智能變電站二次系統(tǒng)"一鍵式"安措自動生成方法研究

李琳

摘要：智能變電站的大規(guī)模建設，對變電站的二次檢修提出了更高的要求。為提高智能變電站檢修效率，結合智能變電站檢修業(yè)務需求，提出了一鍵式安措系統(tǒng)整體架構，設計了智能變電站安措票自動生成的總體規(guī)則。在智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)中部署了一鍵式安措應用模塊，實現(xiàn)了二次回路檢修安措票的自動生成、安措票自動順控執(zhí)行和校準、安措恢復等高級功能。

關鍵詞：智能變電站;二次回路;安措票;自動生成;自動執(zhí)行

傳統(tǒng)變電站的二次檢修安全措施的制定可圍繞二次回路電纜的電氣斷開點加以實施。但是到了智能變電站階段，由于二次回路信息已完成數(shù)字化、網(wǎng)絡化改造，二次設備之間的信息關聯(lián)關系變得更加復雜，增加了運行維護人員評估二次設備誤動或者拒動的難度，對制定二次檢修安措票提出了更高的要求。

目前智能變電站二次檢修安措票制定方法主要依靠專業(yè)技術人員根據(jù)經(jīng)驗編寫，對于單裝置檢修情況，尚可以應付自如。但是，對于多裝置同時檢修情況，依靠人工經(jīng)驗開票的方式，無論從效率還是可靠性方面都難以得到保證。因此，《國家電網(wǎng)公司繼電保護技術發(fā)展綱要》在規(guī)劃未來十年繼電保護技術的重點方向時，將“一鍵式”安措技術也列入其中。這里，所謂“一鍵式”安措技術就是希望運維人員只需要選擇檢修目標設備（組），然后由軟件程序自動生成檢修安全措施的技術，從而完成自動開票過程。

1 智能變電站繼電保護和安全檢修

傳統(tǒng)智能變電站繼電保護利用雙重化原則及三層兩網(wǎng)拓撲結構來實現(xiàn)，其主要表現(xiàn)為：

（1）采樣及執(zhí)行單位就地化。智能變電站繼電保護的布置是利用智能終端及合并單元實現(xiàn)，假如利用常規(guī)的互感器及合并單元模式，就需要通過電纜來連接實現(xiàn);假如利用電子互感器和合并單元結合，就要通過光纖連接實現(xiàn)。

（2）保護信息網(wǎng)絡化。智能變電站繼電保護利用交換機、光纖、虛端子、保護裝置相互結合，實現(xiàn)二次回路的創(chuàng)建，并且利用雙網(wǎng)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)保護，實現(xiàn)數(shù)據(jù)獨立及共享。和常規(guī)變電站二次回路相比，有效節(jié)約二次電纜。智能變電站內(nèi)保護可以使用直接采樣和直接調(diào)差結合的模式，從而降低中間環(huán)節(jié)，使采樣及跳閘過程快速性、可靠性得到提高，繼電保護可以使用直采直跳的方式。

（3）使用網(wǎng)絡交換機。利用網(wǎng)絡采樣實現(xiàn)故障錄波、測控、網(wǎng)絡報文和計量等信息收集。

（4）網(wǎng)絡交換機能夠為二次回路、信息數(shù)據(jù)及硬件資源共享的在線檢測提供基礎。

（5）特殊的設備配置。雙重化保護與智能變電站二次保護具有一定聯(lián)系，也就是獨立的過程層網(wǎng)絡及雙套保護，如果其中一套出現(xiàn)故障不會對另外正常工作造成影響。和常規(guī)的變電站不同，智能變電站中母聯(lián)分段保護是通過雙重化實現(xiàn)配置。另外，為了簡化裝置外部接線，智能變電站過電壓保護和遠跳就地判別功能在線路保護裝置中具有集成性。

智能變電站在安措設置方面存在不同，常規(guī)變電站安全隔離主要根據(jù)解除接線、硬壓板將物理回路斷開，智能變電站安全隔離是根據(jù)軟壓板投退及檢修機理進行軟件隔離，必要的時候?qū)⒐馕锢砘芈方獬哂卸嘀匕踩胧?，涉及的范圍較廣。其一，檢修設備隔離要求具有雙重安全措施;其二，在出現(xiàn)檢測裝置異常的過程中，要對異常設備安全措施的不可靠性進行考慮，通過相鄰的設備實現(xiàn)安全措施執(zhí)行與隔離;其三，智能變電站線路保護過程中的 SV 接收軟壓板及開關檢修軟壓板，只能夠在一次設備停運之后投入使用;其四，在接受端及發(fā)送端實現(xiàn)壓板回路的設置，在兩端同停同投，只在單側設置壓板時，設置軟件為退出狀態(tài);其五，在一次設備停運時，實現(xiàn)二次設備檢修壓板的投入間。

