司徒偉業(yè) 曲 驊

（廣東電網(wǎng)公司中山供電局，廣東 中山 528400）

1 變電站操作現(xiàn)狀及程序化操作描述

隨著社會的發(fā)展，電網(wǎng)的建設(shè)日趨強大，而變電站設(shè)備的操作復(fù)雜繁瑣，為提高操作效率，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性，程序化操作的應(yīng)用越來越廣，目前當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)程序化操作的研究和實踐已經(jīng)比較成熟。

程序化操作，是指變電站內(nèi)智能設(shè)備依據(jù)變電站操作票的執(zhí)行順序和執(zhí)行結(jié)果校核要求，由站內(nèi)智能設(shè)備代替操作人員，自動完成操作票的執(zhí)行過程。實際操作時只需要變電站內(nèi)運行人員或調(diào)度運行人員根據(jù)操作要求選擇一條程序化操作命令，操作票的執(zhí)行和操作過程的校驗由變電站內(nèi)智能電子設(shè)備自動完成。本文以廣東電網(wǎng)中山220kV三鄉(xiāng)數(shù)字化變電站將計劃應(yīng)用程序化操作為例進行。

2 220kV 三鄉(xiāng)數(shù)字化變電站對程序化操作的應(yīng)用要求

220kV 三鄉(xiāng)數(shù)字化變電站是建立在ΙEC61850通信標準基礎(chǔ)之上，一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，實現(xiàn)變電站內(nèi)信息共享的現(xiàn)代化變電站，其信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化。設(shè)備操作智能化，利用智能終端實現(xiàn)一次設(shè)備的操作，在過程層各個間隔配置智能終端，采集并經(jīng)GOOSE 網(wǎng)上傳斷路器、隔離刀閘位置和告警信號等，操作插件可執(zhí)行在GOOSE 網(wǎng)上實時傳送的分合閘操作命令。為了提供最大的方便，程序化操作原則上要以從原始態(tài)到目標態(tài)的方式來實現(xiàn)，運行人員僅僅根據(jù)操作要求選擇一條程序化操作命令（比如說將某線路運行狀態(tài)由運行改為檢修）即可，操作票的執(zhí)行和操作過程的校驗由智能電子設(shè)備自動完成，無需人工參與，實現(xiàn)“一鍵操作”，鑒于三鄉(xiāng)站的設(shè)備結(jié)構(gòu)，對程序化操作的具體要求有：

1）程序化操作能夠在站內(nèi)后臺監(jiān)控機實現(xiàn)。

2）能對戰(zhàn)備主變壓器、線路、母聯(lián)等等不同間隔的設(shè)備進行程序化操作。

3）應(yīng)該提供方便的操作票的編輯、驗證、仿真手段。

4）能通過程序化操作對保護裝置的定值區(qū)進行切換，例如在旁路代路時旁路保護裝置定值區(qū)的切換。

5）能通過程序化操作對保護裝置的軟壓板進行投切。

6）操作票在執(zhí)行中遇到問題時應(yīng)能提示監(jiān)控人員采取措施，決定終止或者繼續(xù)操作票的執(zhí)行。

7）在變電站進行擴建時不應(yīng)對以前的操作票造成影響。

由于程序化操作的邏輯程序是安裝在后臺監(jiān)控機里面，因此相應(yīng)的后臺監(jiān)控機要做出相應(yīng)的更新，其中包括硬件與軟件部分：操作員工作站硬件系統(tǒng)具備足夠的支撐，程序系統(tǒng)具備程序化操作功能模塊，包括：操作票編輯生成工具，設(shè)備態(tài)編輯生成工具，操作票仿真工具，程序化操作執(zhí)行與顯示功能模塊等；程序化操作中不可避免的是跨間隔的操作，這就要求本間隔測控裝置能夠得到其他間隔的數(shù)據(jù)，包括開關(guān)刀閘狀態(tài)等，三鄉(xiāng)變的測控裝置已具備傳送GOOSE功能，程序化操作需根據(jù)要求更改全站測控裝置的GOOSE配置，用來滿足程序化操作跨間隔操作的需要。

