壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用

趙炳良，陳 豐，孫玉君，劉發(fā)剛

(國網(wǎng)黑龍江省電力公司綏化供電公司，黑龍江 綏化 152000)

壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用

趙炳良，陳 豐，孫玉君，劉發(fā)剛

(國網(wǎng)黑龍江省電力公司綏化供電公司，黑龍江 綏化 152000)

針對變電站壓板管理現(xiàn)狀和存在問題，闡述了變電站壓板管理的目標(biāo)，介紹了壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)的功能、特點及工作原理，提出了相應(yīng)的解決方案，為其在無人值守變電站防誤管理奠定了堅實的基礎(chǔ)。

變電站；壓板；狀態(tài)監(jiān)視；防誤管理系統(tǒng)

1 變電站壓板管理現(xiàn)狀

壓板是繼電保護裝置或自動裝置聯(lián)系外部接線的橋梁和紐帶，關(guān)系到保護的功能和動作出口能否正常發(fā)揮作用。按照壓板接入保護裝置或自動裝置二次回路位置的不同，可分為功能壓板和出口壓板2大類。當(dāng)電力系統(tǒng)運行方式改變時，往往涉及壓板的投退，如果出現(xiàn)壓板誤投退或漏投退，將直接影響繼電保護功能，嚴(yán)重時會引起保護拒動或誤動，影響電網(wǎng)的安全運行。

目前，變電站對壓板管理采用傳統(tǒng)方式，即1個月或是幾個月就地巡檢1次，對每面屏柜上壓板的投退狀態(tài)逐一比對。如果所轄變電站較多，將會消耗大量的人力物力，且人為比對容易發(fā)生錯漏，造成巡檢效率低下，因此壓板防誤管理壓力極大。

2 壓板管理存在問題

2.1 壓板管理困難

壓板數(shù)量眾多，一次系統(tǒng)運行方式多變，壓板投退規(guī)則多變，造成壓板管理困難。

2.2 效率低下

依靠人工定期巡檢制度，按照壓板投退表逐個核對壓板狀態(tài)，巡檢效率非常低下。

2.3 缺乏防誤技術(shù)手段

依靠管理制度和個人經(jīng)驗操作壓板，缺乏防誤技術(shù)手段，無法避免人為失誤。

2.4 投退記錄繁瑣

采用原始的紙張記錄壓板投退操作，保存、查詢步驟繁瑣。

3 壓板管理目標(biāo)

(1) 對全站壓板進行統(tǒng)一管理，根據(jù)系統(tǒng)的運行方式形成壓板典型狀態(tài)庫。

(2) 實時在線監(jiān)視壓板狀態(tài)，自動核對壓板狀態(tài)，異常時提示報警。

(3) 通過開操作票的方式進行操作，并有防誤操作指示。

(4) 自動保存壓板投退操作歷史記錄。

實現(xiàn)上述目標(biāo)后，保護壓板將實現(xiàn)智能化管理。

4 壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)簡介

4.1 系統(tǒng)功能

4．1．1 壓板綜合管理

壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)可按單站或多站模式實現(xiàn)對壓板的綜合管理，包括統(tǒng)計、查詢、分類、投退歷史記錄。

4．1．2 壓板狀態(tài)實時監(jiān)測

通過站端或運維站及調(diào)控中心的防誤系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對全站或多站壓板狀態(tài)的實時監(jiān)視。

4．1．3 壓板投退規(guī)則邏輯判斷

壓板的投退規(guī)則可以在壓板管理機上進行制定，操作預(yù)演時進行規(guī)則判斷。

4．1．4 壓板防誤操作指示

操作壓板時，通過壓板管理主機開操作票，并將操作票傳輸給電腦鑰匙；電腦鑰匙通過裝置鑰匙接口傳輸操作票序列，點亮操作的壓板，并提示操作人員進行操作。

4．1．5 壓板異常變位報警指示

在防誤模式下，如果沒有開操作票就操作壓板或操作錯誤壓板時，系統(tǒng)將以聲光形式報警提示。

4．1．6 壓板狀態(tài)自動核對

根據(jù)一次系統(tǒng)的運行方式制定相應(yīng)的壓板典型運行圖，自動判斷該運行方式下的壓板狀態(tài)是否正確，錯誤時將報警提示。

4．1．7 壓板檢修提示

該系統(tǒng)可將站內(nèi)壓板按1套保護、1面屏、1片區(qū)域或全站等方式設(shè)置為檢修狀態(tài)，檢修狀態(tài)下的壓板可隨意投退，但系統(tǒng)會有變位歷史記錄。檢修結(jié)束后，系統(tǒng)將與檢修前壓板狀態(tài)進行比對，不一致時系統(tǒng)將報警提示。當(dāng)置檢修狀態(tài)超過設(shè)置時間時，系統(tǒng)也會給出報警提示。

