实用新型防误遥控传动技术在河北南网调控一体化改造中的研究应用

1.引言

调度自动化系统是电网管理的核心之一，在电网的安全运行方面发挥着巨大作用。利用自动化技术监控和管理快速发展的电网，建设调度和监控合二为一的调控一体化集中监控系统，实现电网分层分级管理，满足电网集约化管理和安全、稳定运行的要求，是供电企业亟待解决的问题。凡是新建调度自动化系统，新、改、扩建变电站“四遥“信息的接入都必须进行实际传动试验，检验步骤是严格、细致、漫长的一个过程，必须逐点进行，不能有任何的疏漏。

2.现状和亟待解决的问题

2.1 现状分析

邯郸供电公司原有的变电运行为分布式集控运行管理模式，各变电站运行由各集控站进行监控，调度只负责管辖设备的调度运行，所以调度侧所采集的信号量相对较少，且信号不具体，无法满足“调控一体化”模式的运行要求，截至2010年12月底，邯郸供电公司共有110千伏及以上变电站120座，分别由邯郸地调EMS系统/集控系统和三个独立的集控系统监控，其中前者采用SD6000系统，为调度、来欣监控、夏齐监控合一模式，除承担邯郸地区的电网调度功能外，还负责市区33座110千伏及以上变电站的监控；后者三套系统为OPEN3000系统，分别对各自管辖的220kV、110kV变电站进行监控，并于2006年完成了现场投运。一般每个集控系统接入30个变电站，信息点数为4万-5万。遥控过程包括断路器、隔离开关、变压器档位、保护复归、保护软压板等。以市区集控系统为例，共接入33个变电站，信息点数总计为48667，其中遥信点数为34487，遥测点数为9000，遥控点数为4280。如果采用常规自动化系统升级模式，最大的问题是停电传动试验。以市区集控系统传动试验为例，在电网运行方式和电网负荷允许的情况下，停电时间安排在00:00至05:00时段，每个变电站需3-4天完成，即每周完成一个变电站。市区所辖变电站传动试验大约需6个月完成。

2.2 亟待解决的问题

新改造自动化系统除了安装调试硬件平台系统、软件平台系统，主要考虑如何做到不经过停电进行实际的传动试验，要达到与实际传动试验相同的效果。要解决如下问题：

（1）改造全过程逻辑严谨、结果正确、过程可靠；

（2）遥控过程无实际执行，但又等同于实际执行操作验证，并且保证绝对安全；

（3）继承旧数据库的各类参数并校验新数据库的可靠性及正确性。包括接收遥信数据库、遥控数据库、接收遥测数据库等；

（4）检验图形画面的动态刷新点的正确性；

（5）保证与各个变电站通信规约的一致性和正确性；

（6）升级改造后的正确性及安全性评价。

3.实用新型防误传动技术方案及解决的问题

3.1 目标和流程

实用新型防误传动技术在调控一体化改造升级过程中必须做到逻辑严谨、平稳过渡、减少系统改造的工作量，主要实现以下几个目标：

(l）自动化系统升级后各类数据库、画面动态点、通信规约与原有运行系统完全一致。采用专门的软件工具自动和人工辅助解决。

(2）采用系统专门编制的软件工具，自动进行新旧系统数据库等一致性检验；同时通过新旧系统实际运行和模拟测试手段，进行新旧系统的图形动态点、报警事项的正确性测试检验。使用专门工具对新旧系统的历史报警事项进行扫描比对和实际实时运行状态比对确定系统运行的正确性。

(3）通过自动化系统的数据服务处理、图形遥控动态点选择、前置通信处理、模拟测试试验替代原有系统停电时进行的实际传动试验，并且保证绝对安全。

3.2 新改造系统数据库模型和图形的建立和一致性检验

调度自动化系统数据库的建立就是将变电站的物理设备抽象为数据库中的记录。建立新系统与旧系统数据库结构间的桥梁，采用模型拼接程序将原运行的三个集控系统的数据库模型和图形包括参数信息拼接起来，形成一个大模型，再导入到新改造的调控一体化系统，对应数据重新自动生成，一次到位，保证了数据库在转换时的一致性和可靠性，这样新改造系统就可做为一个完整的大系统，监控全电网的运行。既节省了系统改造的时间又减少了图库出错的概率，特别是使以后的系统维护的效率也得到极大提高。

