調(diào)控一體化模式下的倒閘操作監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)

勵文偉，呂 棟，鄭 瑜，朱 耿

(國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315000)

調(diào)控一體化模式下的倒閘操作監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)

勵文偉，呂 棟，鄭 瑜，朱 耿

(國網(wǎng)浙江省電力公司寧波供電公司，浙江 寧波 315000)

從遠(yuǎn)方操作、智能防誤2個方面對當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)提出改進(jìn)要求，并基于EXCEL開發(fā)了倒閘操作的作業(yè)管理系統(tǒng)。由該管理系統(tǒng)與改進(jìn)后的監(jiān)控系統(tǒng)共同組成了調(diào)控一體化模式下的倒閘操作監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在保障遠(yuǎn)方倒閘操作正確、完整方面具有顯著優(yōu)勢。

調(diào)控一體化；遠(yuǎn)方操作；智能防誤；監(jiān)控系統(tǒng)

0 引言

調(diào)控一體化是指調(diào)度與監(jiān)控合一，調(diào)控人員負(fù)責(zé)調(diào)度、設(shè)備監(jiān)控、遙控操作等工作，全面掌握設(shè)備運行信息，快速下達(dá)異常處理命令。通過調(diào)控一體化可以實現(xiàn)調(diào)度運行工作從經(jīng)驗型到智能型，從事后被動型到事前精確計劃、事中有效把控的轉(zhuǎn)變。監(jiān)控系統(tǒng)作為調(diào)控人員獲得電網(wǎng)運行信息的重要渠道，其智能化程度直接影響到調(diào)控人員的事故處理與操作效率，在整個生產(chǎn)管理過程中起到了至關(guān)重要的作用。

目前國家電網(wǎng)公司大力推廣遠(yuǎn)方操作，這不僅要求在事故緊急狀態(tài)下實施遠(yuǎn)方操作，而且還要逐步實現(xiàn)日常的倒閘操作通過監(jiān)控系統(tǒng)“常態(tài)化”地遠(yuǎn)方操作執(zhí)行。

遠(yuǎn)方操作的廣泛推廣，對監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求。監(jiān)控系統(tǒng)需要有完善的智能防誤系統(tǒng)以及全面、準(zhǔn)確的系統(tǒng)潮流、狀態(tài)監(jiān)視功能。此外，監(jiān)視畫面更是應(yīng)從單一的調(diào)度監(jiān)視功能發(fā)展到多功能的監(jiān)控系統(tǒng)，并有效集成視頻系統(tǒng)、輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)、系統(tǒng)無功監(jiān)測及控制系統(tǒng)等。

下面以遠(yuǎn)方操作和智能防誤為著眼點，分析在“常態(tài)化”遠(yuǎn)方操作形勢下，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備的基本要求，并基于EXCEL開發(fā)了一套監(jiān)控遠(yuǎn)方操作作業(yè)管理系統(tǒng)。由遠(yuǎn)方操作作業(yè)管理系統(tǒng)與日常監(jiān)控的監(jiān)控系統(tǒng)共同組成了調(diào)控一體化模式下倒閘操作的監(jiān)控系統(tǒng)。在實際工作中，該系統(tǒng)在確保調(diào)控人員倒閘操作工作規(guī)范性、正確性、完整性方面取得了顯著成效。

1 調(diào)控一體化形勢下的監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)

調(diào)控一體化的實施主要是為了實現(xiàn)變電站遠(yuǎn)方倒閘操作，以及AVC系統(tǒng)控制和事故情況下拉限負(fù)荷、故障隔離與方式調(diào)整等遠(yuǎn)方遙控操作。監(jiān)控系統(tǒng)則負(fù)責(zé)將變電站現(xiàn)場實際情況(開關(guān)、閘刀的位置情況)以圖像和數(shù)據(jù)的形式反饋給調(diào)控人員，并以實時告警的方式提醒調(diào)控人員現(xiàn)場出現(xiàn)的異常情況。

影響遠(yuǎn)方操作不成功的原因有很多，總體可以分為以下3種：一次設(shè)備機構(gòu)本身故障；二次回路及測控裝置異常；通信通道以及主站/子站監(jiān)控系統(tǒng)故障。

