廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局 楊文琛 姜美玲

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步，變電站的數(shù)量不僅越來(lái)越多，而且分布也越來(lái)越廣泛，巨大的電力需求使傳統(tǒng)的變電站工作方式無(wú)法滿足供電需求，因此智能變電站應(yīng)運(yùn)而生。智能變電站可以依賴高速發(fā)展的人工智能技術(shù)對(duì)變電站進(jìn)行全方位自動(dòng)化管理，降低了變電站運(yùn)行過(guò)程中的人力成本消耗。與此同時(shí)，智能變電站對(duì)各個(gè)設(shè)備的調(diào)控和操作精度要求也較高。在智能變電站的使用過(guò)程中，經(jīng)常存在由于開關(guān)誤觸造成的變電站故障現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了變電站的正常運(yùn)行。

相關(guān)研究人員研究了變電站運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的誤觸問(wèn)題，研究表明倒閘操作是變電站運(yùn)行中出現(xiàn)誤觸事故最多的工作，雖然目前眾多變電站中都設(shè)置了倒閘的操作規(guī)則，但由于倒閘等事故產(chǎn)生的變電站人員傷亡問(wèn)題仍然時(shí)有出現(xiàn)。智能變電站是電網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，集合了各種各樣的業(yè)務(wù)流，因此為了保證智能變電站的實(shí)際工作需求，變電站內(nèi)部的設(shè)備往往添加了監(jiān)測(cè)功能，設(shè)置了相應(yīng)的防誤方式。

但在智能變電站的實(shí)際工作過(guò)程中，經(jīng)常受到人員或設(shè)備的影響導(dǎo)致安全問(wèn)題，出現(xiàn)安全事故。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行變電站智能化管理對(duì)提高變電站的綜合能力有重要作用，在管理中可能會(huì)受運(yùn)維開關(guān)誤觸現(xiàn)象影響導(dǎo)致變電站的運(yùn)行失穩(wěn)，因此研究了變電站綜合防誤及實(shí)現(xiàn)。首先分析智能變電站的綜合防誤技術(shù)，其次提出綜合防誤內(nèi)容及防誤規(guī)則，最后闡述了綜合防誤的實(shí)現(xiàn)路徑，為維護(hù)智能變電站運(yùn)行可靠作貢獻(xiàn)。

1 智能變電站中綜合防誤技術(shù)

在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，為了避免誤觸現(xiàn)象導(dǎo)致的運(yùn)行失穩(wěn)問(wèn)題需要研究綜合防誤技術(shù)，提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性：

第一種是運(yùn)維主動(dòng)綜合防誤技術(shù)。該技術(shù)是一種變電站設(shè)備組合技術(shù)，可以根據(jù)設(shè)備綜合原則設(shè)計(jì)相應(yīng)的防誤告警系統(tǒng)，應(yīng)用該系統(tǒng)可以對(duì)目前變電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)監(jiān)控可能會(huì)出現(xiàn)的綜合防誤問(wèn)題，因此該技術(shù)主要具有兩個(gè)特征：第一個(gè)特征是智能運(yùn)維監(jiān)控特征，可以通過(guò)智能化操作評(píng)估監(jiān)控實(shí)現(xiàn)；第二個(gè)特征是變電站的覆蓋特征，受技術(shù)特性影響，該技術(shù)的適用范圍較廣，能對(duì)范圍內(nèi)智能變電站的各種設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)全面防誤，因此在該技術(shù)實(shí)際使用過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)變電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)計(jì)符合邏輯的解決方案，為后續(xù)的保護(hù)做基礎(chǔ)，還需要積極檢查綜合防誤設(shè)備，提高誤差因素的檢定效果，增加該技術(shù)與綜合防誤的匹配性。

