順序控制在智能變電站中的應(yīng)用

何祥 馬丁

（國網(wǎng)寧夏電力有限公司吳忠供電公司 寧夏回族自治區(qū)吳忠市 751100）

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，智能變電站的數(shù)量也逐漸上升。由于電網(wǎng)架構(gòu)較為復(fù)雜，所以操作任務(wù)也比較多。為了規(guī)避人為操作的失誤，智能變電站的順序控制受到了普遍認(rèn)可。想要實現(xiàn)智能變電站的順序控制，應(yīng)當(dāng)對順序控制技術(shù)有全面的了解，掌握相關(guān)的技術(shù)要求，令順序控制在智能變電站中發(fā)揮出積極的工作影響。

1 順序控制

順序控制技術(shù)是將編制程序事先設(shè)定的順序，根據(jù)錄入信號，依據(jù)五防要求、網(wǎng)絡(luò)閉鎖、電氣閉鎖等要求，在運作的過程中，使各個間隔單元能夠按照一定的順序和規(guī)律進(jìn)行操作。在變電站當(dāng)中，合理的運用順序控制能夠促進(jìn)智能變電站的實現(xiàn)。在新時代背景下，計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。因此，基于順序控制的開關(guān)柜已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家中陸續(xù)使用。順序控制技術(shù)的使用，能夠改變傳統(tǒng)倒閘操作模式，能夠打破操作的單一性。在實現(xiàn)順序控制的時候，能有效降低人為操作的影響，降低人為誤操作帶來的風(fēng)險，并且有效縮短操作時間，能夠提升工作效率和質(zhì)量。這樣的技術(shù)能夠有效解決運行人員不足和變電站日益增多的矛盾，保證變電站日常運行的安全可靠。但是，由于我國國家電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠完善，電氣設(shè)備的性能不能與國外設(shè)備保持在同一水平，所以可以積極引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備，摸索出一條能夠迎合國內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的順序控制模式。

隨著近幾年的快速發(fā)展，國內(nèi)變電站綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)得到了優(yōu)化提升，變電站運用過程中需要用到的大部分信息，可以借助系統(tǒng)終端進(jìn)行收集，并且將收集到的信息輸送到監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)方調(diào)度端。重要的一次設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，令變電站可以完成集中監(jiān)控，調(diào)度端能夠因此實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。由于一次設(shè)備的穩(wěn)定可靠，以及二次設(shè)備的強(qiáng)大編程能力，為促進(jìn)變電站實現(xiàn)順序控制奠定良好的基礎(chǔ)。

2 順序控制對智能變電站的技術(shù)要求

2.1 對一次設(shè)備的要求

促進(jìn)參與到順序控制的一次設(shè)備呈現(xiàn)出電動操作。在實現(xiàn)變電站順序控制的過程中，需要完成變電站內(nèi)部的自動操作。所以，參與順序控制的各種一次設(shè)備例如智能斷路器、隔離閘刀等設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有電動操作的能力，保障隔離閘刀的分合、智能斷路器可以利用電氣操作進(jìn)行控制。并且由于一次性設(shè)備的運用范圍比較廣，應(yīng)保障一次設(shè)備使用過程的可靠性。在實現(xiàn)智能變電站順序控制的過程中，應(yīng)當(dāng)重視操作的正確性與成功率。由于順序控制技術(shù)不需要過多的人為干預(yù)，基本上屬于無運行人員操作，尤其是在操作無人值班變電所內(nèi)的相關(guān)設(shè)備，一次設(shè)備具有較高的可靠性，將會令操作的成功率大大提升。如果在實際操作過程中一次設(shè)備的可靠性存在不足，那么很容易出現(xiàn)操作失誤或者不能完成操作的情況，這樣會嚴(yán)重降低順序控制操作的成功率。除此之外，在實現(xiàn)順序控制的過程中，每個操作步驟都應(yīng)當(dāng)在操作前和操作后審視是否成功，并且了解相關(guān)一次設(shè)備在操作過程的輔助接點，所以，順序操作控制能夠保持正確的重要因素，是指一次設(shè)備輔助接點能與一次設(shè)備實際位置保持相互對應(yīng)。