針對上述問題，首先，要改進(jìn)一次設(shè)備間隔圖。即在當(dāng)前SCADA系統(tǒng)里一次設(shè)備間隔圖里應(yīng)清楚明確地顯示當(dāng)前設(shè)備是否可控，重要光字應(yīng)合理組合。例如可以將“控制回路斷線”，“SF6壓力低/閉鎖”，“油壓低/閉鎖”等與操作直接相關(guān)的光字進(jìn)行合理地安排，讓調(diào)控人員能快速確定當(dāng)前設(shè)備是否具備遠(yuǎn)方遙控操作的條件。

其次，要提供有效信息。例如設(shè)備歷史遠(yuǎn)方操作成功率，天氣情況，以協(xié)助調(diào)控人員決定是否應(yīng)在操作前通知運維人員。

此外，要將其余監(jiān)控輔助系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效地整合。例如，將變電站視頻系統(tǒng)、輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)等與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合。使調(diào)控人員通過視頻系統(tǒng)能夠觀察閘刀的位置、當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r等，以了解當(dāng)前設(shè)備的狀態(tài)。

國家電網(wǎng)公司規(guī)定遠(yuǎn)方操作的最終確認(rèn)應(yīng)符合“雙確認(rèn)”的原則。所以當(dāng)前電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在完成上述改進(jìn)后，還應(yīng)進(jìn)行必要的自我調(diào)試，優(yōu)化遙測量與遙信量等重要測量值變化的時效性。

2 調(diào)控一體化下倒閘操作防誤系統(tǒng)設(shè)計

隨著調(diào)控一體化的推進(jìn)，遠(yuǎn)方操作將逐步成為事故處理與倒閘操作的常見方式。因此在極大地提升事故反應(yīng)能力與操作效率的同時，保證操作的正確性和完整性成為一個至關(guān)重要的問題。

傳統(tǒng)的基于變電站站控層監(jiān)控的“五防”一體化系統(tǒng)已無法滿足整個系統(tǒng)的防誤閉鎖需求。由于調(diào)控中心監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量龐大，且運行方式變動頻繁，開發(fā)一個與調(diào)控一體化相適應(yīng)的智能防誤系統(tǒng)已迫在眉睫。

在調(diào)控一體化下，調(diào)控人員負(fù)責(zé)全網(wǎng)的計劃檢修及事故處理操作，防誤系統(tǒng)需要處理海量的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，每個操作都實時伴隨著遙測遙信數(shù)據(jù)以及接線方式的變化。因此，“新形勢”下的倒閘操作防誤系統(tǒng)應(yīng)實時采集系統(tǒng)狀態(tài)，分析操作前后的運行信息，并根據(jù)采集與處理后的信息產(chǎn)生當(dāng)前操作的防誤閉鎖條件，從而實現(xiàn)有效降低誤操作發(fā)生概率的目的，如圖1所示。

圖1 智能防誤系統(tǒng)原理

防誤系統(tǒng)在實時處理電網(wǎng)運行信息的同時，還可以根據(jù)未來的操作，模擬電網(wǎng)實際運行方式，讓調(diào)控人員對電網(wǎng)有預(yù)判性的認(rèn)識，以便掌握電網(wǎng)的全局運行狀態(tài)。

此外，防誤系統(tǒng)與調(diào)度日志、操作票系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相連也很必要。系統(tǒng)可根據(jù)調(diào)度日志中的檢修計劃，產(chǎn)生約束條件，防止在某一步工作尚未完成時就對下一步操作發(fā)令。這不僅可以有效避免惡性誤操作的發(fā)生，還可以有效防止不合理操作的出現(xiàn)。通過防誤系統(tǒng)與操作票系統(tǒng)的互聯(lián)，不僅可以提高操作票生成的有效性，還可以根據(jù)電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)判斷操作票內(nèi)各操作項目的合理性。例如防止出現(xiàn)負(fù)荷未倒出即進(jìn)行主變等設(shè)備停役操作，造成另一臺主變過載，故障點未完全隔離即恢復(fù)送電等事故。在操作票執(zhí)行時，還可以做到提醒調(diào)控人員是否選擇了錯誤的操作設(shè)備、是否跳躍步驟操作、上一步操作是否已完成以及操作票涉及操作設(shè)備是否已是操作前的狀態(tài)。

