郭素梅，高新強(qiáng)，韓曉雯

(1.邯鄲供電公司，河北 邯鄲 056002；2.華北電力大學(xué)，北京 102206)

1 概述

數(shù)字化變電站是智能化電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)，數(shù)字化變電站二次設(shè)備全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備間的連接全部采用高速網(wǎng)絡(luò)通信，用GOOSE網(wǎng)絡(luò)信號(hào)代替了智能設(shè)備間的硬接線通信方式，簡(jiǎn)化了二次系統(tǒng)接線。同時(shí)變電站實(shí)現(xiàn)無人值班是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與運(yùn)行管理改革的趨勢(shì)，變電站無人值班要求變電站的設(shè)備安全、可靠、可控、可知，并且具備完整的保護(hù)遠(yuǎn)方遙控功能，這樣有利于監(jiān)控人員在保護(hù)裝置發(fā)生異常的情況下對(duì)保護(hù)信息做出正確分析，并采取防止發(fā)生電網(wǎng)事故的措施，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

邯鄲名府220 kV變電站作為河北省南部電網(wǎng)第一座按照無人值班要求設(shè)計(jì)的數(shù)字化變電站，取消了保護(hù)屏上所有保護(hù)功能、跳閘出口硬壓板，采用通過保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)通信接口接至遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)，由后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或集控監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施遙控操作的軟壓板。軟壓板名稱、投入退出狀態(tài)與常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站硬壓板作用相同，能夠滿足運(yùn)行方式的需要，經(jīng)過1年多試運(yùn)行，取得了良好的運(yùn)行效果。

2 數(shù)字化變電站保護(hù)壓板的特點(diǎn)

a. 數(shù)字化變電站保護(hù)屏取消了硬壓板設(shè)置，保護(hù)功能和跳閘出口投入或退出均通過后臺(tái)或集控監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)方遙控軟壓板來實(shí)現(xiàn)。軟壓板是保護(hù)裝置設(shè)置的控制字，避免了硬壓板因連片接觸不良或兩端存在電壓，可能造成保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。它和硬壓板作用一樣，僅實(shí)現(xiàn)投入和退出(1和0)2個(gè)狀態(tài)，但沒有硬壓板直觀。

b. 后臺(tái)或集控監(jiān)控系統(tǒng)通過保護(hù)數(shù)據(jù)口報(bào)文發(fā)遙控命令，修改保護(hù)內(nèi)部控制字，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能投入或退出。當(dāng)保護(hù)壓板狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，保護(hù)裝置液晶屏和監(jiān)控系統(tǒng)將發(fā)出遙信變位告警，以便通知運(yùn)行人員及時(shí)核對(duì)相應(yīng)狀態(tài)。

c. 監(jiān)控系統(tǒng)中軟壓板和保護(hù)裝置內(nèi)部壓板構(gòu)成聯(lián)動(dòng)方式，即監(jiān)控系統(tǒng)軟壓板和相應(yīng)保護(hù)裝置內(nèi)壓板一一對(duì)應(yīng)，在監(jiān)控系統(tǒng)或保護(hù)裝置內(nèi)任一處操作，即可完全斷開相應(yīng)回路，消除寄生回路，MMS網(wǎng)線是各智能電子設(shè)備與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和監(jiān)控信息的橋梁。

d. 各保護(hù)室配置保護(hù)信息交換機(jī)，接入并實(shí)現(xiàn)各保護(hù)信息的規(guī)約轉(zhuǎn)換，交換機(jī)通過串口與監(jiān)控系統(tǒng)相連。監(jiān)控系統(tǒng)通過與保護(hù)信息交換機(jī)通信，按保護(hù)裝置提供的規(guī)約和協(xié)議、應(yīng)用信息定義，實(shí)現(xiàn)與保護(hù)信息的數(shù)據(jù)通信，獲得各類保護(hù)信息，并對(duì)保護(hù)壓板實(shí)現(xiàn)遙控功能。

e. 智能終端中設(shè)置保護(hù)跳閘出口、檢修狀態(tài)壓板，在GOOSE報(bào)文中帶有裝置“檢修狀態(tài)“位，接收GOOSE報(bào)文的智能設(shè)備檢查報(bào)文與自身裝置“檢修狀態(tài)”位的一致性，一致則動(dòng)作，不一致則不動(dòng)作，只做事件記錄和狀態(tài)顯示，可用于GOOSE檢查,大大提高了全站的自動(dòng)化水平。

