一鍵順控技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用分析與研究

常惜陽

(寧夏電力有限公司檢修公司，寧夏 銀川 750011)

進(jìn)入21世紀(jì)后，變電站數(shù)量規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，由此引發(fā)了運維人員數(shù)量減少與工作壓力間增加的矛盾。為解決這一問題，廣大科研工作者提出了智能變電站一鍵順控技術(shù)。一鍵順控技術(shù)具有方便快捷、安全高效等優(yōu)勢，可對變電站一、二次設(shè)備的實時狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，提升變電站倒閘操作的自動化水平[1-2]。

一鍵順控操作，就是根據(jù)已經(jīng)寫好的順控操作票，并滿足五防、網(wǎng)絡(luò)閉鎖以及電氣閉鎖等要求的情況下，自動執(zhí)行對智能變電站設(shè)備的操作[3]。一鍵順控操作可以在一鍵操作下完成較為復(fù)雜的操作，并且在操作過程中能夠避免人工干預(yù)，最大效率地完成設(shè)備操作，降低惡性誤操作的風(fēng)險，保證變電站設(shè)備的供電可靠性，大大節(jié)省由于人工操作而造成的停電時間[4]。

1 研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)學(xué)者對于變電站一鍵順控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)做了大量研究與應(yīng)用。文獻(xiàn)[5]對我國的智能變電站順控操作邏輯編制應(yīng)用問題展開了詳細(xì)的分析與闡述；[6]提出了一種基于專家知識規(guī)則庫的智能化擬票技術(shù)，該技術(shù)通過識別一鍵順控操作任務(wù)所涉及一、二次設(shè)備的相關(guān)信息，經(jīng)過自動推理與專家知識規(guī)則相結(jié)合，實現(xiàn)了一鍵順控設(shè)備態(tài)的智能匹配和操作票的智能創(chuàng)建，并且完成了保護(hù)裝置的自動投退和安措；[7]提出了一種一鍵順控系統(tǒng)，該系統(tǒng)將OMS、OCS、SAS系統(tǒng)集成在一起，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)綜合防誤功能和潮流校核，還可進(jìn)行一體化防誤等操作；[8]提出了基于調(diào)控主站一體化平臺的“一鍵”順控操作實現(xiàn)方案，并對閉鎖信號的判斷方法、順控流程進(jìn)行說明。

通過對現(xiàn)有變電站一鍵順控技術(shù)研究資料的分析與研究，筆者提出了可用于智能變電站的一鍵順控技術(shù)，該順控技術(shù)需在原有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增配順控主機(jī)、順控交換機(jī)。筆者對一次設(shè)備的“雙確認(rèn)”進(jìn)行了說明，并對一鍵順控編制原則進(jìn)行了介紹。最后，筆者以該一鍵順控技術(shù)在寧夏電力檢修公司變電站的應(yīng)用進(jìn)行說明，對一鍵順控技術(shù)設(shè)計的可行性進(jìn)行了驗證。

2 總體方案

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

為保證一鍵順控操作的順利完成，筆者所設(shè)計的一鍵順控技術(shù)需在變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增添一鍵順控主機(jī)、一鍵順控交換機(jī)。一鍵順控主機(jī)可為現(xiàn)場運維人員提供人機(jī)交互界面，實時與智能防誤主機(jī)進(jìn)行信息交互，具備順控操作票選擇和生成功能，以及實時接收和下發(fā)順控指令，并能夠進(jìn)行模擬預(yù)演、防誤校核及操作記錄。

智能防誤主機(jī)可對全站一次設(shè)備狀態(tài)和二次設(shè)備壓板狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，也可對壓板狀態(tài)進(jìn)行防誤功能校驗。智能防誤主機(jī)可根據(jù)全站一次設(shè)備接線圖和變電站實際運行方式提前編制防誤閉鎖規(guī)則，并通過監(jiān)控系統(tǒng)或者其他信號采集裝置獲取現(xiàn)場一次設(shè)備的實時狀態(tài)[9]。智能防誤主機(jī)可對一鍵順控主機(jī)的任意操作指令進(jìn)行在線校核，并將結(jié)果反饋至一鍵順控主機(jī)。

2.2 設(shè)備“雙確認(rèn)”