對于可能出現(xiàn)的2個或多個倒閘操作同時執(zhí)行的情況，防誤系統(tǒng)還需處理多個操作流程，保證各個操作環(huán)節(jié)的正確性與完整性。

3 基于EXCEL的倒閘操作管理系統(tǒng)

為了能有效地管理調(diào)控一體化模式下的倒閘操作，構(gòu)建了一套基于EXCEL的作業(yè)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由“輸入頁”、“打印頁”以及“OMS記錄”3個部分組成。

在“輸入頁”，調(diào)控員在每次遠(yuǎn)方操作時，在該系統(tǒng)記錄下操作的相關(guān)信息，例如：操作時間，操作站名、設(shè)備，操作內(nèi)容，擬票人，審票人，發(fā)令人，操作人，操作結(jié)束時間，匯報時間以及成功與否等。除此之外，當(dāng)在系統(tǒng)上輸入操作設(shè)備時，系統(tǒng)自動在后面幾欄里顯示該設(shè)備是否符合遠(yuǎn)方操作條件，是否可以進(jìn)行同期操作等相關(guān)信息。

該系統(tǒng)不僅可以有效地管理遠(yuǎn)方操作，而且能方便地統(tǒng)計與分析。首先對于管理者，可以有效了解倒閘的實時信息，方便快捷地查詢所需的歷史操作信息。極大地提高了管理的工作效率。其次對于調(diào)控人員，可以有效地把握相關(guān)聯(lián)操作的順序，防止跳步操作。同時也使調(diào)控人員能查看某項操作的全部信息，防止缺項、漏項，例如漏發(fā)預(yù)令、漏填時間等，確保操作票每一步程序都執(zhí)行到位。

該系統(tǒng)不僅在“輸入頁”部分對操作票管理起到有效監(jiān)控的效果，還可以在“打印頁”部分根據(jù)操作內(nèi)容，自動形成操作票。

在“打印頁”，系統(tǒng)不僅包括輸入頁里操作票的各類執(zhí)行人信息，還將操作的詳細(xì)步驟自動生成，供調(diào)控人員參考，可大大縮短開票時間，提高工作效率。在“OMS記錄”部分，系統(tǒng)可以自動將當(dāng)天的所有操作綜合集成，形成符合OMS記錄規(guī)范的文字內(nèi)容，方便調(diào)控人員填寫OMS記錄。

4 結(jié)束語

在當(dāng)前國網(wǎng)積極推進(jìn)“常態(tài)化”遠(yuǎn)方操作的背景下，針對遠(yuǎn)方操作的特點，提出對監(jiān)控系統(tǒng)與智能防誤系統(tǒng)的改進(jìn)意見，并基于EXCEL開發(fā)了一套調(diào)控一體化模式下倒閘操作的作業(yè)管理系統(tǒng)。在調(diào)控一體化大背景下，由改進(jìn)后的監(jiān)控系統(tǒng)與作業(yè)管理系統(tǒng)共同組成倒閘操作的監(jiān)控系統(tǒng)，在確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行方面發(fā)揮了巨大作用。

1 吳兆磊.電網(wǎng)調(diào)控一體模式下安全管理工作淺析[J].機電信息，2012，12(33)：168-169.

2 錢 怡，朱婷婷，裴麗麗.淺析開關(guān)遠(yuǎn)方操作不成功的原因和措施[J].機電信息，2014，14（30）：24-25.

3 林良健.電網(wǎng)調(diào)度智能防誤系統(tǒng)[J].自動化應(yīng)用，2010，51(2)：62-64.

4 徐文獻(xiàn).變電運行的倒閘操作[J].電力安全技術(shù)，2011，13(8)：58-60.

2015-12-22；

2016-04-08。

勵文偉(1979-)，男，工程師，主要從事地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度繼保管理工作，email：385060184@qq.com。

呂 棟(1987-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)控工作。

鄭 瑜(1985-)， 男，工程師，主要從事電網(wǎng)調(diào)控及安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作。

朱 耿(1988-)，男，助理工程師，主要從事電力調(diào)度控制相關(guān)工作。