第二種是硬壓板防誤技術(shù)。該技術(shù)主要是針對(duì)智能變電站中的誤投問(wèn)題設(shè)計(jì)的，因此其在實(shí)際使用過(guò)程中可以利用硬壓板來(lái)完成誤投問(wèn)題的處理。在智能變電站工作過(guò)程中，需要工作人員利用該技術(shù)積極對(duì)硬壓板進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)，避免出現(xiàn)操作系統(tǒng)閉鎖現(xiàn)象，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生的概率，除此之外，硬壓板的具體位置也與智能變電站的穩(wěn)定狀態(tài)相關(guān)，因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)硬壓板的狀態(tài)，進(jìn)行全方位斷路器檢修，保證目前的正常運(yùn)行。還可以為硬壓板設(shè)計(jì)專屬的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，降低實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，還可以設(shè)計(jì)補(bǔ)救方案，及時(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警實(shí)現(xiàn)智能變電站的綜合防誤。

第三種是運(yùn)維裝置隔離防誤技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行綜合防誤時(shí)，需要將整個(gè)保護(hù)器和變電站監(jiān)控系統(tǒng)隔開，避免受到故障影響導(dǎo)致的系統(tǒng)失穩(wěn)問(wèn)題，應(yīng)用該技術(shù)可以進(jìn)行二次回路連接，進(jìn)行SV和GOOSE處理，保證二次回路的虛擬化狀態(tài)，開始進(jìn)行處理時(shí)一定要注意隔離問(wèn)題導(dǎo)致的處理不確定性，產(chǎn)生處理順序錯(cuò)亂問(wèn)題，因此需要根據(jù)智能變電站的實(shí)際狀態(tài)增加操作可視化界面，設(shè)置系統(tǒng)的操作級(jí)別，方便智能變電站進(jìn)行綜合防誤及轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)維。

2 智能變電站中綜合防誤內(nèi)容及規(guī)則

2.1 智能變電站綜合防誤內(nèi)容

在智能變電站的實(shí)際工作運(yùn)行過(guò)程中，受操作系統(tǒng)的影響可能隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)執(zhí)行性問(wèn)題，需要設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)維防護(hù)和安全解決措施進(jìn)行解決，為后續(xù)的運(yùn)維設(shè)備檢修提供基礎(chǔ)，因此在運(yùn)維防護(hù)保護(hù)的過(guò)程中需要記錄各個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)系[1]。在檢修初期進(jìn)行隔離，檢修后再根據(jù)設(shè)備之間的聯(lián)系進(jìn)行恢復(fù)，基于此原則，本文研究了智能變電站綜合防誤的內(nèi)容。

運(yùn)維功能壓板的實(shí)際狀態(tài)與運(yùn)維保護(hù)操作有重要關(guān)系，因此智能變電站綜合防誤分為兩個(gè)部分：第一部分是功能分位壓板的處理，指的是將分位壓板根據(jù)斷路器保護(hù)原則進(jìn)行投入，再使用隔離刀進(jìn)行母線保護(hù)，整個(gè)過(guò)程均使用SOOSE進(jìn)行操作，增加了壓板的投入及退出效率；第二部分是硬壓板的處理，首先需要將變電站內(nèi)部的電壓電流連片切斷，進(jìn)行回路閉鎖閘重組，斷開其與智能終端的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)硬壓板的檢修。

整個(gè)變電站的保護(hù)步驟均需要參考現(xiàn)有的Q/GDW1396繼電保護(hù)原則，將保護(hù)設(shè)備與軟壓板聯(lián)合實(shí)現(xiàn)綜合保護(hù)及測(cè)控，再利用GOOSE進(jìn)行母差及主動(dòng)保護(hù)接收，以此來(lái)降低軟壓板維護(hù)的復(fù)雜度，提高智能變電站的綜合維護(hù)效率，在維護(hù)過(guò)程中必須保證軟壓板始終處于正常狀態(tài)，避免軟壓板誤投導(dǎo)致的運(yùn)維問(wèn)題[2]。在智能變電站的常規(guī)維護(hù)過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際站控層的報(bào)文進(jìn)行裝置信息化處理，還設(shè)置了相關(guān)的GOOSE和SV規(guī)范，提高test處理效率，整個(gè)智能變電站運(yùn)維過(guò)程中的重要問(wèn)題就是保證運(yùn)維邏輯的準(zhǔn)確性，進(jìn)行正確的運(yùn)維計(jì)算。