2.2 對二次設(shè)備的要求

在實現(xiàn)順序控制的過程中，除了明確對一次設(shè)備的相關(guān)要求，還需要重視對二次設(shè)備的要求。首先，應(yīng)當(dāng)保障參與順序控制的各個二次設(shè)備具有可靠穩(wěn)定的性質(zhì)。在變電站中，測控裝置和測保合一裝置是主要的順序控制的執(zhí)行裝備，并且智能終端會在此時進(jìn)行一次設(shè)備實際狀況采集工作，進(jìn)而為良好執(zhí)行順序控制提供可靠保障。在促進(jìn)一次設(shè)備和二次設(shè)備的穩(wěn)定運行后，能夠根據(jù)相應(yīng)的操作順序輸出特定的控制信號，保證對一次設(shè)備的運行狀況進(jìn)行良好掌握。二次設(shè)備需要擁有一定的容錯機(jī)制。因為在實現(xiàn)順序操作的過程中，一次設(shè)備有可能會出現(xiàn)一些不確定因素，例如開關(guān)輔助接點和實際狀態(tài)對應(yīng)不佳，開關(guān)實際在合位但是輔助點在分位，這樣的情況會導(dǎo)致帶點拉開隔離刀閘的錯誤操作。因此，二次設(shè)備具有一定的容錯措施，可以在一次設(shè)備出現(xiàn)錯誤的時候避免其他誤操作。二次設(shè)備的保護(hù)設(shè)備應(yīng)當(dāng)具備可遠(yuǎn)方投退的保護(hù)軟壓板，并且能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)定值區(qū)的遠(yuǎn)方切換。在智能變電站內(nèi)運用順序控制，尤其是變電站的雙母線接線方式為220KV的情況下，實現(xiàn)變電站順序控制所涉及的操作過程較為復(fù)雜，經(jīng)常會涉及到很多保護(hù)功能或者壓板的投退。在以往的傳統(tǒng)人工操作過程中，需要相關(guān)人員進(jìn)行手動操作硬壓板，但是在順序控制過程中，則會借助遠(yuǎn)方投退軟壓板的方式來實現(xiàn)保護(hù)功能投退。這樣情況也會涉及到遠(yuǎn)方切換定制區(qū)以及遠(yuǎn)方修改保護(hù)定值等相關(guān)功能。

3 順序控制在變電站中需重視的問題

為了促進(jìn)智能變電站順序控制的實現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)對以下幾種問題給予重視。

3.1 總體的控制分布影響

在一定的區(qū)域內(nèi)的總調(diào)度端展開順序操作的時候，需要控制不同的變電站。在這個過程中，整體系統(tǒng)的正常運行將會直接影響到工序效果和質(zhì)量，如果系統(tǒng)中的某個部分被修改或者受到破壞，那么將對其他變電站的順序控制操作帶來負(fù)面影響，因此，需要重視總體的控制分布影響。

3.2 低速模擬的三遙信息傳輸通信信道影響

很多的調(diào)度端在當(dāng)前的情況下仍然選擇常規(guī)性三遙信息傳輸時采用的低速模擬通信通道，這樣的方式與當(dāng)前的現(xiàn)代化變電站所運用的通信方式具有明顯的區(qū)別和差距，因此使得調(diào)度端對相關(guān)變電站展開順序操作的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)通信質(zhì)量不佳或者通信容量不足的情況。這樣會令控制雙方在信息數(shù)據(jù)處理和存儲方面存在不便，難以保證工作效果和質(zhì)量。

3.3 數(shù)據(jù)處理能力的影響

實現(xiàn)順序控制操作的過程中，會運用一定的設(shè)備和技術(shù)，因此在運行順序控制操作的時候會出現(xiàn)很多的數(shù)據(jù)信息，無疑會增加調(diào)度端的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)。在這樣的情況下，調(diào)度端在展開統(tǒng)一控制的時候，不能對各個變電站進(jìn)行完善的處理，不能滿足變電站自身內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)要求。

4 變電站中順序控制的實現(xiàn)方式

圖1：順序控制的執(zhí)行過程

圖2：操作流程圖

當(dāng)前實現(xiàn)順序控制的方式多種多樣，在選擇方式的時候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電站的實際情況進(jìn)行理性選擇。在實現(xiàn)變電站中順序控制的過程中，需要根據(jù)操作對象的不同，將順序操作大致分為兩種類型，即間隔內(nèi)操作與跨間隔操作。間隔內(nèi)操作主要的工作內(nèi)容會與本間隔內(nèi)一次設(shè)備的操作有關(guān)，例如單條線路的一狀態(tài)切換。而跨間隔操作則是指操作對象會涉及到不同的間隔的一次操作和二次操作。例如在雙母接線變電站的倒閘操作過程中，一般情況下會涉及到很多間隔運行方式的轉(zhuǎn)變，并且還會涉及到不同的保護(hù)設(shè)備軟壓板、定值區(qū)切換等情況。

