程序化操作在220kV智能变电站中的应用

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:龙华
[导读] 摘要:变电站的程序化操作实现了操作票的选择、执行和操作过程的校验由变电站操作系统自动完成的“一键操作”,使被操作设备自动完成从一种状态至另一种状态的操作。
        国网四川射洪市供电有限责任公司  四川省射洪市  629200
        摘要:变电站的程序化操作实现了操作票的选择、执行和操作过程的校验由变电站操作系统自动完成的“一键操作”,使被操作设备自动完成从一种状态至另一种状态的操作。程序化操作是无人值班变电站实现远方遥控操作发展的必然趋势,其最大的特点是减少甚至杜绝因为人为原因导致的误操作,全面提高自动化应用水平,达到减员增效、简化操作流程、提高管理效率的目的,并且能够缩短突发事故情况下电网的恢复时间。
        关键字:程序化操作;220kV智能变电站;应用
        1.智能变电站程序化操作与常规变电站在操作上的区别
        变电站程序化操作是指变电站内智能设备根据变电站操作票的执行顺序和执行结果校核要求,由站内智能设备替代操作人员,自动完成操作票的执行过程。实际操作时只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条程序化操作命令,一键操作,由智能电子设备按照预先设定好的操作票,一次性完成检修、冷备用、热备用、运行等状态之间的转换、多个步骤的控制操作,并包含有先后操作顺序的操作步骤,每步骤包括操作前判断逻辑(防误逻辑)、操作内容、操作后确认条件(确认操作是否成功)。
        常规变电站的操作是操作人与监护人对被操作设备进行逐项操作,每操作完一项后,必须检查操作情况及操作质量,待确认该步操作无误后,方可进行下一步操作。变电站程序化操作实现了操作票的选择、执行和操作过程的校验由变电站操作系统自动完成的“一键操作”,使被操作设备自动完成从一种状态至另一种状态的操作,因而,操作人与监护人只能在程序化操作执行完毕后才能检查设备的操作情况及操作质量。但在特殊情况下,变电站程序化操作可能不允许执行程序化操作而转入常规操作,因此,变电站程序化操作也必须准备常规操作细则。因此,变电站程序化操作细则必须分为两部分,一部分为常规操作细则,另一部分为程序化操作细则。
        2.程序化操作的实现
        2.1程序化操作操作在监控系统上的实现
        通常对程序化操作的一般要求是:操作前运维人员登陆监控系统(根据运维人员身份事先设定权限),运维人员核对设备名称和编号并开具程序化操作票或调用典型票,操作中遇有事故或异常现象时应停止操作,每操作完一项都应进行标记,全部操作完毕要进行检查。操作中必须按操作票的项目逐项依次进行,禁止跳项、漏项和添项。
        2.2具备独立五防的程序化操作运行原理
        程序化操作票系统通过“61850接口”与微机五防系统计算机进行通信,并在微机五防系统主界面中弹出“五防61850接口服务端”界面,以便可以随时对程序化操作票的正确性进行监控。程序化操作票系统进行程序化操作分为两个阶段。
        第一阶段。系统将程序化操作票序列传送到微机防误系统进行自动预演。系统调出顺控票,向防误系统设置顺控预演开始,按操作顺序向防误系统发送遥控解锁请求,操作序列发送完毕后,向防误系统设置顺控预演结束。其间如果任意一步解锁请求被禁止,该顺控票显示错误。
        第二阶段。进入顺控解锁操作。监控系统进入程序化操作,按操作顺序进行操作,每操作一步前必须向防误系统发送遥控解锁请求,与常规遥控操作流程相同。期间如果任意一步操作解锁请求被禁止,该程序化操作结束,提示错误。程序化操作过程中微机五防系统只需要保持运行状态,不需要做特别操作。程序化操作时,可以在微机五防系统中弹出的事件窗内观察到整个顺控过程,同时“五防61850接口服务端”界面中的“顺控票”窗口也会相应变化。
        2.3程序化操作注意事项
        根据实际运行经验,我们需要特别注意以下事项:
        (1)程序化操作票的设计、验证
        程序化操作票设计应符合五防规则、符合操作规范、把现场一次设备、二次设备的可靠性等的实际情况考虑在内。由于程序化操作是一系列遥控,操作风险较大,需要在调试阶段充分调试、谨慎验收。
