基于检修态切换的智能变电站保护设备检修辅助安全措施

何剑飞

（国网四川电力公司检修公司，四川 成都 610041）

0 引 言

目前，国家正在大力推广数字化和信息化等新技术。变电站过程层采用的技术是GOOSE和SV，具有实现数据共享、节约成本、可自检、良好的电磁兼容性以及便于改造等特点。但是，该技术在变电站运检工作和设计方面存在问题。工作量的不断增加，导致二次检修工序变得更复杂。软压板增多，相关的配合工作不容易掌握，而操作不正确可能会造成设备拒动或者误动。变电站设备检修更加困难，一方面智能变电站保护设备不再通过电缆连接，不会出现明显的电气断开，工作人员无法直观判断安全措施是否到位。另一方面，智能终端中信息的关联性强，但不可见。因此，智能变电站的安全检修措施风险增加，应给予高度重视。

1 辅助安全措施系统相关功能

1.1 操作票的产生

检修安全措施操作的内容及流程以操作票的形式呈现。每张票生成一个特定文件，文件内容一般包含操作步骤和操作对象。操作过程在电脑对文件内容解析后执行。检修设备前，在系统中选择目标态和源态，自动生成安全措施执行票。这里自动生成的安全措施票源于装置模型相关文件。规范设备内，软件可根据GOOSEY和SV的发送接收关系，与相对应文件和软压板联通。不规范设备内，系统可设置配置界面，在配置界面手动完成软压板的定义，同时关联[1]。

1.2 展示并执行操作票

智能变电站设备运行前会生成操作票，测验后将数据转存到操作票库。若要对设备进行检修，选取票库中相应的操作票实施相关内容，而系统在图形界面直接产生在线执行票。过程简单易操作，只需用鼠标点击界面，按检修的顺序选择操作板块，便可自动生成操作票并存于库中。开展检修工作前，选取生成的安全措施操作票，系统便可按照票上内容运行，在界面上以回路图的方式将压板呈现状态展现出来。回路图分为逻辑回路和物理回路，其中物理回路表示全部设备的光纤连接关系，逻辑回路表示所有装置间的信号连接。

1.3 安全措施状态的自行诊断

安全措施状态的自行诊断，需将要进行安全措施操作的设备绘制在画面中，用连线的方式来表达设备间的连接关系，用不同的颜色展示每个设备所呈现的状态。诊断过程中设备运行不规范时，设备指示灯会以当时状态颜色闪烁提示其异常。此时，可点击画面查看，通过对话框检查装置硬压板和软压板状态，观察告警信息的提示[2]。

2 基于检修态切换的辅助安全措施

研究设备二次检修安全措施的具体操作后，给出辅助安全措施思路。首先开发二次设备检修辅助系统，按照检修状态进行具体划分，然后进行定义和组合，并修订规范检修规则。二次设备检修辅助系统设计的操作流程包括产生操作步骤、判断检修状态、校正实际操作以及保护操作步骤等。

2.1 设备检修态

单台设备检修态可分为信号态、检修态、运行态、隔离态以及退出态等。过程层的设备检修保护与终端一致，不同之处在于两者运行或者信号状态下的软压板展现出来的状态变化中设备有无停电情况和不停电情况之分。任何设备都有起始化状态，但该设备与所关联设备均属于运行状态，GOOSE和SV的发送或者接收均属于投入态势，检修压板则属于退出态势，功能压板处于在线状态，而光纤处于连接状态。其中，SV、GOOSE发送或者接收情况下，设备处于不同的检修态，软、硬压板所处状态会相互干扰。若同时对两台及以上相关联的设备实行检修，在检修态切换过程中无需考虑软压板的信号收发情况[3]。

2.2 检修态辅助判断

设备处于检修态时，本装置和相关设备的软压板都在运行。检修态切换下的软压板是一个整体，只有全部软压板都投退到位，才切换成功。如果GOOSE软压板处于退出状态，设备投入后某些系统则会被判成中间态。检修态进行诊断应根据状态机切换的相关原则，判断检修设备的压板状态，观察设备检修是否为正确操作以及是否造成保护设备误动或拒动。一旦判定为操作失误，需第一时间发出告警。

3 回路监视技术支撑的实现

3.1 物理回路监视

SCD文件承载了智能电子设备间的信号连接关系，但不包括智能电子设备和交换机间的物理回路关系。要实现物理回路的监视，SCD文件内必须包含智能端口电子设备和交换机设备的模型信息。具体做法是，交换机作为普通智能电子设备，提供智能电子设备功能描述文件并导入到SCD文件内，同时在SCD文件内拓展物理回路信息，并配置每个智能电子设备之间的网口连接关系。物理回路扩展主要包括两点：（1）物理端口连接关系采用“PhysConn”元素的下层元素[P type=“Cable”]完成定义，此元素用于描述物理线缆标识符，还表明其同层元素[P type=“Port”]描述的物理端口所连接的物理线缆；（2）两个不同的物理端口的连接关系，主要由[P type=“Cable”]元素描述[4]。

3.2 虚回路在线监视

基于SCD文件形成过程层和站控层连接关系，虚回路在线监视设计如图1所示，其中GSE表示通用变电站事件。以选用的保护设备为中心内容，展示设备的订阅及发布连接情形，其中实线说明通信中断，虚线说明通信正常，实心点说明有尚未确定的告警事件，虚心点说明没有未确定的事件[5]。

图1 虚回路在线监视设计图

4 结 论

分析智能变电站保护设备检修辅助安全措施相关技术，设计了检修辅助安全措施系统。此系统相对于智能变电站内的监控体系而言独立存在，基于运维管理与数据采集单元，实现检修辅助安全措施的集成和二次运维的其他功能。不仅可以确保安全措施执行到位，而且可有效降低检修作业的安全风险。二次回路监视功能基础支撑技术，能实现物理回路和虚回路的可视化以及检修过程的可视化，便于实现状态监测和故障定位。此外，可在规范模型拓展和检修程序调整等方面开展进一步研究，最终实现变电站检修过程的智能化和自动化，减少人工检修工作量。