3 程序化操作的邏輯判斷與實現(xiàn)方法

程序化操作是一個全自動的過程，操作過程采用“一鍵式”實現(xiàn)。只需在完成模擬預(yù)演并五防邏輯驗證正確后，輸入操作口令和操作任務(wù)，系統(tǒng)即開始執(zhí)行程序操作。每步操作步驟需有一定的時間間隔（該時間間隔還可人工設(shè)置），后臺具有人工干涉菜單，任何時候可進行人工干涉，暫時停止操作，確認正確后可點擊繼續(xù)進行操作。若不進行人工干涉則自動按照間隔時間自動進行操作，操作過程中斷路器、隔離開關(guān)及接地刀閘的正常操作需實現(xiàn)“五防”閉鎖功能?？紤]到程序化操作過程中可能出現(xiàn)設(shè)備未操作到位或設(shè)備異常等情況，程序化操作軟件設(shè)置程序化操作轉(zhuǎn)常規(guī)操作功能，能一鍵式實現(xiàn)，以方便運行人員對設(shè)備異常等情況的處理。變電站內(nèi)的程序化操作包括兩種類型：一是間隔內(nèi)程序化操作，也就是說程序化操作的內(nèi)容僅涉及到本間隔內(nèi)一次設(shè)備的操作，比如單條線路的一次狀態(tài)（運行、熱備、冷備、檢修）轉(zhuǎn)換的程序化操作，這種操作對象僅局限于本間隔內(nèi)部一次設(shè)備的操作，不涉及到不同間隔的互操作；二是跨間隔的程序化操作，其操作過程中涉及到多個間隔的一次操作以及多個間隔的二次操作，如雙母帶旁母接線變電站的倒排操作。以220kV三鄉(xiāng)變電站的220kV桂三甲線由運行轉(zhuǎn)冷備用和由冷備用轉(zhuǎn)運行兩個操作為例，具體分析看看程序化操作的邏輯判斷與實現(xiàn)方法。

3.1 220kV 桂三甲線由運行轉(zhuǎn)冷備用

1）選擇“將桂三甲線由運行轉(zhuǎn)冷備用”，操作人及監(jiān)護人在后臺監(jiān)控系統(tǒng)輸入用戶名、密碼，選擇桂三甲線停電程序化操作票。

2）核對程序化操作任務(wù)及操作步驟正確，在后臺機調(diào)取桂三甲線停電程序化操作票并核實確認步驟。

3）程序化執(zhí)行：

（1）斷開關(guān)前的五防邏輯判斷：TWJ=0，HWJ=1，開關(guān)分位分，合位合。

（2）斷開桂三甲線開關(guān)4624。

（3）檢查桂三甲線開關(guān)4624在分閘位置，邏輯判斷：TWJ=1，HWJ=0，Ia，Ib，Ic＜門檻值。

（4）匯報調(diào)度，程序暫停，運行人員匯報調(diào)度。

（5）再經(jīng)調(diào)度令，運行人員點擊“繼續(xù)”按鈕后執(zhí)行。

（6）拉刀閘前的五防邏輯判斷，邏輯判斷：（TWJ=1，HWJ=0）＆（Ia，Ib，Ic＜門檻值）。

（7）拉開桂三甲線線路刀閘46244。

（8）檢查桂三甲線線路刀閘46244在拉開位置，邏輯判斷：4G合位=0，分位=1，刀閘雙位置判斷，合位分，分位合。

（9）拉刀閘前的五防邏輯判斷，邏輯判斷：（TWJ=1，HWJ=0）＆（Ia，Ib，Ic＜門檻值）＆（1G合位=1，分位=0）＆（2G合位=0，分位=1），程序自動判斷，運行于1M時執(zhí)行。

（10）拉開桂三甲線1M母線刀閘46241。

（11）檢查桂三甲線1M母線刀閘46241在拉開位置，邏輯判斷：1G合位=0，分位=1，刀閘雙位置判斷，合位分，分位合。

（12）拉刀閘前的五防邏輯判斷，邏輯判斷：（TWJ=1，HWJ=0）＆（Ia，Ib，Ic＜門檻值）＆（2G合位=1，分位=0）＆（1G合位=0，分位=1），程序自動判斷，運行于2M時執(zhí)行。

（13）拉開桂三甲線2M母線刀閘46242。

（14）檢查桂三甲線2M母線刀閘46242在拉開位置，邏輯判斷：2G合位=0，分位=1，刀閘雙位置判斷，合位分，分位合。

（15）執(zhí)行狀態(tài)反饋，后臺機顯示程序執(zhí)行完成，彈出確認框。

3.2 220kV 桂三甲線由冷備用轉(zhuǎn)運行

1）選擇“將桂三甲線由冷備用轉(zhuǎn)運行”，操作人及監(jiān)護人在后臺監(jiān)控系統(tǒng)輸入用戶名、密碼，選擇復(fù)電操作并點擊恢復(fù)后所接運行母線形成操作任務(wù)，從而調(diào)用相應(yīng)操作票。