兩種順序控制方式的根本區(qū)別在于操作對象的不同，并且在具體的操作裝置中也呈現(xiàn)出差別。間隔內(nèi)順序控制需要借助本間隔順控控制服務(wù)器來執(zhí)行，由本間隔內(nèi)展開統(tǒng)一的操控?？玳g隔順序控制的操作對象會處于不同的間隔內(nèi)，這樣導(dǎo)致控制對象在跨間隔順序控制的控制點存在與不同的間隔當(dāng)中，需要多個測控裝置或者測控保護(hù)一體裝置一起進(jìn)行檢測。雖然跨間隔順序控制與間隔內(nèi)順序控制在控制對象上有明顯的區(qū)別，但是跨間隔順序控制的實施會與間隔內(nèi)的順序控制有著密切的聯(lián)系。根據(jù)控制實現(xiàn)的地點不同，變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以通過以下兩種順序控制來實現(xiàn)。首先是由調(diào)度端負(fù)責(zé)完成順序控制的執(zhí)行，調(diào)度端能夠多每條順序控制命令制定相應(yīng)的命令序列包，在實際的操作過程中，僅需要按照事先設(shè)置好的執(zhí)行序列和條件向廠站方面輸送控制命令即可。在變電站站控層具備的順序控制服務(wù)器當(dāng)中，會收集較為全面的操作票。其次，是在變電站內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)來完成順序控制操作。在出現(xiàn)僅涉及一個電氣間隔的時候，順控操作執(zhí)行全部由這個間隔所對應(yīng)的相關(guān)測控設(shè)備和保護(hù)設(shè)備來實現(xiàn)。在出現(xiàn)涉及多個電氣間隔的順序控制操作執(zhí)行，應(yīng)當(dāng)通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)中的順序控制服務(wù)器來實現(xiàn)。將數(shù)字化技術(shù)作為技術(shù)的變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的順序控制，是當(dāng)前眾多順序控制系統(tǒng)的普遍選擇。

在變電站順序控制的實施過程中，應(yīng)當(dāng)重視防誤閉鎖原則，主要包括以下兩條原則：

4.1 遙控操作邏輯防誤閉鎖條件

應(yīng)當(dāng)確保遙控操作邏輯防誤閉鎖區(qū)間實現(xiàn)全站一致制定。在選擇自動化系統(tǒng)的邏輯閉鎖與設(shè)備間隔電氣閉鎖的時候，促進(jìn)防誤操作功能的完成，不需要再設(shè)立其他的危機(jī)防誤操作系統(tǒng)，令變電站系統(tǒng)化系統(tǒng)可以具備良好的全站性邏輯閉鎖能力。除了能夠判別本間隔電氣回路的閉鎖情況之外，還能夠?qū)ζ渌目玳g隔閉鎖條件進(jìn)行合理的判別。

4.2 防誤邏輯判別

在保障對相關(guān)設(shè)備運動狀態(tài)進(jìn)行判別之外，還應(yīng)當(dāng)對采集到的各個模擬量實現(xiàn)判別。例如在做隔離開關(guān)時應(yīng)當(dāng)對CT無電流進(jìn)行判別，合地刀的時候應(yīng)當(dāng)對CT無電流和PT無電壓進(jìn)行有效的判斷，雙母線停一條母線前拉母聯(lián)斷路器的時候，應(yīng)當(dāng)對CT無電流進(jìn)行有效的判斷。為了使防誤邏輯庫的統(tǒng)一得到保障，操作站中防誤邏輯庫應(yīng)當(dāng)可以對I/O測控模塊進(jìn)行直接下載，并且可以在這個模塊中直接調(diào)取相關(guān)信息。

在變電站執(zhí)行順序控制的過程中，通常由順序控制規(guī)則庫生成工具、規(guī)則執(zhí)行器、規(guī)則校驗工具、規(guī)則預(yù)演、以及與聯(lián)閉鎖幾部分構(gòu)成，如圖1所示。

5 順序控制的流程

變電站的接線情況較為簡單，站內(nèi)操作通常是選擇單間隔操作，雖然也會存在一些跨間隔操作，但是也能夠?qū)⑵鋭澐譃閱伍g隔的組合操作。但是在實際情況下，有時會為了保證倒閘操作效率的提升，會適時的進(jìn)行跨間隔之間的操作。面對這種情況，可以選擇多張操作票變?yōu)榻M合票來展現(xiàn)順序操作的仿真。為了促進(jìn)順序控制具備一定的安全性與可靠性，在進(jìn)行組合票操作的時候，系統(tǒng)會對組合票展開人工確認(rèn)過程，展開強(qiáng)制的仿真預(yù)演以及防誤邏輯驗證工序，操作流程如圖2所示。在實踐過程中可以得知，這樣的操作模式與傳統(tǒng)操作模式相比，具有更好的操作效率。

6 結(jié)束語

目前，國內(nèi)的變電站的自動化系統(tǒng)已經(jīng)具備了一定的技術(shù)水平，為變電站實施順序控制提供良好基礎(chǔ)。同時實現(xiàn)順序控制，能夠有效降低人為操作產(chǎn)生的失誤，促進(jìn)操作效率和質(zhì)量的提高。隨著智能變電站的推廣，令順序控制模式擁有更好的應(yīng)用前景。