)裝置模型以及參數(shù)等進(jìn)行一段一段的輸入進(jìn)去，而隨著變電站保護(hù)裝置的不斷增多，各種類型與數(shù)據(jù)也得到了更加細(xì)致的分類，這樣更保證了錄入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，也能從很大程度上降低工作人員的工作強(qiáng)度，相信未來我國智能變電站在應(yīng)用方面會(huì)取得更大的

進(jìn)步。

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