智能变电站在站控层顺控操作的应用.doc

智能变电站在站控层顺控操作的应用探讨
摘要：通过对220kv兴国智能变电站在站控层顺序控制操作的实践，总经了站控层操作票系统的技术要求，对两种顺控操作方式进行了分析比较，对编制原则和日常管理提出了自已的建议，最后总结了顺控操作在应用中存在的问题和建议。
关键词：智能变电站；顺控操作；站控层；智能开票。
随着智能化变电站的技术发展，给顺控操作的推广和使用提供了一个崭新的平台， 顺控操作变电站打破传统运行操作方式，通过倒闸操作程序化，在操作中尽量避免人为错误，达到减少或无需人工操作，减少人为误操作，提高操作效率，为实现真正意义上的无人值班进而为应对人员缺少和变电站的日益增多的矛盾，提高变电站的安全运行水平，开辟了一条全新的出路。
兴国寺变电站是国网公司第二批智能电网推广项目，是全国第一批采用“直采直跳”方式的智能化变电站，同时也是河南省第一座220kv智能变电站、全站采用“三层两网”的结构模式，110kv以上设备采用的是户外敞开式，在站控层监控后台机上实现了顺控操作。该站投运开始就始终坚持顺控操作，特别是在一键化顺控操作的定制、审核、执行、监护实现了全过程管理，在编制中吸取了运行人员的丰富经验，总结各种操作规则，在现有安全工作规程的要求下做到了准确、清晰、迅速等要求，最大限度上设备倒闸操作过程中的安全稳定。
1 站控层操作票系统的技术要求
1.1具备完善的系统软件及软件系统。软件系统的功能可靠性、兼容性及界面友好性等指标满足系统要求，可在操作时实时观看主接线上的变化，将程序化操作的每个步骤可靠执行，便于操作的定制与维护。
1.2能够确保操作执行的正确性。确保一次设备状态采集的正确性，能够按照操作票的操作顺序正确发出控制命令。程序化操作过程中，变电站自动化系统发生事故或异常告警信号时，应自动停止程序化操作。
1.3灵活的多种开票方式。系统提供多种开票方式，如在一次接线图进行模拟操作开票，手工逐步选择输入开票，调用预存的操作票，调用预定义的票模板，调用历史存档操作票等方式，用户可以选择任一种方式生成操作票。
1.4 要有强大的操作票管理功能。能够将开出的操作票或已操作过的操作票归档入库，提供友好的界面以操作票名称、设备组、操作时间、操作人、监护人、下令人、操作票等进行条件检索与查询。提供灵活方便的统计功能，可以按多种方式和指定多种条件进行统计。
1.5具备完善的五防功能。每一步操作都必须具备完善的逻辑闭锁功能，遥控操作防误功能的逐步完善为程序化操作提供了可能，是程序化操作进入实用化的安全保障。应能够实现监控系统内部闭锁逻辑闭锁或独立的微机防误系统。
2 顺控操作方式的选择
目前顺控操作的方式主要有两种：顺控按钮式的一键化操作和人工编写顺控操作票，两种方式在实际操作过程中各有优缺，可以根据各种操作的复杂程序予以选择。
2.1顺控按钮式的一键化操作。按钮式能够按照设备间隔预先定制好的各种典型操作票操作，不需修改，直接选取调用即可。涉及多间隔的典型操作票的组合，操作人员需根据实际操作任务，将原已定义好的单间隔典型操作票进行选择、组合，生成一个临时的新操作票，需重新编制、下发。操作票的选择、执行和操作过程的校验由变电站操作系统自动完成，实现“一键操作”。一方面大大降低的操作中人为因素，提高了操作的可靠性，另一方面也大大缩短了操作时间和系统运方变换时间，提高了操作效率和系统的可靠性。
2.2人工编写顺控操作票。一键化操作虽然能够实现80%的正常操作，但是一些涉及多个间隔和二次压板的复杂方式无法实现，这种情况下就需要使用人工编写的顺控操作完成。人工开票又可通过手工开票、图形开票、智能开票、历史票修改等方式灵活的完成。
3 顺控操作票的编制。
3.1 减少顺控操作过程中的人工检查项。程序化操作是一个全自动的过程，操作过程中不需人工干预，为保证程序化操作的连贯执行，在编制程序化操作票时应考虑将整个操作过程可能出现的需人工干预的操作步骤(如：分、合操作机构操作电源空气开关，拆接临时接地线等)安排在程序化操作之前或之后执行，从而避免程序化操作过程非故障性的中断。
3.2保证按钮式一键化顺控化操作票的固定性。考虑到安全管理的问题，程序化操作票一经审核并经测试、验收合格投入使用后，不能随便更改，即使要修改也要经审批流程并重新测试、验收后才能使用，且运行中变电站难以有停电机会进行程序化操作测试工作，因此，程序化操作票应在初次使用前需经多方面慎重的考虑、认真地审核并测试，投入使用后要保证其固定性。
3.3 按照设备间隔编写常用的顺控操作票。编制程序化操作票应主要考虑日常操作中经常用到的操作任务，过于简单或不常用、非典型的操作任务可不考虑进行程序化操作，一方面可以避免出现过多的程序化操作票引起混淆，有利于安全运行管理，另一方面可以降低由于对运行方式考虑不周在进行非典型操作时所产生的风险。