4.2 系統(tǒng)特點

4．2．1 適應(yīng)不同應(yīng)用場合

該系統(tǒng)具有多種應(yīng)用方案，滿足新建常規(guī)站或智能站以及改造站的技術(shù)要求。對于改造站，無需停電和改動壓板接線及壓板狀態(tài)，即可適應(yīng)不同的壓板類型。

4．2．2 與二次回路完全隔離

壓板狀態(tài)檢測部件與壓板二次回路完全隔離，保證壓板二次回路的安全運行。

4．2．3 與防誤系統(tǒng)的無縫接入

壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)能作為一個子系統(tǒng)嵌入到防誤系統(tǒng)中，形成從一次到二次完整的防誤解決方案。

4．2．4 與綜自系統(tǒng)的完美配合

壓板控制器采用標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，可作為間隔層設(shè)備接入到綜合自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)軟壓板和硬壓板的全面監(jiān)視。

4.3 工作原理

智能壓板和壓板狀態(tài)傳感器采用非電量感應(yīng)原理檢測壓板的投退狀態(tài)，并將壓板狀態(tài)信息上傳給智能壓板控制器(或壓板狀態(tài)采集器)。智能壓板主控制器(或壓板控制器)通過RS 485總線集中管理所有的智能壓板從控制器(或壓板狀態(tài)采集器)采集全站的壓板狀態(tài)信息，并通過以太網(wǎng)上傳至壓板管理機。壓板管理主機按屏/柜、站的層級管理方式對壓板進行監(jiān)視和管理，壓板管理主機上位機系統(tǒng)作為子模塊嵌入到防誤系統(tǒng)中，實現(xiàn)一次設(shè)備與二次設(shè)備的綜合防誤功能。

4．3．1 防誤模式

在防誤模式下進行壓板操作時，從壓板管理主機上開操作票并傳送至電腦鑰匙，電腦鑰匙通過鑰匙接口，按操作票順序?qū)⒉僮髦噶顐鹘o智能壓板控制器(或壓板狀態(tài)采集器)，智能壓板控制器(或壓板狀態(tài)采集器)根據(jù)操作指令逐一點亮對應(yīng)壓板的操作指示燈，提示操作人員進行操作。如果未經(jīng)開票操作或操作錯誤的壓板，智能壓板控制器(或壓板狀態(tài)采集器)將發(fā)出聲光報警信號，并將告警信息上傳至壓板管理主機，壓板管理主機后臺系統(tǒng)報警提示。

4．3．2 監(jiān)視模式

在監(jiān)視模式下，智能壓板控制器(或壓板狀態(tài)采集器)只具有監(jiān)視功能。智能壓板主控制器(或壓板控制器)通過RS485總線集中管理所有的智能壓板從控制器(或壓板狀態(tài)采集器)采集全站的壓板狀態(tài)信息，并通過以太網(wǎng)上傳至站端或遠(yuǎn)方的壓板管理主機，實現(xiàn)對壓板的監(jiān)視和管理。

5 壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)的應(yīng)用

壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)采用智能檢測技術(shù)、可靠的軟硬件平臺及通信技術(shù)，基于WINGDOWS/LINUX跨平臺的上位機管理系統(tǒng)，適用于各電壓等級的變電站，可實現(xiàn)壓板狀態(tài)遠(yuǎn)方監(jiān)視及管理。該系統(tǒng)既能獨立運行，也可與防誤系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)配套；能提供多種解決方案，既適用于新建的常規(guī)站和智能變電站，也適用于老站的智能化改造，且老站改造無需停運一次設(shè)備，也無需改動接線及壓板狀態(tài)。

