基于智能化一键顺控的调控合解环关键技术研究

殷伟 付柳笛 周陈斌 陈康 陈泉智

摘要：调控合解环操作，容易引起停电事故。通过对调度自动化和配电自动化技术的拓展应用，研究一键顺控技术，提升调控人员的操作安全性和工作效率，提高调控合解环操作的安全性。本文主要就智能化一键顺控的调控合解环关键技术进行阐述，并且对当前智能化一键顺控技术进行分析研究，希望能够为后期的研究者提供一定的参考。

关键词：一键顺控;合解环;控制技术

Abstract：Gridclosinganddisengagingloopoperationiseasytocausepowerfailureaccident.ThroughtheexpansionandapplicationofDMSandEMStechnology，theonekeysequencecontroltechnologyisstudiedtoimprovethesafetyofgridclosinganddisengagingloopoperation.Thisarticlemainlydescribesthekeytechnologiesofintelligentonekeysequencecontrol，andanalyzesandstudiesthecurrentintelligentonekeysequencecontroltechnology，hopingtoprovidesomereferenceforlater

researchers.

一、概述

随着电网不断发展，供电可靠性要求越来越高，传统分区合解环操作流程和方法已不能满足电网需求。随着配电自动化主站与调度自动化主站高级应用的不断拓展，保护装置远方操作功能的实现，使分区合解环操作智能化、网络化、信息化成为可能。利用配电自动化主站与调度自动化主站之间的数据交互完成主配网之间的业务协同，实现保护装置远方切换定值区，确保合解环操作高效、安全、可靠。

二、技术方案

2.1配网线路合解环智能拓扑

在配网调控主站线路合解环时，通过电网动态拓扑分析，自动定位合解环线路的上游电源点信息，包括线路所属变电站、线路关联10kV或20kV断路器等。

2.2主网保护装置定值区远程切换

在变电站侧，通过对10千伏、20千伏保护装置研究，采用高电压继电保护整定思路，使用套定值，即增加一套合解环定值。通过在主网调控主站侧配置远程定值区切换控制功能，在合解环过程中灵活使用两套定值区切换，保障合解环过程中保护的可靠性和选择性。

2.3基于主配协同的合解环一键顺控

利用主配网系统的数据接口，实现关于合解环信息的数据交互，经拓扑分析、智能算法等生成基于主配协同的合解环一键顺控方案。

三、一键顺控技术的设计框架

3.1操作步骤系统化

一键顺控技术主要设计目标是将传统的人工检查步骤变成智能化，设计出可以进行设备运行状态自行判别、操作过程一键式、减少人力资源消耗等的软件，所以首先要进行系统化的设计，将调控合解环的操作步骤系统化并进行分类，将操作步骤划分为系统的流程和顺序，从而实现整体操作。

3.2监控系统持续完善

一键顺控技术的监控系统设计思路与传统的监控方式不同，是利用顺控主机通过双网冗余直接进入控制层网络，最直接地采集一次设备和二次设备的运行狀态、监测其运行异常，实现实时监控。此外，顺控主机可以在保留原监控主机的基础上进行依附性操作，仅需要增加一台顺控主机就可以完成实现一键顺控技术的操作要求。

3.3一次设备遥控务必可靠

一次设备遥控主要指对断路器的遥控操作，在信号位置采集时最好使用双辅助接点遥感信号的方式，在各间隔和母线处装设三相电压互感器，若是条件不支持则应该增加设置具有遥感通信功能的三相带电显示装置，从而实现对断路器的遥感操作。另外，为了使遥感技术能够进行实际操作，还需要对隔离开关进行遥感操作设置，利用双辅助接点的方法完善对隔离开关遥感信号的定位和采集，以此来实现隔离开关的遥感操作。

3.4调试阶段工作要求

在调试阶段需要让熟悉合解环操作的人员进行调试，并且要有专业人员在旁进行指导，调试分为调控操作和远程修改定值两部分。

另外，在调试之后需要将系统设备恢复到正常运行状态，确保设备和系统均正常。同时调控人员要把控系统的工作状态，以便及时解决出现的问题。

四、解、合环技术要点

4.1网络建模

网络建模主要分类两类：物理模型和计算模型，物理模型主要有关系模型和层次模型，关系模型的对象是用户，层次模型用于分析，而计算模型是形成电路结构特点的模型。网络建模要实现关系模型向层次模型的映射。网络建模应当做到准确、完整、高效的描述配电网模型中的所有电气元件及其连接关系和参数。

4.2数据维护

EMS和DMS状态估计、潮流计算等高级应用，为合环潮流计算系统提供了良好的基础条件。合环潮流计算系统的初始断面数据可以来源于实时状态估计模块，也可以来源于潮流计算模块，还可以来源于历史数据断面。由合环程序根据需要从实时库中读取模型数据建立配网模型，读取设备连接关系形成拓扑搜索，读取实时数据参与潮流计算。

4.3拓扑搜索

拓扑分析类是配网分析应用软件的公共模块，既可作为一个独立的应用，也可对结果进行深入分析。其主要功能在于通过分析配电网各个电气元件的连接关系和运行方式确定实时网络结构。网络拓扑，是指实现物理模型向计算模型的转换。主要包括三个部分，一个是拓扑连接关系检验，比如检查节点号是否错误、空挂等，还有检查相关的参数;第二个是合环拓扑搜索就是按照合环开关进行全网拓扑搜索，搜索时从实时库中读取相关参数，同时记录合环情况，分情况进行合环前稳态电流计算。如果搜索到环网，则环网存在，如果搜索不到则提示环路不存在;最后一个是变压器绕组接线方式相位校验。

4.4合环潮流计算

合环操作将引起原供电电源区域的潮流变化。为了保证电网安全运行，需要进行合环潮流计算，以检验相关支路的有功、无功、电流以及母线电压是否越限。即根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各节点，各部分的稳态运行情况，一般有负荷功率，节点电压，平衡节点的电压、相角，母线节点电压幅值和相角。合环潮流给出开关合闸时的最大冲击电流、稳态合环电流并分析安全校验的结果。

针对上述合解环操作的步骤及技术难点，考虑应用基于智能化一键顺控的调控合解环技术。在合环操作前，通过配电自动化主站与调度自动化的数据交互，自动定位合环线路的断路器，利用调度自动化远程修改相关断路器的保护定值，避免由于合环冲击电流导致的断路器跳闸，解环操作后，再将定值恢复。整个合解环操作流程，自动生成时序操作列表，便于调度人员快速直观的监控整个流程，实现基于智能化一键顺控的调控合解环技术应用。

五、小结

随着科技时代的到来，人们生活方式的改变，对供电可靠性的要求越来越高，为了提高供电可靠性，在调控合解环操作中应用一键顺控技术是很有必要的，通过提高合解环操作的安全性，建立稳定性高、安全性高的电网控制系统，本文只是简述了智能化一键顺控的调控合解环关键技术，并对一键顺控的基本设计框架以及解、合环的操作要点进行了阐述，希望能对日后的工作有所帮助。

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