        (2)程序化操作运维方面的风险
        运维层面需注意培训使操作人员熟悉程序化操作的操作步骤及风险防范。强调人员的责任和权限管理,力求避免误操作的发生。


        智能变电站程序化操作系统的运行方应出台相应安全管理制度;顺控票验收后做好程序化操作的备案、备份工作;应明文确定执行出现异常后现场如何进行正确处理的安全预案等。
        (3)程序化操作需注意确认变电站情况
        《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。”远程程序化操作对于断路器、隔离刀闸的位置检查难以满足与现有安规的要求。
        这就要求操作人员在远程程序化操作的过程中需要人为去调整视频系统切换画面至与操作设备有关的对象上。除系统内部进行逻辑判断外,操作员也要通过视频画面直观地观测到设备的实际状态、操作中间的变化状态、操作结果等,以便出现异常时可随时对远程顺序控制过程进行干预
        3.程序化操作在220kV智能变电站中的应用实例
        3.1 220kV某智能变电站概况
        在当前的电力系统中,220kV变电站是较为常见的。随着科学技术和信息技术的发展,
        智能变电站在电力系统被广泛应用。笔者以某智能变电站为例对智能变电站的程序化操作进行说明。某智能变电站主要包括220kV及110kV系统,其为GIS设备,10kV系统为KYN中置式智能开关柜设备。220kV和110kV系统接线方式均为双母接线,其中,220kV进线有4条,110kV出线有10条;10kV系统为单母线分段接线方式。
        3.2 程序化操作实例
        本文以某变220kVAB线路由运行转开关及线路检修为例,阐述了程序化操作的步骤。
        AB线路在运行,AB间隔开关在合位,两侧1、3刀闸、线路PT4刀闸在合位,接地刀闸均在分位。操作任务要求切换成的状态为开关及线路检修,即AB间隔开关在分位,1、3、4刀闸为分位。在进行程序化的操作时,要对间隔状态进行查看,查看其是否处于运行状态,并对操作流程进行管控,保障程序化操作票的正常进行,减少操作中的失误。
        在程序化操作中,运维人员要熟悉操作流程,即在对智能化变电站的程序化操作中,保证生成操作票无误之后,按照相应的流程进行模拟,通过流程模拟判定其逻辑的准确性,并对一些关键的环节进行审核和筛选,进而保障程序化操作顺畅;同时,在程序化操作中,运行人员在给出执行的指令后,监控后台要发送器遥控的命令,在每一步遥控出口后,如执行AB开关由合到分,之后进行下一步操作;在完成上述操作后,要进行自动化系统操作,通过程序化操作流程自动完成相应步骤。
        在智能变电站程序化操作中,由于大部分操作由系统自动完成,因此,在操作过程中容易出现相应的失误,如设备出现问题导致的失误及操作不熟导致的失误等。故此,在进行程序化操作时,要加强对设备的检修,保障设备质量,同时要熟悉操作流程,以保证整个操作程序的准确性和可靠性。
        4.结论
        程序化操作方式已经在国网智能变电站投入运行,实践证明这种操作模式适用于当前通用电气接线方式下的电气设备操作。在新型智能设备和变电站网络通信技术的支持下,个人讲述程序化操作在智能变电站的实际应用。程序化操作可以有效缩短对用户的停电时间,树立良好企业形象,落实企业对社会服务的承诺。
        参考文献:
        [1]国家电网公司企业标准Q/GDW 393-2009.《智能变电站技术导则》.2009.12
        [2]国家电网公司企业标准Q/GDW 393-2009.110(66)kV~220kV智能变电站设计规范.2010.2.
        [3]国家电网公司《国家电网公司输变电工程通用设计》 (110(66)~500kV变电站分册)(2011年版). 北京:中国电力出版社,2011.12
        [4]DL408-91电业安全工作规程(发电厂和变电站部分)[S]
        [5]Q/CSG20001-2004变电运行管理标准[S]
        [6]Q/CSG10006-2004电气操作导则[S]
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