在變電設(shè)備在進(jìn)行倒閘操作時，設(shè)備的“雙確認(rèn)”條件是其實際位置判斷的硬性條件。“雙確認(rèn)”就是表示至少有兩個非同樣原理或非同源的指示同時發(fā)生對應(yīng)變化，才能表示設(shè)備的實際位置發(fā)生改變，反之，則表明設(shè)備位置狀態(tài)并未發(fā)生改變。一次設(shè)備的“雙確認(rèn)”，有效地解決了變電站設(shè)備實際位置不滿足非同源判斷的硬性指標(biāo)。

目前，對于斷路器的“雙確認(rèn)”，智能變電站采用位置遙信和三相電壓的遙測信息作為判據(jù)，進(jìn)行斷路器實際位置的確認(rèn)。對于隔離刀閘位置信息的判斷，只需要隔離刀閘的雙位置信息即可。對于接地刀閘，僅需對其單位置信息進(jìn)行采集即可判斷其實際位置。

2.3 一鍵順控票編制

2.3.1 一次設(shè)備順控票編制。變電站一次設(shè)備順控票的編制的難點，核心在于線路停送電和變壓器停送電。當(dāng)線路處于停送電狀態(tài)時，若線路一側(cè)為發(fā)送端，另一側(cè)為送電端時，則需在發(fā)送端解合環(huán)，送電端應(yīng)停電。當(dāng)線路兩側(cè)狀態(tài)相同時，解合環(huán)操作則應(yīng)在短路容量小的一側(cè)進(jìn)行，在另一側(cè)停送電操作[10]。

2.3.2 二次軟壓板順控票編制。變電站二次軟壓板的一鍵順控，必須要與一次設(shè)備狀態(tài)相適應(yīng)。對于單套配置的繼電保護(hù)裝置，只允許在一次設(shè)備停電時執(zhí)行軟壓板順控操作。對于雙套配置的繼電保護(hù)及安全自動裝置，一次設(shè)備不停電時執(zhí)行軟壓板順控操作，應(yīng)具備另一套裝置“裝置異?！薄把b置閉鎖”信號閉鎖功能。軟壓板順控操作典型票固化時，確保典票操作項目中的軟壓板命名與監(jiān)控后臺、繼電保護(hù)及安全自動裝置三者命名一致，軟壓板遙控點號應(yīng)全站唯一。執(zhí)行軟壓板順控操作前，應(yīng)進(jìn)行保護(hù)裝置間隔名稱確認(rèn)，手動輸入保護(hù)裝置名稱，輸入正確后方可執(zhí)行順控操作。繼電保護(hù)軟壓板順控操作過程中，每進(jìn)行一項操作都應(yīng)對所操作的軟壓板狀態(tài)進(jìn)行返校，確認(rèn)執(zhí)行到位后方能執(zhí)行下一步操作。

3 工程應(yīng)用

筆者所設(shè)計的一鍵順控技術(shù)，已然在寧夏電力檢修公司多所變電站得到應(yīng)用，操作的設(shè)備類型包括線路、變壓器、母線等。一鍵順控操作的推廣應(yīng)能夠為變電站運維人員帶來極大便利，不僅能夠提升設(shè)備側(cè)的操作效率，節(jié)省大量時間。

圖1 一鍵順控操作界面

在一家順控主機(jī)處啟動工作站，右擊空白桌面打開Konsole(終端)，輸入bin，回車，輸入stop，回車，待終端內(nèi)不再刷新信息，輸入start，回車，等待系統(tǒng)啟動。輸入監(jiān)護(hù)人及操作人賬號及密碼進(jìn)入操作界面，然后進(jìn)入一鍵順控操作界面，點擊新建任務(wù)，選擇需要的操作設(shè)備，核對當(dāng)前狀態(tài)、選擇目標(biāo)狀態(tài)，生成操作任務(wù)。而后，進(jìn)入預(yù)演界面進(jìn)行預(yù)演，根據(jù)邏輯條件是否滿足操作條件，若滿足條件預(yù)演成功后即可執(zhí)行，最后點擊執(zhí)行菜單進(jìn)行順控操作。一鍵順控操作界面如圖1所示。

4 結(jié)束語

由于電網(wǎng)規(guī)模的高速發(fā)展，導(dǎo)致變電站常規(guī)操作需求較大。因此，筆者提出了一種智能變電站“一鍵”順控技術(shù)，該技術(shù)在寧夏電力檢修公司應(yīng)用，實踐證明采用一鍵順控技術(shù)可以大量縮短運維人員對于設(shè)備的操作時間，提高設(shè)備的供電可靠性。