李望 常舜禹 蒋飞飞
国网马鞍山供电公司 安徽马鞍山 243000
摘要:近年来,因人为因素导致的误操作事件,暴露出智能电网操作系统在安全防误方面的缺失。主要从智能变电站防误操作系统和监控中心防误操作系统两个层面,叙述当前在防止人为误操作方面所做的工作,并对各层面防误系统所采用的防误策略、关键技术进行分析和总结,最后在现有研究基础上,对如何提升防止误操作工作给出了几点建议。
关键词:智能电网;防误策略;防误技术;一次防误;二次防误
引言
近年来,随着大量电力新技术和新设备的应用,使得电网的结构变得日益复杂,电气设备操作部门面临着前所未有的防误压力。智能变电站作为智能电网运行的基础平台,大量智能设备、光纤网络和数字化技术的应用,使得智能变电站的可观测性大大降低,常规变电站所采用的微机“五防”技术无法满足智能变电站对顺控操作、二次软压板操作以及智能设备检修时安措操作的防误要求。同时,在电力系统大运行、大检修建设背景下,电力监控人员不仅需要监视海量电力一、二次设备信号,还承担着电力设备远方操作与事故处理的工作,监控操作系统电气信息采集不全、防误模型或通信协议的不完整,则可能导致远方误遥控事件的发生。新时代下的电气“五防”概念,随着技术的进步发生了深刻的变化,已由原先单一防止一次设备误操作上升为全面防止一、二次设备发生误操作。
1智能变电站防误操作系统
智能变电站的二次回路采用光纤组网代替常规变电站的二次电缆连接,综合自动化设备实现了数字化、网络化,二次回路发生了重大的变化[6]。相较于常规变电站基于站控层、间隔层的两层防误系统,智能变电站所采用的基于站控层、间隔层和过程层的三层防误系统,可以为智能变电站倒闸操作提供综合、多级的防误。智能变电站的站控层防误系统直接从监控系统中读取全站“五防”所需的数据,省去了常规站微机“五防”系统与监控系统之间的中间通信环节,提高了站控层“五防”系统数据源采集的实时性,并且间隔层防误闭锁逻辑在处理跨间隔防误判断时,只需通过GOOSE网络订阅相关间隔的电气设备数据,无须引入过多的辅助节点到电气设备的防误操作回路中,具有更高的可靠性、安全性。智能变电站三层防误系统在取得相互独立的同时,增加了现场工作人员对三层防误逻辑审核、配置及验收的工作量。有序开展智能变电站三层防误系统的验收工作,是保障智能变电站防误系统可靠运行的必要条件,在开展智能变电站三层防误系统的验收工作。顺控操作作为智能变电站的高级应用,提高了智能变电站倒闸操作的效率,降低了倒闸操作人员误操作的概率,保障了操作人员的人身安全,在一定程度上解决了操作人员数量不足与智能变电站防误压力之间的矛盾,但顺控操作对电气设备操作后的状态判断有着较高的要求,尤其在GIS隔离开关采用三相连杆单相显示变位的情况下,存在着因操作连杆断裂导致的假变位。为解决上述问题,提高顺控操作的正确性,顺控操作防误系统除了顺控主机本身的防误系统外,还另外配置了独立的智能防误主机作为顺控操作的第二套防误系统,以加强对顺控操作的防误判断。
2监控防误操作系统
随着电力系统综合自动化水平的提升,变电站无人值守模式已在电力系统内全面推广,监控人员远方操作开关成为常态。由于传统“五防”系统并没有针对开关操作进行单独的防误设计,同时监控通用防误系统存在着闭锁规则漏设置或误设置等问题,使得监控人员远方误拉、合开关的安全风险提升。