2）核對程序化操作任務(wù)及操作步驟正確， 在后臺機調(diào)取復(fù)電程序化操作票并核實確認步驟。

3）程序化執(zhí)行：

（1）合刀閘前的五防邏輯判斷，（線路開關(guān)TWJ=1，HWJ=0）＆（221甲00合位=0，分位=1）＆（221乙00合位=0，分位=1）＆（B0合位=0，分位=1）＆（C0合位=0，分位=1）＆（2G分位=1，合位=0）＆（Ia，Ib，Ic＜門檻值）＆（復(fù)電接1M運行），程序判斷線路復(fù)電接1M運行則執(zhí)行，在程序票任務(wù)選擇時由運行人員指定。

（2）合上桂三甲線1M母線刀閘46241。

（3）檢查桂三甲線1M母線刀閘46241在合上位置，1G合位=1，分位=0，刀閘雙位置判斷，合位合，分位分。

（4）合刀閘前的五防邏輯判斷，（線路開關(guān)TWJ= 1，HWJ=0）＆（222甲00合位=0，分位=1）＆（222乙00合位=0，分位=1）＆（B0合位=0，分位=1）＆（C0合位=0，分位=1）＆（1G分位=1，合位=0）＆（Ia，Ib，Ic＜門檻值）＆（復(fù)電接2M運行），程序判斷復(fù)電接2M運行則執(zhí)行，在程序票任務(wù)選擇時由運行人員指定。

（5）合上桂三甲線2M母線刀閘46242。

（6）檢查桂三甲線2M母線刀閘46242在合上位置，2G合位=1，分位=0，刀閘雙位置判斷，合位合，分位分。

（7）合刀閘前的五防邏輯判斷，線路間隔：（TWJ=1，HWJ=0）＆（B0合位=0，分位=1）＆（C0合位=0，分位=1）＆（40合位=0，分位=1）＆（Ia，Ib，Ic＜門檻值），所在母線地刀分，線路地刀分，旁路開關(guān)分位。

（8）合上桂三甲線線路刀閘46244。

（9）檢查桂三甲線線路刀閘46244在合上位置，4G合位=1，分位=0，刀閘雙位置判斷，合位合，分位分。

（10）匯報調(diào)度，程序暫停，運行人員匯報調(diào)度。

（11）再經(jīng)調(diào)度令，運行人員點擊“繼續(xù)”按鈕后執(zhí)行。

（12）合開關(guān)前的五防邏輯判斷，TWJ=1，HWJ=0，開關(guān)分位合，合位分。

（13）合上桂三甲線開關(guān)4624。

（14）檢查桂三甲線開關(guān)4624在合閘位置，TWJ=0，HWJ=1，Ua，Ub，Uc＞有壓判據(jù)，雙位置判斷，三相有壓（大于有壓判據(jù)）。

（15）執(zhí)行狀態(tài)反饋，后臺機顯示程序執(zhí)行完成，彈出確認框。

4 程序化操作的調(diào)試內(nèi)容

最后，是對程序化操作的的調(diào)試。程序化操作的執(zhí)行是按照操作票進行的，因此每一個操作票的正確與否至關(guān)重要。并且操作票內(nèi)容是對設(shè)備態(tài)切換的一系列命令組合。為了確保每一張操作票內(nèi)容的正確性必須進行逐一測試驗證。

針對操作票的內(nèi)容，驗證工作包括兩部分：一是本間隔操作票的驗證，間隔內(nèi)操作的票占大多數(shù)，主要內(nèi)容是本間隔內(nèi)各個設(shè)備態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，如運行態(tài)、熱備用態(tài)、冷備用態(tài)和檢修態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。二是跨間隔操作票的驗證，這種票數(shù)量占少數(shù)，但是驗證難度大，如倒母操作，需要對所有間隔進行驗證。針對這種操作，最好的方法是利用組合票的方法完成，如倒母操作，可以分解成多個包含單間隔內(nèi)操作的票，驗證只需在間隔內(nèi)進行。涉及到的停電范圍控制在單間隔內(nèi)。在進行程序化操作的過程中，應(yīng)當嚴格按照上列表格的實行方式，按部就班進行。

5 結(jié)論

目前，中國變電站的數(shù)量龐大，而且仍在建設(shè)中，對于變電站內(nèi)一次設(shè)備復(fù)雜繁瑣的操作，工作人員仍顯不足，因此，程序化操作的的應(yīng)用會越來越廣泛，達到提高操作效率，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性的目標。