程序化控制在地調(diào)主站中的運(yùn)用

謝傳林 吳錫武

（廣東電網(wǎng)公司茂名供電局，廣東 茂名525000）

隨著地區(qū)電網(wǎng)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化水平的不斷提高，針對220kV、110kV 變電站的基于調(diào)度防誤的遠(yuǎn)方控制操作已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[1-2]。但隨著電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造越來越龐大，操作越來越復(fù)雜，現(xiàn)場操作密度不斷的增加，采用傳統(tǒng)的逐項(xiàng)核對人工操作的方式暴露出問題[3-4]：

（1）每次遙控操作只能操作單個開關(guān)或刀閘進(jìn)行控合或控分，耗時(shí)長；

（2）當(dāng)需要對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換操作時(shí)，調(diào)度員需要轉(zhuǎn)換到研究態(tài)下，生成設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換操作票，然后在實(shí)時(shí)態(tài)下，按照操作票進(jìn)行逐項(xiàng)操作，每操作一步需要進(jìn)行確認(rèn)。此過程繁瑣，容易發(fā)生誤操作。為此在調(diào)度主站系統(tǒng)實(shí)施程序化控制來解決以上問題。

1 程序化控制基本原理

程序化控制是在SCADA 實(shí)時(shí)態(tài)下根據(jù)設(shè)備狀態(tài)自動生成開關(guān)刀閘的程序化操作序列，通過“一鍵式”操作，順序?qū)﹂_關(guān)刀閘進(jìn)行遠(yuǎn)方控分/合操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的快速轉(zhuǎn)換。它主要用于線路、變壓器等設(shè)備的狀態(tài)快速轉(zhuǎn)換。該功能調(diào)用電網(wǎng)拓?fù)淠K算法實(shí)時(shí)判斷設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)自動生成設(shè)備運(yùn)行、熱備用、冷備用、檢修間相互轉(zhuǎn)換的操作序列；經(jīng)調(diào)度員確認(rèn)后按操作順序依次完成開關(guān)、刀閘的遠(yuǎn)方控制操作；操作前會檢查廠站遙控權(quán)限信號、開關(guān)間隔的遙控CK把手位置信號，操作過程中會根據(jù)開關(guān)刀閘的位置信號和有功、電流等遙測信號判斷開關(guān)刀閘是否操作到位；對于合地刀等重要操作給予暫停提示和監(jiān)護(hù)人確認(rèn)的功能，最后將操作過程會以操作票的形式記錄在程序化操作日志中。該功能實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換的“一鍵式”操作，同時(shí)通過防誤校驗(yàn)保證操作的安全性以及電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。如圖1 所示。

2 線路程序化控制

220kV、110kV 線路作為電力系統(tǒng)中非常重要的部分線路，也是調(diào)度員日常經(jīng)常操作的線路，通過程序化控制能夠節(jié)約操作時(shí)間，提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能。

根據(jù)程序控制基本原理，線路程序化控制可以分為以下幾個步驟：

首先，調(diào)度系統(tǒng)對線路運(yùn)行狀態(tài)識別（線路運(yùn)行狀態(tài)指：運(yùn)行，熱備用，冷備用，檢修）；然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接關(guān)系，獲取線路狀態(tài)轉(zhuǎn)換涉及的所有開關(guān)刀閘，以綜合防誤校驗(yàn)邏輯為依據(jù)，智能生成線路狀態(tài)轉(zhuǎn)換的開關(guān)刀閘操作序列；

圖1 程序控制基本原理

其次，在生成線路開關(guān)刀閘操作序列過程中，以綜合防校驗(yàn)為依據(jù)，進(jìn)行操作序列的模擬操作，并給出模擬操作結(jié)果（允許、警告、禁止操作），對于110kV 線路側(cè)連接雙母，線路連接多母線側(cè)，線路各側(cè)廠站涉及多個電壓等級的情況，需要進(jìn)行界面交互判斷；對于220kV 線路側(cè)連接雙母的，需要進(jìn)行界面交互判斷；

再次，執(zhí)行程序化操作，通過相關(guān)的遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否分合到位；

最后，將程序化操作過程歸檔。如圖2 所示。

3 關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)驗(yàn)

3.1 防誤校驗(yàn)

程序化控制多個開關(guān)或刀閘一起操作，如果防誤校驗(yàn)不精準(zhǔn)，則嚴(yán)重影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。為此進(jìn)行以下防誤校驗(yàn)：

（1）基于系統(tǒng)拓?fù)涞奈宸佬：?。根?jù)系統(tǒng)拓?fù)涞奈宸佬：四軌驅(qū)崿F(xiàn)開關(guān)、刀閘和接地刀閘操作的五防校核。

（2）潮流校核。根據(jù)潮流分析、短路電流計(jì)算等高軟進(jìn)行全面的綜合防誤檢查判斷。

（3）設(shè)備狀態(tài)校核。對遙控操作的開關(guān)刀閘或者開關(guān)刀閘操作序列，進(jìn)行電氣島內(nèi)所有開關(guān)刀閘狀態(tài)的校核，對人工置位或者位置不確定的開關(guān)刀閘給出告警或者禁止操作提示。

防誤校核結(jié)果分為：通過、沒通過但允許強(qiáng)制執(zhí)行、沒通過禁止操作，對后兩種沒通過防誤檢查必須給出告警來提示調(diào)度員。

圖2 線路程序化控制實(shí)現(xiàn)步驟

3.2 開關(guān)刀閘是否分合到位

必須通過一定技術(shù)驗(yàn)證，避免出現(xiàn)開關(guān)刀閘未分合到位，對于每個刀閘遙控完成后會根據(jù)刀閘位置判斷是否操作到位。對于每個開關(guān)遙控完成后會根據(jù)開關(guān)位置和量測信號判斷是否到位。斷開開關(guān)時(shí)，檢查開關(guān)位置為分后，延時(shí)15 秒重新檢查開關(guān)位置并檢查開關(guān)關(guān)聯(lián)的有功、電流是否不為0。若不為0 則可選擇延時(shí)檢查、繼續(xù)執(zhí)行或取消操作。若斷開為電源側(cè)開關(guān)，則檢查開關(guān)關(guān)聯(lián)的有功、電流滿足后再檢查線路電壓是否不為0，合上開關(guān)與之相反。

3.3 實(shí)驗(yàn)

在某地調(diào)進(jìn)行程序化“一鍵操作”實(shí)驗(yàn)，將110kV 線路由“運(yùn)行”轉(zhuǎn)至“冷備用”狀態(tài)在調(diào)度端一鍵完成，一次設(shè)備操作耗時(shí)由原來的約60 分鐘縮短至僅34 秒，大幅度提高了操作效率。

4 結(jié)論

通過對程序化控制的基本原理，線路程序化操作的步驟以及關(guān)鍵技術(shù)的探討，實(shí)驗(yàn)表明程序化“一鍵操作”大幅度降低一次設(shè)備操作時(shí)間，提高操作效率，既實(shí)現(xiàn)了操作的快速性，又保證了操作的安全性，提高電網(wǎng)調(diào)度智能化水平。