智能變電站二次檢修安全措施自動(dòng)生成技術(shù)

張克勇，李曉航，王逸超，許劉峰，韓東奇

（國網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司，河南 平頂山 467001）

0 引 言

智能變電站通過自動(dòng)化技術(shù)對一次設(shè)備、二次設(shè)備和智能組件進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對站內(nèi)設(shè)備的智能化操作和監(jiān)控管理。智能化變電站實(shí)現(xiàn)了全站信息的有機(jī)整合，提高了系統(tǒng)的集成化程度和信息應(yīng)用效率。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為智能變電站一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)狀態(tài)檢修提供保障，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

1 智能變電站的特點(diǎn)評價(jià)

智能變電站（Intelligent Substation）是基于智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)下的新型電網(wǎng)發(fā)展模式，采用數(shù)字化、自動(dòng)化及通信技術(shù)，建設(shè)一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、決策分析為一體的管理系統(tǒng)平臺[1]。目前，智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)通常由設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、控制層和應(yīng)用層組成。每個(gè)層級之間采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，不受網(wǎng)絡(luò)平臺的限制。設(shè)備層對電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，收集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)并上傳至網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層匯總設(shè)備層上傳的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)設(shè)備的保護(hù)操作，主要對電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，然后通過無線通信技術(shù)發(fā)送控制命令?？刂茖邮蔷C合監(jiān)控管理平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)匯總各類控制設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備以及顯示設(shè)備等全站設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)，按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或者控制中心，并接收調(diào)度域控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)控制、應(yīng)用層執(zhí)行。應(yīng)用層主要包括基站防火、防盜監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控、遠(yuǎn)程巡視以及其他業(yè)務(wù)應(yīng)用，如各設(shè)備的在新維護(hù)、在線組態(tài)、在線修改參數(shù)功能以及智能變電站設(shè)備故障自動(dòng)分析以及維護(hù)。智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

2 二次安全措施自動(dòng)生成技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

二次檢修安全措施對智能變電站設(shè)備安全運(yùn)行有著重要作用。因此，在人工安檢的情況下，要求運(yùn)維檢修人員具有較高的專業(yè)技術(shù)和工作經(jīng)驗(yàn)。在現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助下，通過信息技術(shù)處理、建立變電站二次檢修安全措施規(guī)則庫，可以實(shí)現(xiàn)智能變電站安全措施輔助分析。因此，本文設(shè)計(jì)一種智能變電站二次檢修安全措施自動(dòng)生成技術(shù)，通過設(shè)定檢修安措時(shí)的隔離措施，自動(dòng)生成安措執(zhí)行條目，從而提高變電站現(xiàn)場消缺、技改的處理效率，提高變電站運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。自動(dòng)生成流程及關(guān)鍵技術(shù)如下文所示。

2.1 安全措施自動(dòng)生成步驟

智能變電站二次檢修安全措施，主要根據(jù)一次設(shè)備不同的停電狀況和工作方式制定相對應(yīng)的安全措施規(guī)則。例如：停用一次設(shè)備時(shí)，退出相關(guān)運(yùn)行保護(hù)裝置的SV接收軟壓板；不停用一次設(shè)備時(shí)，退出相關(guān)運(yùn)行保護(hù)裝置功能。根據(jù)智能變電站二次檢修的安全隔離策略，選定待檢修的間隔，并且根據(jù)安措規(guī)則檢查待隔離的IED智能電子設(shè)備虛端子，匹配相應(yīng)的軟壓板，并匹配相關(guān)檢修硬壓板，確定操作對象。根據(jù)智能變電站二次檢修的安全隔離策略，制定與之匹配的安全措施票并進(jìn)行圖像化顯示，方便操作人員進(jìn)行確認(rèn)。自動(dòng)生成流程如圖2所示。

2.2 智能變電站SCD數(shù)據(jù)模型化

隨著智能電網(wǎng)的迅速普及和發(fā)展，國家電網(wǎng)制定了IEC61850電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用準(zhǔn)則[2]，對智能變電站進(jìn)行規(guī)范管理，形成了基于智能變電站的SCD文件和檢修機(jī)制。通過智能變電站二次檢修的安全隔離策略，解析所有與之存在通信關(guān)系的虛端子鏈路，根據(jù)接收虛端子的引用名區(qū)分SV鏈路和GOOSE鏈路。其中，引用名有SVIN前綴，則為SV鏈路；引用名有GOIN前綴，則是GOOSE鏈路。然后，對不同鏈路的虛擬段子進(jìn)行分類處理。逐個(gè)分析設(shè)備之間的邏輯連接關(guān)系，確定檢修設(shè)備和隔離運(yùn)行設(shè)備。通過檢修安全措施中的自動(dòng)生成順序策略，解析檢修設(shè)備的軟硬壓板，確定安措票的操作順序，提高智能變電站現(xiàn)場技改、消缺和校驗(yàn)的工作效率[3]。對于部分跳閘回路和失靈回路共用模塊軟壓板或者個(gè)別SCD文件中壓板命名不規(guī)范無法進(jìn)行智能變電站SCD數(shù)據(jù)模型化處理時(shí)，需要人工進(jìn)行dsRelayEna映射。

圖2 安措自動(dòng)生成流程圖

3 結(jié) 論

綜上所述，智能變電站主要負(fù)責(zé)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電以及調(diào)度，是智能電網(wǎng)的核心環(huán)節(jié)之一。因此，確保智能變電站設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行有著非常重要的意義。傳統(tǒng)的二次檢修安全措施制定方法屬于人為操作，對安檢人員的技能水平要求較高，耗費(fèi)精力較大。因此，本文設(shè)計(jì)一種智能變電站二次檢修安全措施自動(dòng)生成技術(shù)，適用于現(xiàn)階段智能電網(wǎng)二次檢修機(jī)制和安全措施自動(dòng)糾錯(cuò)能力，減少了人工作業(yè)強(qiáng)度，提高了二次安全措施自動(dòng)生成的效率和可靠性，實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)設(shè)備積極性、可靠性以及穩(wěn)定性的有利保障。