3.4 要充分利用现有的智能化设备。智能变电站有光学互感器、在线监测、智能视频监控、智能巡视等设备，在顺控操作票的编写过程中可以通过这些设备所测量的数据减少人工项目，提高自动化程度。例如在检查线路有无电压时，可以利用光学电压互感器所测电压。又例如检查断路器的状态时，可以利用断路器的在线数据予以判断。
3.5操作前编写手写顺控操作的执行票。理论上讲由于程序化变电站的倒闸操作过程均由程序化操作系统完成，故可以抛弃操作票模式进行操作。但由于操作过程中起始阶段仍必须由人工选择，所以220千伏程序化变电站采用倒闸操作票还是十分必要的。根据实际需要操作票可采用以下模式：
①检查“xx”（xx为需要程序化操作的设备）却在“xx”状态（xx为初始状态）
②选择将“xx”（xx为需要程序化操作的设备）改至“xx”状态（xx为目标状态
③核对操作任务及操作步骤正确
④程序化执行
⑤检查“xx”（xx为需要程序化操作的设备）确在“xx”状态（xx为目标状态）
4 顺控操作的日常管理
4.1 加强对后台机密码的管理。顺控一键化操作特别是一键化操作，在使用时只需要点一键即可操作完毕，在提高效率的同时也带来了风险。如果运行人员在操作前不认真核对操作内容是否正确，选择任务出现错误，就会出现严重的误操作事故。因此要求每个人掌握自已的操作密码，强调人员的责任，可以在一定程度上避免误操作的发生。同时加强个人密码的管理可以设置不同的权限，避免没有权限的人员修改典型操作票。
4.2 初始按钮式一键化操作的定制与审核。变电站程序化操作系统是变电站自动化系统的组成部分，其定制责任与变电站自动化系统一致，其定制和维护由自动化专业负责，程序化操作功能的验收和运行工作由变电运行专业负责，并经局生产部门和安全管理部门审核。
4.3新增或改造程序化操作系统必须对变电站自动化系统进行系统调试和全面验收。
4.4 新设置和修改后的变电站程序化操作系统和操作票必须经过测试，经变电运行专业验收合格后，方能实际使用，以免误控设备。
4.5 已经过变电站程序化操作测试的间隔设备，在测试完成后，不能擅自向按钮式一键化程序化操作系统添加新的变电站程序化操作票，或对原程序化操作票进行修改，如需添加或修改变电站程序化操作票，应由自动化专业人员负责，经变电运行专业验收合格后，方能实际使用。
5 顺控操作在应用中存在的问题和建议
5.1对于断路器、隔离刀闸的位置检查难以满足与现有安规的要求。《国家电网公司电力安工作规程（变电部分）》第2.3.6.5条“电气设备操作后的位置检查应以设备实际位置为准，无法看到实际位置时，可通过设备机械位置指示、电气指示、仪表及各种遥测、遥信信号的变化，且至少应有两个及以上指示已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。”在顺控操作中无法实现上述要求，必须辅助人工检查项，降低了工作效率。笔者认为断路器的性能较为可靠，利用检查电流和遥信位置的方法，可以满足二元法的要求，不需要检查所有的指示。敞开式隔离开关性能不可靠，仍然需要人工检查。
5.2 现有的接地开关操作前的验电难以满足现有安规的要求。安规要求作安措前必须验明三相确无电压。部分智能化变电站采用了三相线路侧光学电压互感器，在线路侧作安措时通过自动检查有无电压上准确性比验电器更加可靠。开关两侧的安措，在确认两侧隔离刀闸已拉开的情况下没有必要再行验电。
5.3 敞开式隔离开关的性能需要改进。敞开式隔离开关虽然价格较低，在长时间在室外大电流运行，经过风吹日晒，再加上隔离开关的检修维护工作不易开展，经过几年的运行可靠性大幅下降，严重影响了顺控操作。
5.4 隔离开关能够电动操作的变电站可以升级后台进行顺控操作。通过兴国寺站的操作，我们认为现有的条件一些常规变电站也已经具备，也可以开展顺控操作，无需只在智能化变电站中推广。
6 结束语
顺序控制操作在220 kv兴国寺变电站进行了试点，实践证明，在变电站电气一、次间隔设备的支持以及顺控操作系统在变电站自动化系统的拓展应用下，能有效地提高变电站自动化水平和电网运行的水平，可以明显地提高变电站电气倒闸操作速度和效率。在实际应用中，应在操作的安全性、对运行方式的灵活性和操作效率等方面对程序化操作进行全面的考虑，并依靠完善的运行维护管理制度，落实管理责任，才能保证程序化操作的有效、持续实施。在电力企业越来越注重提高工作效率的今天，程序化操作能有效地缩短对用户的停电时间，落实社会服务承诺，树立企业良好形象，今后将会有良好的发展前景。
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