關(guān)于智能變電站二次安措防誤系統(tǒng)的研究

盧向明

摘要：大范圍地推廣和使用。智能變電站采用光纖和站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，實現(xiàn)了信息集成和共享，具有良好的交互性和可靠性，但采集、控制和保護(hù)等信號不能通過常規(guī)檢測手段進(jìn)行監(jiān)測，測控和保護(hù)裝置的二次回路的物理結(jié)構(gòu)模糊不可見，各設(shè)備之間連接關(guān)系難以直觀看到，檢修時也難以形成明顯的電氣斷開點。這種全新的站內(nèi)設(shè)備環(huán)境給二次安措操作票的制定提出了更高的安全性和可靠性的要求。

關(guān)鍵詞：二次設(shè)備;安措;智能變電站;專家?guī)?/p>

引言

近年來我國新建并投運了大量智能變電站，隨之而來的是繁雜的檢修和運維工作。二次安措用于隔離待檢修設(shè)備和運行設(shè)備，具有保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、避免保護(hù)拒動或誤動等重要意義。不同于傳統(tǒng)變電站使用電纜傳輸采樣值、開入開出等信息，智能變電站采用“三層兩網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，利用以太網(wǎng)傳輸信息，其中的軟壓板、虛端子取代了傳統(tǒng)變電站中的硬壓板和接線端口。在提高信息共享程度的同時，也使得二次安措隱含不直觀、沒有明顯的“電氣斷開點”，給二次檢修運維工作帶來了極大挑戰(zhàn)。

1智能變電站安措防誤介紹

智能變電站保護(hù)裝置的二次回路用光纜進(jìn)行連接，其模擬量的采樣和開關(guān)量的采樣、出口，分別通過SV和GOOSE報文進(jìn)行傳輸。線路保護(hù)裝置獲取線路合并單元發(fā)送過來的電流SV報文、母線電壓SV報文及線路智能終端發(fā)送過來的GOOSE報文，進(jìn)行保護(hù)邏輯判斷，若符合跳閘條件則通過智能終端進(jìn)行跳閘。安全措施主要是指在變電運行及檢修工作中為了人身、電網(wǎng)及設(shè)備安全，將待檢修設(shè)備與運行設(shè)備進(jìn)行安全隔離的措施。智能變電站改、擴(kuò)建及裝置檢修時，二次設(shè)備的安全措施操作由跳閘出口軟壓板、GOOSE發(fā)送/接收軟壓板、SV接收軟壓板、檢修壓板等多種安措技術(shù)組合而成。由于軟壓板是存在于保護(hù)裝置中的虛擬壓板，數(shù)量多、不直觀且無“明顯電氣斷開點”，因此在操作過程中易造成漏投退、誤投退等。同時，智能變電站裝置新增加了檢修機(jī)制。裝置投入檢修壓板后，上送報文中的檢修狀態(tài)位置，此報文為檢修態(tài)報文。處于正常運行狀態(tài)的保護(hù)裝置接收到檢修態(tài)報文，會判別開入量或采樣信息“狀態(tài)不一致”，丟棄該檢修態(tài)報文，并閉鎖相關(guān)保護(hù)。處于正常運行狀態(tài)的智能終端收到“狀態(tài)不一致”的遙控或跳合閘指令后，也會丟棄該檢修態(tài)報文，不進(jìn)行跳合閘動作。

2智能變電站二次安措防誤出現(xiàn)的問題

2.1缺陷定位不準(zhǔn)確

隨著大量電子器件以及光纖的使用，傳統(tǒng)的二次回路大量簡化，大量元件集成于二次設(shè)備的內(nèi)部插件中。這減少了變電站二次回路數(shù)量，簡化了變電站二次設(shè)備外部接線，對縮短變電站的建設(shè)周期、縮小變電站占地面積等都起到了積極的作用。但是，集成化的元器件、光纖化的二次回路往往導(dǎo)致二次設(shè)備在發(fā)生缺陷時，僅能定位至裝置級、插件級，很難定位到芯片級、原理級，導(dǎo)致缺陷準(zhǔn)確定位困難。

2.2缺陷整改不徹底

二次設(shè)備缺陷定位模糊、分析不透徹，增大了缺陷整改的難度，導(dǎo)致缺陷的整改往往僅能更換插件或裝置。這無形中擴(kuò)大了缺陷整改的范圍。整機(jī)或插件的更換不僅增加了運維成本，也使得各器件未得到充分的利用，造成資源的浪費;另一方面，由于缺陷的原因并未完全查清，缺陷整改后，相同的缺陷可能再次發(fā)生，進(jìn)一步增加了工作量和運維成本。

3智能變電站二次檢修安措防誤技術(shù)