为减少监控人员的误遥控行为,可将调度自动化集成系统(OPEN3000)、监控操作指令票系统与操作防误系统相关联,只有当监控人员在OPEN3000系统中所选择的开关与指令票中的开关名称一致时,防误系统才向OPEN3000系统发送解除当前开关闭锁操作的命令。调控一体化改造验收过程中,需要对已改造的开关间隔进行遥控测试,为了在遥控测试过程中避免误分、合运行开关,可在OPEN3000中嵌入闭锁遥控执行程序,杜绝验收过程中人为误遥控运行开关的事件。在变电站设备改扩建或者自动化装置改造升级的过程中,可能造成监控主站与厂站间遥控点位不对应,为防止因遥控点位不对应而导致的误遥控行为,同时增强监控远方操作的正确性,远方遥控操作命令的防误判断应从单一点位校核向双因子校核技术转变。
3电网调度应用分析
3.1在电气装置防误操作中的应用
电力系统实际运行过程中包含了很多不同的电气装置,如果实际操作出现失误很容易引发故障问题,进而让整个电力系统难以稳定运行。电气装置操作是电网调度运行的重要一环,电气装置误操作也属于调度运行管理过程中的重难点。因此合理应用智能防误技术,可以充分发挥出这一技术对电气装置误操作防范和及时校准核对的优势,有效防止大部分电气装置误操作的发生,从而保证电气装置能够实现安全稳定运行。智能防误技术能够对电气装置操作实施校准与核对,一般是把电网系统内的电气装置作为节点,同时把各个电子装置以拓扑结构联系起来,组成电网系统模型,但在进行拓扑分析时必须要尤其注意连线模式与运行方式的选择。另外,依靠智能防误技术还可以建立模型图,能够直接对模型图进行相应操作,可以参考模型图得到的数据来分析模型内不同电气装置在实际运行过程中的准确参数设置,对这些数据信息展开深入分析,科学评估电气装置是否会出现运行故障,有效促进其运行稳定性的提升,进而达到避免误操作的目的。
3.2在操作票中的应用
在电网调度运行管理的过程中,要求结合电网调度运行的具体情况开具操作票,然而在过去的调度运行过程中,常常会因为操作票开具不科学而对整个调度运行活动的效率带来影响,甚至还会干扰到电网系统的稳定运行。同时,调度运行开具的操作票往往并未和实际情况紧密结合,仅仅是依靠调度工作人员自身工作经验以及检修作业人员的表层判断,操作票的开具缺乏充分依据,不但会出现资源浪费的问题,而且还无法保证操作票开具的合理性,在很大程度上影响到电网调度运行作业的有序开展。因此积极应用智能防误技术,依靠智能防误系统给出的模型图,调度作业人员能够对模型图展开分析研究,及时掌握电网调度运行过程中可能存在的问题,尤其是针对部分潜在隐患因素的检测,确保在发现问题之后第一时间进行处理,从而确保整个电网系统的稳定运行。智能防误系统在操作票的具体应用情况展开分析,操作票一般来说包括了综合令、单项令、检修申请票、任务推理票等不同类型。综合令往往是对配网母线、断路器和变压器等装置运行时给出的操作命令。
结语
主要论述了当前学者在防止电网工作人员误操作、误遥控方面所做的工作,分析了智能变电站防误操作系统和监控中心防误操作系统所采用的防误策略以及关键技术。智能变电站防误系统作为智能电网安全、稳定运行的前沿防误屏障,其完整、可靠的一、二次防误系统是防止智能电网发生安全风险的基本保障。大运行、大检修体系下监控中心远方操作电网现场设备,对加快电网方式转变、提升电网事故处理效率至关重要,统一监控中心与现场设备的防误系统是支撑监控中心远方操作的可靠技术手段。
参考文献
[1]智全中,秦广召,娄伟,等.五防系统在智能化变电站中应用分析[J].电力系统保护与控制,2009,37(23):108-11.
[2]王晓文,张晓,于同伟,等.智能变电站防误技术探讨[J].东北电力技术,2017,38(12):39-41.