變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施程序化操作的必要性和途徑分析

李凡　許秋萍

摘 要：文章介紹了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)程序化操作的概念及要求，提出了實(shí)施變電站程序化操作的必要性與可行性，并結(jié)合實(shí)踐探討了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)程序化操作的實(shí)施途徑。

關(guān)鍵詞：變電站；自動(dòng)化系統(tǒng)；程序化操作；必要性；要求；途徑

1 概述

伴隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，越來越多的變電站已實(shí)現(xiàn)無人值班，然而，變電站設(shè)備的倒閘操作依然靠值班人員來完成，直接關(guān)系到電網(wǎng)及人身安全，隨著變電網(wǎng)操作程序的日益復(fù)雜，給變電站倒閘操作增添難度，傳統(tǒng)的變電站操作是根據(jù)操作規(guī)程編寫操作票，接著由操作人員依照操作票的執(zhí)行順序?qū)嵤┎僮鳎⒂扇斯?shí)施檢查，操作效率低，操作票的落實(shí)情況受人為因素影響較大。將程序化操作引人變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，由站內(nèi)智能設(shè)備取代操作人員嚴(yán)格按照變電站操作票的執(zhí)行要求自動(dòng)完成執(zhí)行操作票，采用程序化操作能夠有效減少甚至杜絕人為因素所導(dǎo)致的誤操作，可以減員增效，縮短事故處理時(shí)間，簡化管理流程，切實(shí)提高管理效率。文章結(jié)合多年的變電站操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了程序化操作的必要性和可行性，并提出一系列實(shí)施途徑，以期提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的管理水平。

2 認(rèn)識(shí)程序化操作

2.1 概念

程序化操作又稱為順控操作，指的是在遙控操作過程中，設(shè)備自初始狀態(tài)一直到結(jié)束狀態(tài)，所執(zhí)行的控制、監(jiān)視及操作等工作通過程序包，一步完成操作。變電站程序化操作指的是利用變電站自動(dòng)化系統(tǒng)程序化控制程序?qū)ψ冸娬緜鹘y(tǒng)操作票及程序進(jìn)行描述，并結(jié)合防誤操作閉鎖邏輯，通過變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的服務(wù)器、測控設(shè)備和通信設(shè)備實(shí)施變電站一次、二次設(shè)備的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)間隔設(shè)備實(shí)施倒閘操作。

2.2 要求

2.2.1 對(duì)一次設(shè)備的要求。程序化操作需實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部智能電子設(shè)備自動(dòng)地執(zhí)行各項(xiàng)操作，所以要求參與程序化操作的全部的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離刀閘和手車等全部實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作，即通過電氣操作能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)、刀閘及地刀的分合，不需要人工參與。

2.2.2 對(duì)二次設(shè)備的要求。（1）要求參與程序化操作的二次設(shè)備需穩(wěn)定、可靠，不僅可以按照程序化操作票順序正確發(fā)出控制信號(hào)，還可以保證一次設(shè)備狀態(tài)的采集無誤。（2）需具備一定的容錯(cuò)措施，因此一次設(shè)備存在不可靠因素，所以要求在設(shè)計(jì)二次設(shè)備時(shí)要充分考慮到一次設(shè)備可能發(fā)生的異常情況，當(dāng)一次設(shè)備返回狀態(tài)與一次設(shè)備實(shí)際狀態(tài)不符時(shí)避免出現(xiàn)誤操作。（3）對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施程序化操作時(shí)需實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備可提供與硬壓板相應(yīng)的軟壓板，并通過軟壓板的遠(yuǎn)方投退實(shí)現(xiàn)投退保護(hù)功能。

2.2.3 對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的要求。（1）需具備完善的系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件需具備完整的自診斷程序，其可靠性、兼容性和友好性等指標(biāo)要充分滿足系統(tǒng)要求，支持用戶開發(fā)新的功能，且開發(fā)后的軟件可實(shí)現(xiàn)在線裝入系統(tǒng)。（2）具備程序化操作模塊：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施程序化操作是由程序化操作程序或模塊來實(shí)現(xiàn)，監(jiān)控系統(tǒng)需配置程序化操作模塊，通信協(xié)議應(yīng)該具備保護(hù)定值的傳輸及修改功能。

2.3 特點(diǎn)

（1）確保在執(zhí)行多步操作時(shí)避免在不具備操作條件時(shí)違反規(guī)則操作錯(cuò)誤，即監(jiān)控系統(tǒng)在執(zhí)行操作命令時(shí)嚴(yán)格校驗(yàn)操作條件是否滿足，如通過檢查母線的數(shù)值及有電顯示裝置狀態(tài)判斷設(shè)備是否帶電。（2）確保后臺(tái)機(jī)避免發(fā)出不符合實(shí)際情況的程序化操作命令，認(rèn)真判別電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證電氣設(shè)備程序化操作從當(dāng)前狀態(tài)向目標(biāo)狀態(tài)實(shí)施操作。（3）當(dāng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)收到來自監(jiān)控中心的選擇命令時(shí)，需檢查是否滿足操作條件，符合操作條件才能向監(jiān)控中心發(fā)出遙控返校信息，從而確保遙控操作命令的安全正確執(zhí)行。