3 保護(hù)壓板使用中易發(fā)生的問題

a. 邯鄲名府220 kV變電站運(yùn)行過程中，保護(hù)遙控監(jiān)控系統(tǒng)通過保護(hù)數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)遙控命令，與保護(hù)開入回路組成邏輯回路。是否允許保護(hù)遠(yuǎn)方操作受“遠(yuǎn)方/就地”投切開關(guān)影響，當(dāng)切至“就地”時(shí)，只能由檢修人員修改保護(hù)裝置軟壓板，切至“遠(yuǎn)方”時(shí)，運(yùn)行人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)遙控操作軟壓板。遙控操作軟壓板回路由于受監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況、MMS網(wǎng)絡(luò)、開關(guān)遠(yuǎn)方就地切換開關(guān)等影響，造成無法遠(yuǎn)方操作軟壓板。

b. 在檢修試驗(yàn)中，保護(hù)壓板的操作沒有硬壓板直觀方便，檢修設(shè)備跳運(yùn)行設(shè)備二次回路無法做防范措施，可能會(huì)造成誤投退保護(hù)。

c. 智能終端內(nèi)的“GOOSE測(cè)試硬壓板”、保護(hù)裝置的“檢修狀態(tài)軟壓板”在運(yùn)行中狀態(tài)不一致，可能造成保護(hù)拒動(dòng)。

4 影響保護(hù)壓板操作的因素及處理措施

傳統(tǒng)變電站二次保護(hù)屏柜的端子排之間采用電纜連接，并在端子排和保護(hù)裝置間加裝壓板，可用高內(nèi)阻電壓表測(cè)量跳閘壓板兩端電位,退出保護(hù)壓板時(shí)有明顯的斷開點(diǎn)，方便做安全措施有效隔離，減少人為誤投退保護(hù)。與傳統(tǒng)變電站二次保護(hù)投退壓板相比，數(shù)字化變電站壓板需在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)操作，操作復(fù)雜且易受網(wǎng)絡(luò)等多種因素影響而發(fā)生誤退投或無法操作。

4.1 誤投退

4.1.1 后臺(tái)或監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)壓板圖元不規(guī)范

后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)壓板無論在投入或斷開狀態(tài)，全部采用1種顏色圖元，不直觀，無明顯斷開點(diǎn)，操作時(shí)容易造成運(yùn)行人員誤投退壓板。此情況可采取如下處理措施。

正常操作時(shí)，遙控操作保護(hù)壓板應(yīng)填寫操作票，2人操作，認(rèn)真執(zhí)行監(jiān)護(hù)復(fù)誦制度。在后臺(tái)或監(jiān)控系統(tǒng)中，壓板狀態(tài)圖元增加投入和退出拓?fù)涔δ?，顏色隨著投入或退出狀態(tài)而變化，壓板圖元顯示紅色且連接表示在投入狀態(tài)，圖元顯示綠色且斷開表示在斷開狀態(tài)，標(biāo)識(shí)明確，一目了然，可有效防止運(yùn)行人員誤操作。

4.1.2 工作溝通不當(dāng)

檢修試驗(yàn)中，在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)操作退出220 kV分路啟動(dòng)失靈壓板、檢修主變壓器聯(lián)跳運(yùn)行母聯(lián)斷路器壓板后，在檢修的間隔保護(hù)、主變壓器保護(hù)屏、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)無法做安全措施，可能造成運(yùn)行或檢修人員誤投壓板，造成誤跳運(yùn)行斷路器。

檢修人員可在作業(yè)指導(dǎo)書中將檢修設(shè)備跳運(yùn)行斷路器保護(hù)壓板列為危險(xiǎn)控制點(diǎn)，在保護(hù)屏處設(shè)明顯提示標(biāo)志，設(shè)“禁止投入”掛牌提示運(yùn)行人員嚴(yán)禁操作退出檢修設(shè)備跳運(yùn)行開關(guān)壓板，防止運(yùn)行人員誤投后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)軟壓板，造成保護(hù)人員誤傳動(dòng)運(yùn)行斷路器。后臺(tái)或集控監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)在壓板投退中出現(xiàn)誤操作時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出告警和語(yǔ)音提示功能，可有效確保保護(hù)壓板操作的正確性。

4.2 無法操作

4.2.1 監(jiān)控系統(tǒng)壓板與保護(hù)壓板實(shí)際位置不一致

根據(jù)IEC 61850通信協(xié)議，數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層、分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由站控層、間隔層和過程層三部分組成。在檢修試驗(yàn)過程中，檢修試驗(yàn)作業(yè)主要集中在間隔層和過程層，智能設(shè)備檢修試驗(yàn)后光纖的恢復(fù)是否正常，另外受MMS網(wǎng)線影響，保護(hù)裝置內(nèi)“GOOSE投退”置于禁止?fàn)顟B(tài)，造成后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)無法操作軟壓板。

