李喜进
身份证号码:37028319860111****山东滨州 256600
摘要:现如今,我国的智能科技发展十分迅速,针对智能变电站二次安措开票防误和操作票诊断需求,提出了一种二次安措诊断方法。该方法制定了保护装置、合并单元和智能终端在不同场景状态下的安措规则,设计了二次安措规则专家库;以二次安措专家库为基础,解析SCD文件,分析出需要检修的装置与相关二次设备的虚端子连线,给出操作票制定提示,并在操作票执行前后分别对操作票和执行结果进行分析诊断,给出诊断结果;在操作票诊断的基础上,实时监视检修过程中压板的状态变化,在误操作改变装置场景状态时及时给出告警提示。该方法在现场的应用取得了良好的防误效果,对二次安措的执行有积极的作用。
关键词:二次设备;安措;智能变电站;专家库
引言
近年来我国新建并投运了大量智能变电站,随之而来的是繁杂的检修和运维工作。二次安措用于隔离待检修设备和运行设备,具有保障电网安全稳定运行、避免保护拒动或误动等重要意义。不同于传统变电站使用电缆传输采样值、开入开出等信息,智能变电站采用“三层两网”的网络架构,利用以太网传输信息,其中的软压板、虚端子取代了传统变电站中的硬压板和接线端口。在提高信息共享程度的同时,也使得二次安措隐含不直观、没有明显的“电气断开点”,给二次检修运维工作带来了极大挑战。二次安措通常采用以下四种方式:退出装置软压板、退出装置出口硬压板、投入检修压板、断开装置之间的光纤。因退出软压板和检修压板不能形成明显“电气断开点”,且软压板和检修压板受多种因素影响,可靠性较低。为了保证可靠隔离,二次安措通常遵循双重化配置原则,即每一条链路至少采用两种方式断开,甚至采用三种方式,例如同时断开待检修IED(IntelligentElectronicDevice,智能电子设备)的GOOSE(GenericObjectOrientedSubstationEvents,面向通用对象的变电站事件)发送软压板、运行IED的GOOSE接收软压板且投入待检修IED的检修压板。这显著增加了二次安措的操作数量,表面上提高了二次安措的可靠性,实际上增加了二次安措的执行和恢复阶段的操作复杂度,加上运检人员专业素质参差不齐、操作不熟练等因素,很容易造成操作失误,反而降低了二次安措的可靠性。
1变电站二次安措及管控的整体思路
首先,可通过2.1节所建立的二次虚回路信息流拓扑关系,着手确定其安全措施的操作内容和顺序。隔离顺序可以遵循下列原则:(1)对于所接收的数据,先切断同侧位入口压板,再切断对侧位出口压板;(2)对于所发送的数据,先切断对侧位的入口压板,再切断同侧位的出口压板。其次,基于上述安措实施校验的内容和准则,形成相应的管控措施,建立起一套标准的安全隔离操作规范及工作规范,确保现场的实施校验方法形成更有效地管控落地措施。上述两环节共同构成了智能化的二次安措管控系统,该系统上拓展可视化技术,方便检修现场的自动化工具进行信息校验。该系统的优点是可有效缩短检修周期,增强系统隔离的可靠性与安全性。
2二次安措诊断方法
2.1安措规则专家库设计
诊断安措操作票,必须有包含一套完整规则体系的安措专家库的支持,以便制定安措票时给出提示、制定后进行安全性判断及检修过程中进行设备状态监视。根据压板的不同投退状态,将保护及安全自动装置分为运行态、信号态、退出态和检修态四种场景;将合并单元和智能终端分为运行态和检修态两种场景。二次安措诊断系统在诊断分析前,对需要检修的装置挂“检修牌”。“检修牌”是存在于二次诊断系统中的虚拟的标识牌,表示这个设备即将进入检修态场景。根据设备是否挂“检修牌”及其压板的状态,判断设备处于何种场景。对于合并单元和智能终端,设备挂“检修牌”,则表明其处于检修态场景,否则处于运行态场景。
2.2关联域的自动生成
关联域由检修域和影响域构成。检修域由待检修设备组成,包括保护、测控、终端等智能设备。影响域则是开展检修工作时,有可能受到影响的二次运行设备所组成的域。以某220kV智能变电站,检修一条典型220kV线路间隔为例,检修域包含该线路的合并单元、智能终端、线路保护等装置,影响域包含母线保护装置。我们以A套设备为例进行说明。关联域能够清楚地表达检修域和影响域所含设备,以及设备间所传输的虚端子数据流。
2.3中间断路器检修二次安措方案
针对中间断路器7510检修,提出了检修时的保护装置的退-投方案。区别于主变检修顺序且与边断路器操作顺序相类似,中断路器的保护退出-投入方案存在特定环节先行,比如退出环节是先期执行7510保护装置相关操作,后期执行双边断路器相关操作;而投入环节则是先期执行双边断路器相关操作,后期执行7510保护装置相关操作。
2.4安措操作票诊断
二次安措诊断系统对于挂“检修牌”的装置按照检修态场景规则诊断分析;对于未挂“检修牌”的保护装置则根据压板状态判断其处于运行态场景或信号态场景或退出态场景,然后按其相应场景的规则进行诊断分析;对于未挂“检修牌”的合并单元和智能终端,则按照运行态场景规则诊断分析。安措操作票诊断,分为操作票执行前诊断和操作票执行后诊断。安措操作票执行前,二次安措诊断系统诊断运行人员开出的操作票中多个相关的设备是否按照“运行态场景设备软压板-检修态场景设备软压板-检修态场景设备检修压板”的设备顺序,并诊断单个设备从运行态场景到检修态场景的状态变化,是否按照“运行态场景-信号态场景-退出态场景-检修态场景”的顺序,以及规则中要求的相关压板投退操作是否已被列入其中。若诊断出操作票中多个相关设备的顺序与规则设计不一致或单个设备从运行态场景到检修态场景的状态变化与规则不一致,则给出提示并告警。
2.5安措在线校核技术
依据导入的电子安措票,软件解析出操作步骤、期望值等信息,自动生成安措在线校核界面。1)智能跳过。表示该步骤暂时跳过在线校核。对于出口硬压板、空开、端子连片等无法实时获取的信号状态,软件自动勾选该步骤,在线监视时自动跳过,不对后续步骤做闭锁判别逻辑,其状态由离线终端回传获得。2)回路类别。表示具体安措操作内容的类别。3)安全措施内容。表示具体的安措执行步骤信息。4)执行情况。初始状态表示操作执行前的状态;当前状态表示操作执行后的状态;目标状态表示正确操作下应该达到的状态;正确与否表示当前操作步骤是否正确,若当前状态和目前状态一致,则判定执行正确,否则判定执行错误。5)变位时间。表示当前状态的触发时间。6)备注。表示对操作步骤的补充说明。
结语
综上所述,本文建立了二次安措可靠性、复杂度量化方法和综合优化模型,并利用隐枚举法求解最优二次安措。相比典型二次安措,最优二次安措在保证可靠性的同时大大降低了操作复杂度,减轻了运维人员的工作负担,有较强的工程应用价值。
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