根據(jù)上述的綜合防誤內(nèi)容，本文也提出了綜合防誤過(guò)程中相關(guān)的注意事項(xiàng)，即在進(jìn)行檢修前，必須確定相關(guān)功能壓板的狀態(tài)與實(shí)際檢修狀態(tài)擬合，避免保護(hù)裝置連接錯(cuò)誤引起的維護(hù)失誤現(xiàn)象，產(chǎn)生二次回路失靈故障；其次，如果在設(shè)備檢修過(guò)程中存在一次停電問(wèn)題，需立即退出內(nèi)部的保護(hù)SV軟壓板，設(shè)置合并單元檢修間隔回路，實(shí)現(xiàn)閉鎖保護(hù)。

在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常呈帶電狀態(tài)，因此在維護(hù)過(guò)程中需要將單元間隔進(jìn)行雙重化處理，加入合并檢修壓板，保證保護(hù)裝置處于合理狀態(tài)，母線電壓異常經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致電壓合并異常，因此在處理時(shí)需要不斷更換繼電保護(hù)裝置，保證維護(hù)效果，還需要額外配置綜合維護(hù)中的智能終端，保證終端硬壓板處于正確位置，從而完成壓板的檢修。

2.2 智能變電站綜合防誤規(guī)則

根據(jù)智能變電站的綜合防誤內(nèi)容，以及智能變電站的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，可以設(shè)置智能變電站的綜合防誤規(guī)則，首先根據(jù)智能變電站的內(nèi)部設(shè)備狀態(tài)設(shè)置相應(yīng)的防誤規(guī)則，受設(shè)備閉鎖因素的影響，在變電站內(nèi)部操作時(shí)必須預(yù)先經(jīng)過(guò)設(shè)備校驗(yàn)，避免設(shè)備防誤閉鎖導(dǎo)致的設(shè)備拒動(dòng)現(xiàn)象，智能變電站必須遵循設(shè)備二次防誤規(guī)則及設(shè)備匹配規(guī)則。

可以簡(jiǎn)單地將一次設(shè)備的防誤規(guī)則與二次防誤規(guī)則進(jìn)行擬合，在變電站綜合防誤過(guò)程中需要防止斷路器、帶負(fù)荷隔離開關(guān)、接地線、帶電間隔誤入等引起嚴(yán)重的事故，因此在變電站綜合防誤的過(guò)程中需要根據(jù)壓板順序原則進(jìn)行GOOSE/SV保護(hù)操作進(jìn)行軟壓板的接收，在實(shí)際操作時(shí)首先需要利用功能軟壓板接收實(shí)際的防誤指令，然后投入GOOSE/SV進(jìn)行功能保護(hù)，接下來(lái)退出GOOSE/SV完成軟壓板的接收。

在一二次設(shè)備進(jìn)行綜合聯(lián)用時(shí)需要依據(jù)狀態(tài)匹配規(guī)則，即在操作過(guò)程中必須保證二次設(shè)備與一次設(shè)備的應(yīng)用狀態(tài)實(shí)時(shí)匹配，因此在線路處理前需要利用線路間隔設(shè)置相應(yīng)的維護(hù)終端，進(jìn)行GOOSE/SV軟壓板操作完成線路的狀態(tài)保護(hù)。如果存在線路間隔關(guān)系需要立即進(jìn)行母差保護(hù)，增加線路綜合防誤的可靠性，在電子檢修設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中需要設(shè)置相應(yīng)的告警模塊，進(jìn)行裝置保護(hù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行處理。

3 智能變電站中綜合防誤的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上述研究的智能變電站綜合防誤技術(shù)及綜合防誤內(nèi)容規(guī)則，研究了智能變電站綜合防誤的實(shí)現(xiàn)案例，選取某智能變電站進(jìn)行研究，該變電站使用綜合接線方法進(jìn)行接線，因此該變電站的回路完整，符合綜合防誤研究標(biāo)準(zhǔn)，該變電站的部分接線示意圖如圖1所示。

圖1 智能變電站接線示意圖

由圖1可知，該智能變電站研究部分的總線路共兩條，內(nèi)部呈不規(guī)則變化，可以將該線路劃分為10個(gè)不同的接線故障段，此時(shí)故障發(fā)生的頻率及故障數(shù)量如下表1所示。

