變電站一鍵順控技術分析

黃 靜，蔣金娥

（湖南省湘電試驗研究院有限公司，湖南 長沙 410004）

0 引 言

一鍵順控可以實現(xiàn)變電站由人工逐項操作向計算機遠程自動操作的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)變電站控制技術存在的許多限制條件能夠得到較好解決，不僅能提升智能控制水平，還能提升變電站內(nèi)各設備運行的性能，符合當代電網(wǎng)的發(fā)展需求，為智能變電站的建設提供了新的發(fā)展方向[1]。

在變電站中，使用一鍵順控技術的效果非常明顯，能使變電站可以從容地應對各類突發(fā)事件，未來發(fā)展前景十分廣闊。

1 變電站一鍵順控技術概述

目前，變電站運檢技術火熱推廣的就是一鍵順控操作，國內(nèi)的很多座變電站正在陸續(xù)實施順控改造。一鍵順控操作作為一種先進的倒閘操作模式，能在保證安全操作的前提條件下有效提高變電站的運檢操作效率[2]。

變電站分成高壓設備和變電站統(tǒng)一信息化平臺。高壓設備包括變壓器、電子式互感器、高壓開關設備等，變壓器和控制系統(tǒng)主要通過光纖相連接，有利于了解變壓器狀態(tài)參數(shù)及運行所產(chǎn)生的信息，決定是否調(diào)整分接頭，能夠減少運作管理成本及隱患，提升變壓器運作的安全性。電子互感器和傳統(tǒng)電磁式互感器不相同，包括純光纖互感器和磁光玻璃互感器，彌補傳統(tǒng)互感器的不足。高壓開關設備屬于含有較高性能的開關及控制設備，配有電子設備、傳感器等，起到檢測與判診的作用[3]。

變電站統(tǒng)一系統(tǒng)信息平臺具有兩個功能，其中系統(tǒng)橫向信息的共享主要展現(xiàn)在管理系統(tǒng)中各類上層應用對信息取得的統(tǒng)一化；系統(tǒng)縱向信息的共享主要展現(xiàn)在系統(tǒng)分層應用支撐的明了化。變電站符合當今低碳環(huán)保的主體，具有很好的交互性，確保電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運作。

變電站內(nèi)的電器設備可以分成運作、備用以及檢修這3個狀態(tài)，把設備從一種狀態(tài)演變成另一狀態(tài)的過程被稱為倒閘。憑借操作斷路器、隔離開關等一系列流程，把電器設備從一種狀態(tài)改變成另一狀態(tài)，該操作方式就屬于倒閘操作。變電站一鍵順控系統(tǒng)就是把這些交由智能設備來完成的系統(tǒng)。

調(diào)控端“一鍵順控”的有效實行能夠提升電網(wǎng)倒閘操作工作的效率問題，把傳統(tǒng)的人工擬票、下達命令、操作等傳統(tǒng)形式轉(zhuǎn)變成信息化下達命令、職能傳票等操作，大幅度縮減倒閘操作時長，有效緩解了調(diào)控運作、變電運維工作人員倒閘操作的工作量，通過設備運行與備用狀態(tài)的智能高效轉(zhuǎn)化，達到快速恢復供電的目的。

2 變電站一鍵順控系統(tǒng)的相關內(nèi)容

2.1 一鍵順控架構

傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)不完全具備順控操作的各項功能要求，升級改造涉及的工作量非常大，而且存在一定的安全風險。既有變電站的升級改造中，在保留原有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上，通過增加順控主機實現(xiàn)站端和遠端的順控操作[4]。一鍵順控操作應用靈活、功能完善，可普遍適用于常規(guī)變電站和智能變電站升級改造。系統(tǒng)架構如圖1所示。

圖1 變電站順控系統(tǒng)架構

2.2 順控操作流程

智能變電站改造時，順控主機接入變電站Ⅰ區(qū)站控層網(wǎng)絡，直接收集二次設備的運行狀態(tài)、及時的電氣測量值、電網(wǎng)異常指示等信息。常規(guī)變電站改造時，順控主機通過遠動網(wǎng)關機從原監(jiān)控系統(tǒng)獲取各種信息。