2 二次安措的檢驗方法

將500kV智能變電站主變壓器、斷路器、線路及母線等設備首檢作為基礎，將常規(guī)變電站二次危險設備點作為突破口，實現(xiàn)二次安全隔離措施，提高二次系統(tǒng)工作過程中安全性。

2.1 主變壓器保護檢驗

主變壓器首檢預測包括運行設備回路保護。第一種為模擬量，比如母線保護、線路保護、電流回路及電壓回路;第二種為開關量，比如500kV保護失靈、開關失靈。

2.2 線路保護檢驗

線路保護檢驗時，主要考慮電壓等級，對500kV線路來說，主要包括：500kV母線保護、主變壓器保護電流回路、主變壓器高壓側及電壓回路、開關母線保護失靈、開關失靈等，二次安措內(nèi)容為：①利用智能終端、待檢合并單元及線路保護裝置檢修壓板;②退出和待檢保護裝置相關主變壓器保護開關電流接收軟壓板;③線路保護裝置實現(xiàn)物理自環(huán)，并且設置縱聯(lián)碼及控制字，從而形成光纖自環(huán)狀態(tài)。

2.3 不完整串改擴展

由于擴建之后要添加5013開關，所以在實現(xiàn)設計的過程中，開關失靈之前二次回路就會出現(xiàn)變化。擴展之后的完整串開關。

對于以上線路間隔擴展工程，相關二次回路變化主要為電壓、電流、失靈回路、跳閘四方面，可能具備的施工風險為：更改電路回路以后，試驗電流誤入到已經(jīng)運行的母線差動保護及主變壓器保護中;CT 極性和原主變壓器保護與新線路保護極性不同，其主要內(nèi)容為：

（1）實現(xiàn)5012開關合并單元和智能終端裝置檢修壓板的添加;

（2）使母線差動保護及主變壓器保護接受軟壓板，在保護側拔下相應光纜，并使用防塵帽密封;

3 二次安措的執(zhí)行

因為需全面考慮后期維護性、可擴展性及兼容性，實現(xiàn)功能模塊的劃分，智能變電站二次安措系統(tǒng)使用模塊化的方式實現(xiàn)。

3.1 圖形化顯示模塊

圖形化顯示模塊的主要目的是將裝置檢修狀態(tài)、二次虛回路的連接狀態(tài)和交流回路、軟壓板狀態(tài)、合閘回路充分展現(xiàn)出來，圖形化展示信息主要包括將裝置作為核心展現(xiàn)此狀態(tài)，表示二次回路中的信息流內(nèi)容，之后通過直觀的方式在屏幕中將信息流接收及發(fā)送的情況充分展現(xiàn)出來。裝置軟壓板及檢修壓板利用圖形方式在相應虛端子連線中及裝置框中進行展現(xiàn)，并且通過軟壓板退、投的方式進行區(qū)分。

3.2 安全措施模塊

目前在相關智能變電站繼電保護事故中，因為故障點誤拆或者漏拆導致運行開關誤跳閘情況較多，所以在裝置中設置安全措施票模板，利用導出、導入的功能，使工作仍能夠?qū)崿F(xiàn)檢修工作。

3.3 防誤校驗

基于安措防誤規(guī)則庫的防誤操作檢驗能夠?qū)Π泊雰?nèi)容操作項目實現(xiàn)防誤驗證，還能夠?qū)Π踩綦x措施正確性及有效性進行驗證。防誤檢驗通過位置模塊進行智能驗證，當一開始并不了解安措及操作內(nèi)容時，從第一項開始，利用已知的操作及安措項目實現(xiàn)驗證。

結束語

高清視頻攝像頭、巡檢機器人、無人機等智能化工具及生產(chǎn)綜合管控平臺的應用，輔助或替代生產(chǎn)運行人員開展變電設備巡視、維護、事故處理、現(xiàn)場作業(yè)管控等工作，并搭建遠程控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)對無人值班變電站的遠方巡視、遠程控制和巡維數(shù)據(jù)智能查詢分析等功能，一方面降低了運行人員勞動強度，另一方面提高了變電站日常運行監(jiān)視及安全防護的及時性，有效提升了變電站巡維效率。

參考文獻：

[1]郭琳，馬玫.基于視頻監(jiān)控的變電站遠方輔助巡視操作系統(tǒng)[J].信息系統(tǒng)工程，2017（1）：23-25.