3 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施程序化操作的必要性

3.1 實(shí)施科學(xué)管理的迫切需求

隨著電網(wǎng)規(guī)模的快速發(fā)展，變電站的數(shù)量迅速增加，致使電網(wǎng)企業(yè)變電運(yùn)行缺員情況突出，為了整合生產(chǎn)資源，優(yōu)化管理，提高電力企業(yè)的管理水平，變電運(yùn)行模式逐漸由少人值班逐步向無人值班模式轉(zhuǎn)變，集約化及精細(xì)化管理格局初步形成。程序化操作能夠?yàn)闊o人值班提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，進(jìn)一步縮減運(yùn)維人員數(shù)量，尤其對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站可以因此節(jié)省大量的人力和物力，實(shí)現(xiàn)減員增效，以此節(jié)約人力資源成本，切實(shí)降低工作人員的壓力及失誤幾率，提高倒閘操作效率與可靠性。

3.2 電力企業(yè)得以安全發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要

綜合自動(dòng)化變電站目前大都采用逐項(xiàng)操作模式，在連續(xù)的填票、審票及檢查過程中，操作過程的準(zhǔn)確性會(huì)因工作人員的技術(shù)水平而具有一定的不確定性。而程序化操作富有檢查項(xiàng)目規(guī)范細(xì)致等特點(diǎn)，能夠顯著縮減操作時(shí)間，可以從根本上避免工作人員誤（漏）拉合斷路器或誤（漏）投安全自動(dòng)裝置，切實(shí)提高操作的安全性。

4 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施程序化操作的可行性

（1）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)合理，變電站設(shè)備的技術(shù)含量相對(duì)較高，已具備遠(yuǎn)方電動(dòng)操作的能力。（2）一、二次設(shè)備和信息傳輸通道非常可靠，可實(shí)現(xiàn)每一步驟都得以可靠執(zhí)行。（3）具備功能強(qiáng)大的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在可靠的一、二次設(shè)備配合下，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的程序化操作成為現(xiàn)實(shí)。

5 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)程序化操作的實(shí)施途徑

5.1 確保程序化操作的連貫性

程序化操作作為一個(gè)全自動(dòng)過程，操作時(shí)無需人工干預(yù)，為了確保程序化操作的連貫執(zhí)行，應(yīng)該充分、認(rèn)真編制程序化操作票，以此避免程序化操作中非故障性中斷。

5.2 程序化操作應(yīng)該具備控制急停功能

在執(zhí)行程序化操作時(shí)，應(yīng)該將保護(hù)動(dòng)作的優(yōu)先級(jí)定為最高，并且在保護(hù)動(dòng)作之后，應(yīng)該自動(dòng)地對(duì)程序化操作予以閉鎖，直至操作人員再次發(fā)出“繼續(xù)執(zhí)行操作”命令，方可繼續(xù)執(zhí)行接來下的操作，同時(shí)也可以由操作人員主動(dòng)發(fā)出急停命令，降低事故擴(kuò)大的可能性，從而實(shí)現(xiàn)程序化操作富有掌控能力。

5.3 加強(qiáng)與設(shè)備生產(chǎn)廠家的溝通與協(xié)調(diào)

程序化操作前期調(diào)試的工作量較大，為了切實(shí)提高工作效率，需要一次設(shè)備、二次設(shè)備的生產(chǎn)廠家及用戶之間進(jìn)行更多的溝通與協(xié)調(diào)，從而制定出詳細(xì)的調(diào)試及驗(yàn)收方案，確保在全面性驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，既可以避免重復(fù)勞動(dòng)，又可以實(shí)現(xiàn)提高工作效率的目的。

6 結(jié)束語

在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)施程序化操作，可以切實(shí)提高變電站自動(dòng)化的控制水平，從而為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行可以奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了確保程序化操作的順利實(shí)施，應(yīng)該對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行明確的要求，在操作的安全性、靈活性及操作效率等方面全面考慮程序化操作，并依靠較為完善的設(shè)備維護(hù)管理制度，落實(shí)責(zé)任，確保程序化操作的有效和持續(xù)的實(shí)施，切實(shí)提高程序化操作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]黃文韜.對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)程序化操作的探討[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008，36（22）.

[2]趙輝程，孫玉文，陳韶偉.變電站程序化操作若干問題探討[J].江蘇電機(jī)工程，2009，28（5）.

[3]韋明.程序化操作在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)初探[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014.

[4]孫平，祁春風(fēng)，楊振琦，等.變電站程序化操作的探索與應(yīng)用[J].華北電力技術(shù)，2008.

[5]王文龍，胡紹謙，湯震宇.程序化操作在變電站中實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵問題[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32（22）.