3.3 遥控验证及核对

遥控的正确性验证必须以现场二次回路已经经过了实际停电传动验证和正式安全运行为核对参照前提。遥控的正确验证必须经过遥信数据库、遥控对象数据定义核对；图形遥控动态点核对；模拟遥控试验通信规约原码验证；模拟试验时安全性措施的验证。最终的验证结果以新旧系统遥控通信规约原码一致性为依据，各类遥控通信原码的每个字节必须完全一致。遥控通信规约原码包括：遥控选择命令原码、遥控选择返回命令原码，通过遥控选择命令原码可以清楚地反映出遥控及遥控对象数据库定义，图形遥控、遥信点定义、通信规约所反映的控制对象和控制性质的正确性试验。

4.新型防误遥控传动试验

试验方法应结合现场设备的实际运行情况进行，试验方法如下：

4.1 对常规RTU站和CDT规约遥控功能测试

对于常规RTU站，采用CDT通信规约的变电站，可对所有遥控开关采取现场断开遥控压板，采用模拟遥控测试的方法，遥控命令直接下发至遥控开关出口继电器，如果继电器正确动作，可认为此遥控命令正确执行，此种方法可用来检查常规RTU站和CDT规约软件的正确性。

4.2 对于可以采用远方/就地把手来控制遥控命令的装置

遥控测试前，将现场远方/就地把手全部打至就地位置，对于可以采用远方/就地把手来控制遥控命令的装置，可以通过只将试验开关操作把手打至远方位置，发送遥控预置命令，在主站和站端核对遥控预置和返校报文中遥控对象号、遥控名称、遥控状态的正确性，如果返校命令正确，允许执行，可认为此遥控对象遥控通路的正确性。

通过在主站和站端侧核对遥控预置和返校命令，确定下发的遥控对象号、遥控开关名称、遥控性质等信息。此种方法可用来检验此路开关遥控的正确性。

4.3 对于无法采用远方/就地把手来控制遥控命令的装置

通过在测控装置面板显示单元读取主站下发的遥控预置和返校报文中遥控对象号、遥控名称、遥控状态的正确性，通过此种方式可确定此遥控对象到达测控装置遥控通路的正确性。

如果遥控返校不成功，可通过在测控装置面板上读取下发的遥控预置信息，来检验此路开关遥控的正确性。

4.4 对于既不能采用远方/就地把手来控制遥控命令的装置和不具备测控装置面板显示单元的装置

采用断开测控装置跳闸回路遥控压板，遥控执行命令发出后测量遥控分合压板的动作情况来判断遥控命令的正确执行。

通过以上四步骤在不需要安排停电的情况下可完成各种不同类型装置的遥控传动试验，其效果等同于传统模式下的停电遥控传动试验，达到了系统升级改造安全、高效、正确的目标。

5.结语

本实用新型属于一种防止误遥控的新型传动技术，此技术逻辑严谨、结果正确、过程可靠，等同于实际停电时遥控操作试验、保护传动时集控信号正确性检验的效果，同时又能够正确、快速继承原自动化系统的各类参数，缩短新系统改造周期，提高系统升级改造的安全性、高效性和可靠性。

本实用新型传动技术的有益效果是：2010年9月—11月邯郸供电公司调控一体化系统改造应用了新型防误遥控传动技术。通过此实用新型技术的应用，只需要3小时，就能够完成对变电站每一路开关的调试，比常规停电模式提高工效30倍以上，节约了大量人力和时间，工效高，没有造成电网长时间频繁停电，有效保证了电力供应，未对电网造成任何影响。经过近二年实际运行检验，遥控正确执行动作率达到了100%，未发现任何异常。创造了同类自动化系统升级改造建设工程的新模式，安全效益及经济效益特别明显。2011年该技术方案已在河北南网六个地区供电公司调控一体化改造中通过实际验证，升级改造后的新调控一体化系统已投入正常运行，取得了很好的效果。