论110kV程序化变电站如何向集控端发展

梁伟豪

摘 要：变电站在不断建设过程中出现了程序化变电站，这种变电站实现了程序化操作，减少了人工操作，而且还慢慢实现了无需人工操作的情况，能够避免出现操作失误，在操作时间方面也能够进行缩短，对提高变电站的安全运行水平非常有利，对程序化变电站进行操作还需要在变电站现场进行实施，这个过程也要耗费大量的时间和人力，因此，程序化变电站的优势很难进行发挥，对其技术发展趋势进行分析，能够更好的发挥程序化变电站的优势。

关键词：程序化；变电站；集控端发展

前言

在我国的变电站计算机监控系统中，随着自动化程度的日益提高，实现超高电压等级变电站的无人值班的需求也越来越突出。而随着微机芯片技术以及嵌入式操作系统的进一步发展和完善，变电站远动工作站的通信能力以及处理能力也得到很大的提高。经过多年的发展，国内变电站自动化系统水平已经得到了很大的提高，一些重要的变电站一次设备和二次设备在可靠性以及可控性方面效果非常好，在此基础上，程序化变电站应运而生，采用程序化操作，能够对工作的效率进行提高，同时，对操作的正确率也能进行提高，对防止变电站运行过程中的误操作非常有利。程序化操作的主要工作原理就是对操作序列要进行预先的定义，然后在实际操作方面只需按照预先定义进行操作即可，这样实现了一键操作的目的。可以将程序化操作对象抽象为操作票，每个操作就是实现一个状态向另外一个操作状态的转换，对操作的步骤也有明确的先后顺序，每步操作都可以分为操作前的逻辑判断、操作内容以及操作后的确认条件，即对操作的成功性问题进行确认。[1]

近年来，智能电网得到了很好的发展，程序化操作是智能电网能够得到更好应用的前提，为了能够更好的促进智能电网发展，东莞供电局建立了程序化操作试点操作地点，结合一、二次设备状况，文章将讨论110kV程序化变电站如何向集控端发展。

1 国内程序化控制的基本情况

程序化变电站在应用方面对传统的变电站运行方式进行了改变，通过倒闸操作程序化，在实际操作方面只需要变电站内部的运行人员或者是调度人员根据操作要求进行程序化命令的执行，对操作进行校验的工作由变电站内的智能电子设备进行完成。[2]

程序化变电站单间隔操作主要是由间隔控制装置来完成，一次设备在使用方面操作控制接口不能进行共享，因此，间隔层测控装置只是能够实现单间隔典型票的程序化控制功能，后台/主站下发的单间隔程序化控制命令直接发送至测控装置；对于跨间隔典型票 /组合票和临时票，由远动转发至后台控制完成。由后台统一协调控制。[3]

2 程序化变电站如何向集控端发展

2.1 方案设想

程序化变电站向集控端发展，可以利用中间服务器控制端来进行实现，变电站内所有的操作票都要在服务器中进行存放，因此，要由运行人员选择合适的操作票，根据操作顺序依次向间隔层设备下发控制命令，这样才能达到操作票程序化操作的目的。集控端运行人员在下发操作命令以后要通过远动机转发到程序化中间服务器，然后实现程序化操作。[4]

2.2 与站内五防相配合，以保证操作的正确性

在接收到当地程序化操作机读取的操作票或集控端下发的操作票后，程序化中间服务器通知独立的五防主机对该操作票进行五防验证，只有在操作票通过五防主机的验证后，程序化中间服务器才会上送给集控端。然后程序化中间服务器每执行一步操作，除了需要程序化中间服务器判断执行条件外，还需要经过五防主的逻辑验证，只有在验证通过的情况下程序化中间服务器才会下发执行条件。[5]

2.3 增加一台五防中间服务器

在五防方面可以增加一台五防中间服务器，这样能够实现和程序化中间服务器的通信，同时，还能实现遥控闭锁控制器通信，能够实现和原有五防后台的通信，对通道的好坏也能进行验证。

对一次设备，由于五防系统有遥控闭锁对一次设备进行硬件闭锁，通过五防判断后，五防中间服务器必须先解锁遥控闭锁继电器，再给程序化中间服务器发送允许操作命令，否则，程序化操作无法进行。操作票内的单步执行失败时，若当前操作项出错，处理方式定义为“立即停止”，则程序化中间服务器上送“执行总失败”信息，整个操作票执行失败；若当前操作项出错处理方式定义为“提示用户停止或继续执行”，程序化中间服务器将上送“当前步执行失败”信息，并进入等待状态。[6]集控端下发“继续执行”命令，程序化中间服务器将重新执行当前失败的操作项；集控端下发“停止执行”命令，则结束当前操作票执行。