智能防誤主機實現(xiàn)操作防誤校驗，可獨立部署，也可在原防誤系統(tǒng)上升級。公用測控裝置和刀閘位置傳感器采集隔離刀閘位置輔助判斷，智能地線、智能壓板采集裝置實現(xiàn)臨時接地線和硬壓板的在線防誤，空開控制裝置實現(xiàn)二次空開的狀態(tài)采集和遙控操作，正向隔離裝置連接輔助或視頻系統(tǒng)，實現(xiàn)順控操作視頻聯(lián)動[5]。

2.3 順控操作防誤效驗流程

一鍵順控閉鎖防誤操作系統(tǒng)在傳統(tǒng)微機型防止電氣誤操作系統(tǒng)的基礎上強化防誤閉鎖系統(tǒng)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，確保順序控制操作的時效性能，其架構如圖2所示。一鍵順控五防主機與一鍵順控監(jiān)控主機采用雙套防誤校驗原則，模擬預演和指令執(zhí)行過程中雙套防誤邏輯校核相互作用，雙套系統(tǒng)均校驗通過才可繼續(xù)執(zhí)行，若校核不一致則直接終止操作，并提示詳細錯誤信息[6]。智能變電站實現(xiàn)一鍵順控操作時依舊具有原五防操作各項功能，確保能夠完成除了一鍵順控操作設備外其他需要五防閉鎖設備的正常操作。

圖2 防誤閉鎖系統(tǒng)架構

3 變電站一鍵順控系統(tǒng)實施方案

3.1 一鍵順控整改目標

工程以某省500 kV變電站為例，對變電站進行一鍵順控改造，達到以下改造目標。（1）實現(xiàn)500 kV、220 kV以及35 kV組合電器運行、熱備用、冷備用任意兩種狀態(tài)之間的互相轉(zhuǎn)換；（2）實現(xiàn)“雙確認”功能；（3）實現(xiàn)一鍵順控操作，啟動后自動完成對設備的后續(xù)遙控操作。

3.2 改造內(nèi)容

3.2.1 一鍵順控系統(tǒng)改造

（1）增設一面一鍵順控服務器屏柜，里面安裝一臺一鍵順控服務器，并采用IEC61850規(guī)約與站內(nèi)測控通信[7]。（2）增設一臺智能防誤主機，安裝順控防誤綜合管理軟件，與變電站順控監(jiān)控主機進行信息交流。智能防誤主機采用DLT634.5104規(guī)約通信，傳輸防誤數(shù)據(jù)[8]。

3.2.2 斷路器位置雙確認改造

斷路器具備遙控操作功能，三相聯(lián)動結(jié)構位置信號采用合位、分位雙位置節(jié)點，具體如圖3所示。

圖3 斷路器雙位置節(jié)點

出現(xiàn)沒有三相PT，需增加三相帶電顯示裝置時，“雙確認”電流、電壓判據(jù)的門檻值可根據(jù)額定電流、電壓以及現(xiàn)場情況進行配置。

3.2.3 隔離開關位置“雙確認”改造

GIS站刀閘微動開關傳感器實施如圖4所示，非GIS站刀閘微動開關傳感器實施如圖5所示。另外增設一面視頻“雙確認”屏柜，安裝在主控制室內(nèi)。

圖4 GIS站刀閘微動開關傳感器實施

圖5 非GIS站刀閘微動開關傳感器實施

目前，變電站的一鍵順控技術仍處于試點建設階段，存在不少問題，如部分地區(qū)網(wǎng)絡通信能力不能承受高清攝像頭的視頻流。高清攝像頭作為“雙確認”判據(jù)，需要根據(jù)變電站具體情況，調(diào)整現(xiàn)場加裝攝像頭的位置[9,10]。

有相關文件表明，國家電網(wǎng)提出需要建設電力物聯(lián)網(wǎng)，這對變電站一鍵順控建設要求更加嚴格，是機遇也是挑戰(zhàn)，需要進一步地創(chuàng)新建設方式。

4 結(jié) 論

變電站一鍵順控主機在滿足國網(wǎng)技術標準的基礎上，結(jié)合防誤閉鎖系統(tǒng)、兩票管理、智能壓板管理、空開監(jiān)控管理、接地線管理、視頻智能分析等技術，實現(xiàn)了順控操作智能成票、防誤校驗、二次設備監(jiān)控、視頻分析識別設備狀態(tài)等優(yōu)化功能。要在充分保證順控操作安全性的前提下有效拓展一鍵順控實施的范圍，實現(xiàn)順控操作更加安全、高效、靈活、智能的目標。