智能变电站一键顺控技术研究与应用 毕蒙

发表时间:2020/5/21   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:毕蒙
[导读] 摘要:智能变电站的高级智能应用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。
        (西安众源电力设计有限公司  陕西省西安市  710000)
        摘要:智能变电站的高级智能应用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。 顺控操作通过倒闸操作程序化、可视化监视等科技手段,使用经过可靠验证的操作逻辑,将人为误操作降低到最低限度,同时可以提高倒闸操作效率。 为解决电网迅速发展造成的变电值班员紧缺,迅速推动运维一体化业务实施,规避作业风险和提高了系统安全运行水平,起到了非常重要的作用。
        关键词:智能变电站;一键顺控技术;应用 
        随着智能变电站数量的逐年增加,变电站电气设备的操作也更为复杂,运维人员的工作量剧增,现有的智能变电站控制方式已不能满足电网发展及运维要求。智能变电站一键顺控技术,可由系统自动核对操作前设备运行状态,提高变电站倒闸操作智能化,减轻运维人员的工作强度,提高对变电站电气设备操作的准确性、有效性、快捷性,帮助运维人员由传统操作员向综合性专业工程师转变。
        一、智能变电站顺控操作的方式选择
        1、顺控按钮式的一键化操作。一键化操作能够按照设备间隔运行方式设定好的各种典型操作票进行操作(运行-热备用、热备用-冷备用、 冷备用-检修、运行-冷备用、运行-检修等),顺控操作票一经试验、审批合格后,运行人员在调用中不需修改,直接选取对应的设备及运行方式即可进行操作。 涉及多间隔的典型操作票的组合, 变电站可采取人工操作与顺控结合、状态转换方式相互结合方式执行。 如 220kV 线路由运行转检修,由于调度分为热备用、冷备用、检修状态下达调度命令,现场根据调度命令分别进行顺控组合完成线路转检修操作。 执行一键化操作,一方面大大降低了操作中的人为因素影响,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行方式变换时间,提高了操作效率和系统可靠性。
        2、人工编写顺控操作票。一键化操作虽然能够提升操作的正确率, 但是一些涉及多个间隔和二次压板的复杂操作就很难实现正确操作,因此,需要使用人工编写的顺控操作完成。 人工开票可通过手工开票、图形开票、智能开票、历史票修改等方式灵活完成。
        二、智能变电站一键顺控技术的设计框架
        一键顺控技术被提出的根本目的是利用现有的智能技术,将变电站工作中的传统人工检查部分智能化,实现设备运行状态的自动判别、操作步骤一键化启动、减少操作过程中的人工参与、软件预测操作项目软件等目标,为了尽量高效达到目标效果,在对一键顺控技术进行设计时要注意以下部分:
        1、以系统的形式实现预期目标。一键顺控技术要求对操作流程进行一键化控制,这就要求在设计阶段将变电站的工作器械和操作步骤进行系统化的设计,根据实际工作中的操作顺序进行划分和归类,将操作步骤划分为系统的流程和顺序,从而分析用智能化操作母线、终端电源切换、主变中性点来实现对整体系统操作的目标。以系统的形式进行设计分析,有助于一键化理念的深入和一键顺控技术的真正切实实施。
        2、对监控系统进行完备发展。一键顺控技术的监控系统设计思路与传统的监控方式不同,是利用顺控主机通过双网冗余直接进入控层网络,最直接地采集一次设备和二次设备的运行状态、监测其运行异常,实现实时监控。此外,顺控主机可以在保留原监控主机的基础上进行依附性操作,仅需要增加一台顺控主机就可以完成实现一键顺控技术的操作要求。当然,若是原有的监控设备不能支持一键顺控技术的落地实施,也要及时更换设备,为变电站的智能化发展助力。
        三、智能变电站顺控技术与管理新模式
        1、刀闸的“双确认”技术。新增刀闸位置“双确认”采集装置,采用磁感或压感方式实现刀闸位置“双确认”采集功能,并将采集信息上送至顺控主机。刀闸“双确认”采用非接触式磁感应原理,在刀闸拐臂安装感应附件,在机构上安装对应刀闸分、合位置的传感器模块,感应附件与传感器模块通过近距离磁感应实现回路导通、信号上传。刀闸“双确认”的微断控制单元作为控制附件安装在刀闸操作电源开关旁边,实现对开关的分合控制和状态采集,作为第一状态确认点;空开自带的辅助接点实现对空开状态的第二确认点;微控控制单元的控制通过综合控制装置实现并且和空开的辅助接点状态信号接入到综合测控装置,再接入到顺控交换机和顺控主机通信。
        2、压板和空开的监视与管理技术。随着运维一体化、一键顺控等运行模式的推广,信息集中上送、统一管理成为趋势,变电站空开、压板等二次设备状态信息作为设备状态监测的重要组成部分也亟需纳入集中管理。同时,对于已运行变电站,如何在不停电、不动任何二次接线的情况下实现二次设备状态的监视和管理,需要迫切的寻找一种解决方案。针对这种情况需要设计一套装置,首先针对空开、压板的状态采集装置,能够在不影响变电站正常运行,即不停电、不动二次接线的情况下,实施安装并可靠采集空开和压板状态。其次是要上位机监视与管理软件,能够实现对空开、压板状态的监视与管理。包括二次设备的图形化显示、状态异常变位的报警、设备状态巡检、统计、操作和变位的历史记录等。最后该装置还能将二次设备状态通过电力专用网络上送至远端调控中心、运维站,实现二次设备状态的远程监视与管理。本次设计的装置系统结构与组织如图所示。
 
        本系统主要分为导轨式传感器、状态采集器、控制器以及上位机应用软件。
        (1)导轨式传感器。导轨式传感器包括导轨模块和感应附件,采用非电量感应原理。感应附件卡装在空开或压板拉手上,导轨模块采用粘贴的方式安装在空开和压板的上方或下方。一组导轨式传感器可实现对一排设备的状态检测,一组导轨模块可支持设备,不受数量、间距影响。导轨式传感器感应附件根据设备类型及结构形式采用不同的感应附件,实现对设备状态的检测。
        (2)状态采集器。状态采集器实现一面屏柜上空开与压板状态的集中采集,通过单总线的方式与导轨式传感器通信,状态采集器包含总共12路单总线通信接口,可采集空开及压板的状态。状态采集器含有电脑钥匙接口,可与电脑钥匙通信,读取电脑钥匙的操作序列,下发操作提示信息给导轨式压板状态传感器。当设备异常变位时,状态采集器会有声光告警提示。
         一键顺控技术是一种新兴的技术思路,但是一键顺控技术的发展不再局限于新兴思路,其在智能变电站的日常工作中已经开始投入使用。如果一键顺控技术可以真正投入到变电站的日常工作中,势必会加速变电站的智能化发展,同时对运维人员工作压力的减轻和变电站工作人员的人身安全保护也会起到积极作用。当然,在一键顺控技术的实施过程中,还要注意设备设置和调试的数据分析,为一键顺控技术的真正实施提供保障和支持。
        参考文献
        [1]吕小浩,常小亮,李保全.探析光纤通信技术在智能变电站应用与检测[J].通信世界,2018(3):73-74.
        [2]田成凤.赵利华,段飞霞.智能变电站顺控操作逻辑编制应用探讨[J].科技风,2019(01):14.
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