2.4 远动通信规约的扩充

程序化操作过程中，变电站要将操作票的内容上传，然后进行确认，集控端也要对程序化操作的执行信息进行实时掌握。在操作过程中，还要对保护定值进行修改、定值区的切换以及保护功能软压板的投退等操作内容进行重视，这些操作对广泛应用的远动规约等方面的要求还不能很好的满足，因此，要对现有的远动规约进行扩展，不然很难实现程序化操作过程监视功能。[7]

因程序化操作牵扯操作票的传送，原站内远动装置向集控中心传送数据的通道无法实现此项功能，在程序化操作服务器和集控之间增加程序化操作专用104通道，104通道规约已经在全国范围内的很多程序化操作变电站中得到了应用。104规约的主要作用就是实现程序化中间服务器需要的站内信息量和下发的遥控命令之间的传送，因此，五防中间服务器通讯也多采用这种规约，对操作序列和实时遥信进行传送。[8]

3 程序化变电站向集控端发展的优势

3.1 运行操作的优势

程序化变电站实现了程序化操作，对人工操作进行减少，或者是根本就不再需要人工操作，这样能够在最大程度上减少操作失误的出现，同时，对操作的时间也能进行减少，对变电站的安全运行水平也能进行提高，也实现了对变电站内的集中监控和调度端的监视和控制。近年来，无人值班变电站和少人值班变电站的建设也取得了很好的效果，但是，在操作方面还需要在变电站现场进行实施，对人力和时间而言也是非常耗费的，会导致程序化变电站的优势不能很好的进行发挥。因此，程序化变电站的集控端发展是一种技术发展的新趋势，也是实现程序化变电站真正意义的体现。通过程序化操作，减少操作失误的出现，对人工操作进行减少，这样在操作时间上也能进行缩短，同时，对变电站的安全运行水平的提高也非常有利。[9]

3.2 事故处理的优势

电力设备和电力系统，在运行中常常会发生各种异常现象或事故。正确及时地处理，能够将损失降到最低程度，同时也是变电所运行值班人员一项重要的基本职责和技能。事故处理的任务：尽快限制事故的发展，解除对人身和设备安全的威胁，消除或隔离事故的根源，尽可能地保持设备的正常运行，迅速恢复重要用户的供电和所用电。通过程序化变电站向集控端发展，也使得程序化变电站在事故处理方面有着不可估量的现象，无论对于事故处理的任务的任何一点，都有着重要的意思，尽快降低事故对电力设备和电力系统带来的影响。[10]

4 结束语

在广东电网东莞供电局首座程序化操作变电站——110kV望牛墩站顺利投产后，我们对程序化操作有了更多的了解。程序化操作技术已经成为了变电站综合自动化技术的重心，在应用范围方面还要进行更好的开发，而程序化变电站向集控端的发展要制定科学完善的运行管理制度，对操作技术进行更好的发掘，对电网的维护也非常有利。安全运行是电力部门的生命线，然而每年仍发生许多因操作人员误操作而导致的重大事故，造成人员伤亡、设备损坏、电网事故，经济损失惨重。程序化变电站向集控端发的展能够更进一步缩短操作时间，充分发挥程序化变电站本身的优势，提高变电站的安全运行水平，将成为更多的工程技术、运行维护人员研究和探索的方向，为电力系统的安全运行做出不可估量的贡献。

参考文献

[1]薄鑫.浅析程序化操作在变电站中应用[J].南京供电，2009：57-58.

[2]张静.程序化操作概要设计[M].2010，1.

[3]王永明，郭碧媛，张丰.分布式变电站程序化操作系统的实现[J].电力系统保护与控制，2010，38（4）：92-94.

[4]高翔.数字化变电站应用技术[M].中国电力出版社，2008.

[5]吴国威.基于IEC61850的变电站自动化系统的应用研究[D].杭州：浙江大学，2007.

[6]孙一民，李延新，黎强.分阶段实现数字化变电站系统的工程方案[J].电力系统自动化，2007，31.

[7]国电南瑞.五防一体化[Z].2009，5.

[8]叶志锋.300G装置顺控功能概要设计[Z].2009，12.

[9]张静.程序化操作组态格式定义[Z].2009，12.

[10]浙江省电力设计院.IEC61850标准在闻堰220kV变电站中的应用研究[Z].2009.