5.1 新建智能站壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理

對于新建智能變電站，壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)可與智能變電站防誤系統(tǒng)共同實施。智能變電站防誤系統(tǒng)一般在站控層設(shè)置防誤工作站，在間隔層設(shè)置智能防誤裝置，在過程層的智能柜設(shè)置智能閉鎖單元，在智能層的開關(guān)柜設(shè)置智能閉鎖單元。

5．1．1 主控室

每面保護測控屏安裝1臺智能壓板控制器及1-4組智能壓板模塊，各智能壓板控制器通過RS485總線接到智能防誤裝置。

5．1．2 智能柜

每面智能柜安裝1臺智能閉鎖單元及1-4組智能壓板模塊，智能壓板模塊之間采用光纖環(huán)網(wǎng)的方式連接，并通過光纖接入到主控室智能防誤裝置。

5．1．3 開關(guān)柜

每面開關(guān)柜安裝1臺智能壓板從控制器及若干智能壓板，智能壓板從控制器與遙控閉鎖繼電器共用鑰匙接口，可同時實現(xiàn)開關(guān)柜的遙控閉鎖與壓板狀態(tài)的采集，智能壓板從控制器通過RS485總線接入到智能閉鎖單元，并通過光纖接入到主控室智能防誤裝置。

智能閉鎖裝置通過以太網(wǎng)上傳所有壓板狀態(tài)至管理機，實現(xiàn)壓板的狀態(tài)監(jiān)視及管理；壓板上位機系統(tǒng)與防誤系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)本站一次設(shè)備與二次設(shè)備的綜合防誤功能。同時，智能防誤裝置可通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)將壓板信息上傳至遠(yuǎn)端運維班及調(diào)控中心，實現(xiàn)壓板的遠(yuǎn)程監(jiān)視及管理。

5.2 常規(guī)站改造壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理

對220 kV及以上電壓等級常規(guī)變電站進行壓板智能化改造，采用壓板狀態(tài)傳感器及壓板狀態(tài)采集器產(chǎn)品，根據(jù)現(xiàn)場保護測控屏上的壓板類型配置適合的壓板狀態(tài)傳感器，壓板狀態(tài)傳感器采用卡裝和粘貼的方式安裝，每面保護測控屏上安裝1臺壓板狀態(tài)采集器，用于采集屏柜上的壓板狀態(tài)。每間保護小室配置1臺壓板狀態(tài)控制器集中安裝在主控室，并通過RS485總線管理本保護小室所有的壓板狀態(tài)采集器。

每臺壓板控制器的2路以太網(wǎng)接口分別通過交換機進行連接：一路與站端壓板管理主機連接，實現(xiàn)壓板就地的狀態(tài)監(jiān)視與管理，壓板上位機系統(tǒng)與防誤系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)本站一次設(shè)備與二次設(shè)備的綜合防誤功能；另一路以太網(wǎng)根據(jù)需要通過通信管理機將壓板信息上傳至遠(yuǎn)端運維班及調(diào)控中心，實現(xiàn)壓板的遠(yuǎn)程監(jiān)視及管理。

6 結(jié)束語

隨著“調(diào)控一體化”“三集五大”運行模式的推廣，各個受控站按無人值班設(shè)計，數(shù)據(jù)信息集中上送、統(tǒng)一管理成為發(fā)展的必然趨勢。壓板狀態(tài)監(jiān)視及防誤管理系統(tǒng)的應(yīng)用，保證了二次設(shè)備的壓板在變電站、調(diào)控中心實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時監(jiān)視和管理，從而摒棄就地巡檢、人工比對的管理方式；另外還確保了在各種運行方式下硬壓板投退的正確性。

1 國家電網(wǎng)公司．Q/GDW 231—2008無人值守變電站及監(jiān)控中心技術(shù)導(dǎo)則[S]．北京：中國電力出版社，2009．

2 王 強，賀洲強．智能變電站運行維護管理探討[J]．電力安全技術(shù)，2012，14(5)：1-3．

2016-08-08。

趙炳良(1966-)，男，高級工程師，主要從事電力安全生產(chǎn)管理工作，email：18645530499@163．com。

陳 豐(1968-)，男，高級工程師，主要從事電力安全生產(chǎn)管理工作。

孫玉君(1978-)，男，高級工程師，主要從事變電站變電運行管理工作。

劉發(fā)剛(1976-)，男，高級工程師，主要從事變電站變電運行管理工作。