加強(qiáng)操作軟壓板職責(zé)分工，運(yùn)行人員進(jìn)行保護(hù)裝置與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)壓板的一致性驗(yàn)收，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)按間隔壓板明細(xì)驗(yàn)收表進(jìn)行投退，檢修人員核對(duì)保護(hù)裝置動(dòng)作行為正確與否。當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)無法操作軟壓板時(shí)，重點(diǎn)檢查MMS網(wǎng)線通信是否正常,必要時(shí)進(jìn)行GOOSE斷鏈驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)需重啟智能設(shè)備。保護(hù)裝置檢修試驗(yàn)后，驗(yàn)收裝置內(nèi)部的“GOOSE投退”置于允許狀態(tài)，并重啟保護(hù)裝置，檢驗(yàn)光纖連接正常，重新刷新后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

4.2.2 保護(hù)軟件升級(jí)

保護(hù)裝置軟件升級(jí)、配置文件發(fā)生變化，造成后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)無法操作軟壓板。

保護(hù)裝置升級(jí)后，必須確認(rèn)全站SCD文件、各智能電子設(shè)備CID和ICD文件、交換機(jī)配置文件的正確性。單個(gè)智能裝置的軟件升級(jí)不能改變裝置的配置文件，如確需改動(dòng)的必須經(jīng)保護(hù)管理部門批準(zhǔn)，同時(shí)改變?nèi)镜呐渲梦募１Ｗo(hù)裝置軟件升級(jí)、配置文件發(fā)生變化后，必須重啟相關(guān)智能裝置，并且在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全面壓板操作核對(duì)。

4.2.3 間隔信號(hào)復(fù)歸功能不完善

恢復(fù)保護(hù)測(cè)控裝置告警信號(hào)，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)不隨之消失，同時(shí)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)具備強(qiáng)制復(fù)歸功能，無論智能裝置信號(hào)狀態(tài)如何，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)都能通過強(qiáng)制復(fù)歸相關(guān)告警信息，這樣造成智能裝置檢修試驗(yàn)后光纖連接錯(cuò)誤，光纖通道異常，不能從后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)正確判斷，通過后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)操作軟壓板保護(hù)裝置沒有反應(yīng)。

驗(yàn)收智能終端裝置時(shí)，需重啟相關(guān)智能裝置，確保光纖連接正常，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)軟壓板能夠正常操作。在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)歸信號(hào)前，必須檢查保護(hù)裝置面板各種信號(hào)燈正常后，方可遠(yuǎn)方復(fù)歸。

4.2.4 智能設(shè)備硬件故障

測(cè)控、保護(hù)裝置硬件損壞，MAC地址發(fā)生改變，造成后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和智能裝置之間不能互相操作保護(hù)壓板，測(cè)控、保護(hù)裝置或后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)感染病毒。

更換智能電子設(shè)備硬件后，確認(rèn)MAC地址是否改變，如果MAC地址發(fā)生改變，必須變動(dòng)相關(guān)配置文件，并傳動(dòng)正常，驗(yàn)收時(shí)檢查后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)壓板和保護(hù)裝置內(nèi)部保護(hù)壓板控制字相對(duì)應(yīng)。加強(qiáng)廠家人員管理，調(diào)試用設(shè)備做到專機(jī)專用。嚴(yán)禁在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)安裝非法程序，嚴(yán)禁插入來源不明的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，并做好容災(zāi)措施。

4.2.5 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)故障

后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)重復(fù)下達(dá)不同指令，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)死機(jī); 后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)、備機(jī)同在1套保護(hù)裝置的界面進(jìn)行操作，造成保護(hù)裝置不能正確執(zhí)行指令。后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)與各智能設(shè)備通信中斷，保護(hù)裝置進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)后，無法保證后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)軟壓板與保護(hù)裝置內(nèi)部軟壓板的一致性，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)不能進(jìn)行有效操作。

后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)重復(fù)下達(dá)不同操作指令，前一指令未被執(zhí)行或取消，后一指令又下達(dá)，將會(huì)造成后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)死機(jī)。避免主、備監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行遙控操作，要求在主機(jī)上優(yōu)先執(zhí)行遙控操作，當(dāng)主機(jī)故障時(shí)，可自動(dòng)切換備機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，可進(jìn)行遙控操作，列入現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程。后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通信恢復(fù)后，必須重啟保護(hù)裝置，刷新后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)畫面，保護(hù)壓板重新對(duì)位。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過邯鄲名府220 kV數(shù)字化變電站運(yùn)行情況及檢修試驗(yàn)，了解了保護(hù)壓板可能存在的誤操作和無法操作的問題，積累了部分確保保護(hù)壓板正常運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。隨著智能化變電站推廣應(yīng)用，保護(hù)軟壓板將被廣泛使用，但是二次設(shè)備的建模和通信傳輸沒有標(biāo)準(zhǔn)可以借簽，這就需要在實(shí)踐中不斷積累保護(hù)壓板正常運(yùn)行的技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn)，適應(yīng)變電站無人值班的需求，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。