表1 接線故障段概況

由表1可知，選取的1～10個(gè)接線故障段中的故障發(fā)生頻率均較高，故障數(shù)量也較多，其中故障數(shù)量最多的是8段、故障數(shù)量最少的是6段。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際模擬事故發(fā)生的過(guò)程中，需根據(jù)現(xiàn)有的安全規(guī)則進(jìn)行檢修，保證線路處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，設(shè)置接地短路、保護(hù)動(dòng)作變化情況作為初始故障，進(jìn)行電流采樣，分析此時(shí)該變電站的防誤功能，在模擬過(guò)程中可以觀察該智能變電站的線路保護(hù)狀態(tài)，判斷該變電站的防誤需求。

根據(jù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中了解的設(shè)備實(shí)際情況，可以對(duì)其進(jìn)行影響范圍劃分[3]?？梢栽O(shè)置一種設(shè)備運(yùn)行檢查方法，避免存在運(yùn)行誤差，在智能變電站的保護(hù)啟動(dòng)后，可以利用變電站的信息采集通道獲取變電站內(nèi)部的綜合信息，結(jié)合此時(shí)變電站內(nèi)部的通訊回路完成誤觸可視化，一旦出現(xiàn)了誤觸現(xiàn)象，變電站內(nèi)部的GOOS需要立即將誤觸信息的類型、時(shí)間等綜合信息輸送至保護(hù)功能壓板控制中心中，進(jìn)行全方位監(jiān)控防止誤觸，有效安裝防誤閉鎖，實(shí)現(xiàn)綜合防誤。

受智能變電站的交互功能影響，在進(jìn)行保護(hù)過(guò)程中需要根據(jù)現(xiàn)有的人機(jī)交互界面進(jìn)行綜合調(diào)控和維護(hù)，降低操作難度，可以利用交互界面，設(shè)計(jì)與目前防誤相關(guān)的維護(hù)軟件完成綜合防誤[5]。但這種防誤方法的防誤效率較低，獲取防誤信息的方式也較困難，因此可以在保護(hù)裝置內(nèi)增加防誤控制模塊，提高信息的聚集度，降低防誤信息的獲取難度，一旦出現(xiàn)誤觸現(xiàn)象，防誤模塊可由立即發(fā)送相關(guān)的指令，進(jìn)行防誤判斷，及時(shí)對(duì)目前的變電站裝置進(jìn)行保護(hù)，相關(guān)的運(yùn)行人員還可以通過(guò)交互界面進(jìn)行交互，完成誤觸信息的封鎖，傳統(tǒng)的誤觸保護(hù)模型已經(jīng)逐漸無(wú)法滿足現(xiàn)有的防誤觸需求，因此在后續(xù)的交互過(guò)程中可以設(shè)置相關(guān)的誤觸監(jiān)控平臺(tái)完成設(shè)備的保護(hù)。

智能變電站受內(nèi)部組裝模塊的影響，其承載的信息量較大，信息組成也較復(fù)雜，因此內(nèi)部的信息收集和存取調(diào)用必須靈活，這就需要在變電站內(nèi)部安裝網(wǎng)絡(luò)分析儀，一旦分析計(jì)算到可能的誤觸信息，立即對(duì)其進(jìn)行評(píng)估，輸入內(nèi)部的誤觸規(guī)則庫(kù)中實(shí)現(xiàn)誤觸邏輯的檢驗(yàn)，為后續(xù)的誤觸處理提供基礎(chǔ)，也增加了綜合防誤的可靠性，實(shí)現(xiàn)高效綜合防誤。

綜上，受供電需求影響，智能變電站內(nèi)部設(shè)備組成越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的人力管理方式已無(wú)法滿足目前的變電站工作需求，因此目前各個(gè)變電站都向智能化發(fā)展，在智能變電站的運(yùn)行過(guò)程中，受智能設(shè)備的影響，可能經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤觸問(wèn)題，因此本文根據(jù)國(guó)家繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)研究了智能變電站中的綜合防誤問(wèn)題，為維護(hù)智能變電站運(yùn)行安全作依據(jù)。