3.1二次安措防誤需求

安措防誤技術(shù)在智能變電站實際應(yīng)用中十分重要，尤其是改建、擴(kuò)建以及系統(tǒng)維護(hù)檢修中，都是為了智能變電站供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性、可靠性，具體分析需求如下：安全設(shè)備防誤技術(shù)可以避免因為技術(shù)故障出現(xiàn)的停電問題，隔離停電和不停電能充分檢測出電力故障，在運行檢修的時候，安全措施可以及時校準(zhǔn)和警告二次檢修安措防誤措施，例如：實驗、安全操作以及校準(zhǔn)是否正確，對設(shè)備、操作流程以及監(jiān)控后臺進(jìn)行檢驗，實現(xiàn)一鍵執(zhí)行程序后，自動化操作，替代人工操作，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性和可靠性，這就需要在平時檢修操作中，要多加演練，強(qiáng)調(diào)安全措施中問題的根源，及時處理解決，采用可視化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模式，實現(xiàn)全天候多方位多角度的監(jiān)控和二次回路工作情況監(jiān)測，并以自動化作圖方法將監(jiān)測直觀展現(xiàn)出來，智能變電站二次檢修實現(xiàn)原理。

3.1整體方案架構(gòu)

二次安措診斷系統(tǒng)的實現(xiàn)方案整體框架。二次安措診斷系統(tǒng)部署在應(yīng)用服務(wù)中，前置服務(wù)器與裝置交互，接入數(shù)據(jù)寫入實時庫中，數(shù)據(jù)經(jīng)分析計算后由消息中心傳遞給二次安措診斷系統(tǒng);系統(tǒng)再根據(jù)已制定的安措邏輯對裝置實時狀態(tài)進(jìn)行診斷，作出對應(yīng)防誤閉鎖。操作票被制定前，依據(jù)安措規(guī)則專家?guī)?，給出操作票制定提示;操作票被制定后，對操作票進(jìn)行診斷分析，若發(fā)現(xiàn)操作票中有不符合規(guī)則的步驟，則給出告警，并告知可能影響范圍;操作票執(zhí)行后，對操作票執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行診斷分析，判斷檢修裝置及其相關(guān)二次設(shè)備的狀態(tài)場景是否達(dá)到操作票預(yù)期的狀態(tài)場景;安措執(zhí)行過程中，對操作票中涉及的各裝置壓板進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，若發(fā)現(xiàn)壓板狀態(tài)有變化，則給出告警提示，告知檢修人員存在誤操作。

3.2安措操作票診斷

二次安措診斷系統(tǒng)對于掛“檢修牌”的裝置按照檢修態(tài)場景規(guī)則診斷分析;對于未掛“檢修牌”的保護(hù)裝置則根據(jù)壓板狀態(tài)判斷其處于運行態(tài)場景或信號態(tài)場景或退出態(tài)場景，然后按其相應(yīng)場景的規(guī)則進(jìn)行診斷分析;對于未掛“檢修牌”的合并單元和智能終端，則按照運行態(tài)場景規(guī)則診斷分析。安措操作票診斷，分為操作票執(zhí)行前診斷和操作票執(zhí)行后診斷。安措操作票執(zhí)行前，二次安措診斷系統(tǒng)診斷運行人員開出的操作票中多個相關(guān)的設(shè)備是否按照“運行態(tài)場景設(shè)備軟壓板-檢修態(tài)場景設(shè)備軟壓板-檢修態(tài)場景設(shè)備檢修壓板”的設(shè)備順序，并診斷單個設(shè)備從運行態(tài)場景到檢修態(tài)場景的狀態(tài)變化，是否按照“運行態(tài)場景-信號態(tài)場景-退出態(tài)場景-檢修態(tài)場景”的順序，以及規(guī)則中要求的相關(guān)壓板投退操作是否已被列入其中。若診斷出操作票中多個相關(guān)設(shè)備的順序與規(guī)則設(shè)計不一致或單個設(shè)備從運行態(tài)場景到檢修態(tài)場景的狀態(tài)變化與規(guī)則不一致，則給出提示并告警、

3.3安措規(guī)則專家?guī)煸O(shè)計

診斷安措操作票，必須有包含一套完整規(guī)則體系的安措專家?guī)斓闹С?，以便制定安措票時給出提示、制定后進(jìn)行安全性判斷及檢修過程中進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視。根據(jù)壓板的不同投退狀態(tài)，將保護(hù)及安全自動裝置分為運行態(tài)、信號態(tài)、退出態(tài)和檢修態(tài)四種場景;將合并單元和智能終端分為運行態(tài)和檢修態(tài)兩種場景。二次安措診斷系統(tǒng)在診斷分析前，對需要檢修的裝置掛“檢修牌”。“檢修牌”是存在于二次診斷系統(tǒng)中的虛擬的標(biāo)識牌，表示這個設(shè)備即將進(jìn)入檢修態(tài)場景。根據(jù)設(shè)備是否掛“檢修牌”及其壓板的狀態(tài)，判斷設(shè)備處于何種場景。對于合并單元和智能終端，設(shè)備掛“檢修牌”，則表明其處于檢修態(tài)場景，否則處于運行態(tài)場景。

結(jié)束語

綜上所述，從智能變電站二次設(shè)備安措防誤技術(shù)上分析，以檢修和排除故障為主要目的，提前做好預(yù)判，解決技術(shù)難點和危險點，從而增強(qiáng)二次檢修安措的安全可靠性。避免因為二次檢修安措問題提出現(xiàn)電力缺損和安全事故，同時要提高電力系統(tǒng)運行安全性，不斷提升二次檢修工作的自動化水平和可靠性。

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