基于檢修態切換的智能變電站保護設備檢修輔助安全措施

何劍飛

（國網四川電力公司檢修公司，四川 成都 610041）

0 引 言

目前，國家正在大力推廣數字化和信息化等新技術。變電站過程層采用的技術是GOOSE和SV，具有實現數據共享、節約成本、可自檢、良好的電磁兼容性以及便于改造等特點。但是，該技術在變電站運檢工作和設計方面存在問題。工作量的不斷增加，導致二次檢修工序變得更復雜。軟壓板增多，相關的配合工作不容易掌握，而操作不正確可能會造成設備拒動或者誤動。變電站設備檢修更加困難，一方面智能變電站保護設備不再通過電纜連接，不會出現明顯的電氣斷開，工作人員無法直觀判斷安全措施是否到位。另一方面，智能終端中信息的關聯性強，但不可見。因此，智能變電站的安全檢修措施風險增加，應給予高度重視。

1 輔助安全措施系統相關功能

1.1 操作票的產生

檢修安全措施操作的內容及流程以操作票的形式呈現。每張票生成一個特定文件，文件內容一般包含操作步驟和操作對象。操作過程在電腦對文件內容解析后執行。檢修設備前，在系統中選擇目標態和源態，自動生成安全措施執行票。這里自動生成的安全措施票源于裝置模型相關文件。規范設備內，軟件可根據GOOSEY和SV的發送接收關系，與相對應文件和軟壓板聯通。不規范設備內，系統可設置配置界面，在配置界面手動完成軟壓板的定義，同時關聯[1]。

1.2 展示并執行操作票

智能變電站設備運行前會生成操作票，測驗后將數據轉存到操作票庫。若要對設備進行檢修，選取票庫中相應的操作票實施相關內容，而系統在圖形界面直接產生在線執行票。過程簡單易操作，只需用鼠標點擊界面，按檢修的順序選擇操作板塊，便可自動生成操作票并存于庫中。開展檢修工作前，選取生成的安全措施操作票，系統便可按照票上內容運行，在界面上以回路圖的方式將壓板呈現狀態展現出來。回路圖分為邏輯回路和物理回路，其中物理回路表示全部設備的光纖連接關系，邏輯回路表示所有裝置間的信號連接。

1.3 安全措施狀態的自行診斷

安全措施狀態的自行診斷，需將要進行安全措施操作的設備繪制在畫面中，用連線的方式來表達設備間的連接關系，用不同的顏色展示每個設備所呈現的狀態。診斷過程中設備運行不規范時，設備指示燈會以當時狀態顏色閃爍提示其異常。此時，可點擊畫面查看，通過對話框檢查裝置硬壓板和軟壓板狀態，觀察告警信息的提示[2]。

2 基于檢修態切換的輔助安全措施

研究設備二次檢修安全措施的具體操作后，給出輔助安全措施思路。首先開發二次設備檢修輔助系統，按照檢修狀態進行具體劃分，然后進行定義和組合，并修訂規范檢修規則。二次設備檢修輔助系統設計的操作流程包括產生操作步驟、判斷檢修狀態、校正實際操作以及保護操作步驟等。

2.1 設備檢修態

單臺設備檢修態可分為信號態、檢修態、運行態、隔離態以及退出態等。過程層的設備檢修保護與終端一致，不同之處在于兩者運行或者信號狀態下的軟壓板展現出來的狀態變化中設備有無停電情況和不停電情況之分。任何設備都有起始化狀態，但該設備與所關聯設備均屬于運行狀態，GOOSE和SV的發送或者接收均屬于投入態勢，檢修壓板則屬于退出態勢，功能壓板處于在線狀態，而光纖處于連接狀態。其中，SV、GOOSE發送或者接收情況下，設備處于不同的檢修態，軟、硬壓板所處狀態會相互干擾。若同時對兩臺及以上相關聯的設備實行檢修，在檢修態切換過程中無需考慮軟壓板的信號收發情況[3]。

2.2 檢修態輔助判斷

設備處于檢修態時，本裝置和相關設備的軟壓板都在運行。檢修態切換下的軟壓板是一個整體，只有全部軟壓板都投退到位，才切換成功。如果GOOSE軟壓板處于退出狀態，設備投入后某些系統則會被判成中間態。檢修態進行診斷應根據狀態機切換的相關原則，判斷檢修設備的壓板狀態，觀察設備檢修是否為正確操作以及是否造成保護設備誤動或拒動。一旦判定為操作失誤，需第一時間發出告警。

3 回路監視技術支撐的實現

3.1 物理回路監視

SCD文件承載了智能電子設備間的信號連接關系，但不包括智能電子設備和交換機間的物理回路關系。要實現物理回路的監視，SCD文件內必須包含智能端口電子設備和交換機設備的模型信息。具體做法是，交換機作為普通智能電子設備，提供智能電子設備功能描述文件并導入到SCD文件內，同時在SCD文件內拓展物理回路信息，并配置每個智能電子設備之間的網口連接關系。物理回路擴展主要包括兩點：（1）物理端口連接關系采用“PhysConn”元素的下層元素[P type=“Cable”]完成定義，此元素用于描述物理線纜標識符，還表明其同層元素[P type=“Port”]描述的物理端口所連接的物理線纜；（2）兩個不同的物理端口的連接關系，主要由[P type=“Cable”]元素描述[4]。

3.2 虛回路在線監視

基于SCD文件形成過程層和站控層連接關系，虛回路在線監視設計如圖1所示，其中GSE表示通用變電站事件。以選用的保護設備為中心內容，展示設備的訂閱及發布連接情形，其中實線說明通信中斷，虛線說明通信正常，實心點說明有尚未確定的告警事件，虛心點說明沒有未確定的事件[5]。

圖1 虛回路在線監視設計圖

4 結 論

分析智能變電站保護設備檢修輔助安全措施相關技術，設計了檢修輔助安全措施系統。此系統相對于智能變電站內的監控體系而言獨立存在，基于運維管理與數據采集單元，實現檢修輔助安全措施的集成和二次運維的其他功能。不僅可以確保安全措施執行到位，而且可有效降低檢修作業的安全風險。二次回路監視功能基礎支撐技術，能實現物理回路和虛回路的可視化以及檢修過程的可視化，便于實現狀態監測和故障定位。此外，可在規范模型拓展和檢修程序調整等方面開展進一步研究，最終實現變電站檢修過程的智能化和自動化，減少人工檢修工作量。