地区电网调度操作防误技术研究

侯广松 孟会增 梁永清

(国网菏泽供电公司，山东 菏泽 274000)

地区电网调度操作防误技术研究

侯广松 孟会增 梁永清

(国网菏泽供电公司，山东 菏泽 274000)

简要说明了五防系统的发展及其与调度安全防误系统的区别，并根据目前调度操作工作的实际情况，提出调度操作防误技术的几个关键环节，最后总结菏泽供电公司建设实践取得的成果。

五防；调度操作；防误技术

0 引言

我国对变电倒闸操作防误技术的研究开始较早，1990年就提出了“五防”要求[1]。随着计算机技术的发展，各种防误操作系统纷纷涌现。变电站倒闸操作有着严密的逻辑规定，在经历了机械式五防、电磁式五防、微机五防之后，五防系统走向了在线式一体化防误闭锁，甚至包括防止误遥控功能[2-3]。但是，变电站的五防系统仅以单个变电站为研究对象，而调度员的操作指令有其特殊性，不仅包含单个变电站的操作，还包含了对站外整个电网的影响。目前，这些系统对调度员的遥控操作和下令操作不能起到很好的防误约束作用，这也是调度操作存在的最大安全隐患[4-5]。

随着电网的发展，调度管辖的设备越来越多，调度运行水平的高低直接影响电网安全。要提高科学调度水平，防止误调度，迫切需要研究一套实用、高效的电网调度防误模拟操作系统[6]。为了提高电网安全运行水平，防止调度操作指令错误引发电网事故，需要进行专业的调度防误技术研究。

1 调度操作与变电操作的区别

误调度、误操作事故主要由人员违章或责任心不强以及主接线图与实际不符造成，包括停送电范围错误、带地线合闸、带电挂地线和解合环操作等导致的过载[7]。这些误操作类型与变电站五防中的四防有交叉，而调度操作防误与变电操作防误的区别在于操作单元和操作层面存在根本的差别。

1.1 操作单元的差别

变电站每一项操作都仅改变单一的开关或刀闸的运行状态，只包含一个动作，例如“拉开××线××开关”。调度操作的一项指令经常是某一输、变、配电元件的状态变化，例如“将××变压器由运行转检修”，对变电运行人员而言是一个操作任务，需要拉开该变压器各侧的开关和刀闸，还包括中性点接地方式的改变等几项甚至几十项操作。

1.2 操作层面的差异

变电运行防误关注的重点是走位正确和本项操作是否会造成带负荷拉刀闸、带地线送电、带电挂地线，基本局限在一个间隔以内。如图1所示，某变电站变电运行人员操作1号主变10 kV侧001开关时，仅需要确认0011、0013两刀闸在合闸位置。

图1 某变电站主接线图

调度操作人员把整个地区电网作为一个防误整体，同样是操作图1所示变电站中的1号主变10 kV侧001开关，调度员下令操作前还需要判断是否会造成非同期合环、某元件过负荷、意外甩负荷等事件。

2 调度操作防误技术关键

调度管辖设备的检修和启动送电均需提交申请单，调度操作绝大多数是根据申请单的内容安排起草调度操作指令票并下令操作。因此，如何保证操作指令票的正确性是防止调度误操作的关键。

2.1 实现调度操作指令票与申请单的关联

将调度操作指令票与调度申请单相关联，应注意：

(1) 所有调度管辖设备应具备唯一的ID标识；

(2) 调度申请单中的设备仅能用选取方式填写；

(3) 采用选择申请单生成停电票和送电票的方式起草指令票；

(4) 一张较为复杂的调度申请单，需要多张操作指令票完成，要严格按照顺序执行，否则禁止下达开工指令；

(5) 同一停电范围内进行多项检修时，任一项申请单未竣工则禁止下达送电指令。

调度操作指令票与申请单关联起来，可以在一定程度上避免误下开工指令和送电指令，减少调度误操作事故。

2.2 调度防误操作规则

与变电站操作防误不同，调度操作防误以整个电网的安全稳定为目标，除了防止带负荷拉合刀闸、带地线送电外，还应包括以下防误规则：防止非同期合环、防止误甩负荷、防止引起主变过负荷、防止引起线路过负荷、线路任一侧未转冷备用禁止挂检修牌、线路对侧设备状态判断等。对于配网调度操作的特性，与主网相比10 kV配电网的调度操作有其特殊性，配网最大的特点就是闭环结构、开环运行。

2.3 电网拓扑要求

电网的拓扑结构反映出电力系统的连接关系，是运行操作人员要切实关心的问题，其表达电网的任一接线方式及相对应的实体操作和状态的转换。例如，通过路径搜索负荷至电源的连接，操作过程中若某负荷至电源的连接被断开，则判断操作将造成甩负荷，反之为送电；若操作引起电网结构变化使负荷至电源路径由1条增加到2条，则判断操作类型是合环操作，反之为解环操作。

2.4 电网重构目标

调度操作的防误涉及电网结构重构，电网重构的目标是在满足安全约束的前提下，通过开关操作等方法将负荷调出，避免甩负荷，消除设备过载和电压越限。在重构路径的选择上，需要对各个供电路径进行元件供电能力校核，通过潮流计算确保重构之后没有过载元件，并且供电电压在合格范围内，不能出现因网络重构形成不安全运行方式的现象。

3 调度操作防误系统建设条件

综合考虑，系统建设还需要具备一定的外部条件：

(1) 由EMS系统获得实时信息，以便在线进行潮流计算校核；

(2) 与调度管理系统(OMS)接口，将防误系统以图形模拟方式生成的操作指令票回传；

(3) 固化调度操作管理流程，使其符合电网调度机构的操作管理流程。

4 调度操作防误系统建设情况及结论

2009年，国内开始有适用于县级电力调度机构的调度操作防误系统建成投运，实现了防止误操作、调度的“人机联合把关”，也有了内置于SCADA系统的遥控操作安全防误模块[8]。菏泽供电公司于2012年全面建成了适用于地区电网调度机构的调度操作安全防误系统，经过2年的不断改进和完善，目前具备了电网操作模拟成票功能及较为完善的防误功能，获得了山东电力科技进步奖。

随着配电网及配电自动化系统的建设，10 kV配电网的调度操作防误与35 kV及以上主网的调度操作防误将发展出不同的方向，防误系统建设是主配网一体化还是分别建设也因调度机构的管理体制不同而有所差别。

[1]宋占岭，余斌，王志林.变电站微机五防可靠性分析及改进[J].电力安全技术，2011(8)

[2]杨震强，王志林.变电站在线式一体化防误操作闭锁系统技术研究[J].电网与清洁能源，2009(8)

[3]杜峰，张颖，徐娟萍.安全约束系统在集控中心监控系统中的应用[J].陕西电力，2008(4)

[4]郭敏.变电所五防系统分析与应用[J].科技创新导报，2012(3)

[5]汤涌，王英涛，田芳，等.大电网安全分析、预警及控制系统的研发[J].电网技术，2012(7)

[6]王洪授.电网调度防误操作系统浅析[J].大科技，2011(8)

[7]丁鹏，张焰，侯凤玲，等.具有自校核功能的配电网调度操作票生成系统[J].电力自动化设备，2007(2)

[8]周明，任建文，李庚银，等.基于多智能体的电网调度操作票指导系统研究与实现[J].中国电机工程学报，2004(4)

2014-06-13

侯广松(1974—)，男，山东菏泽人，山东大学电气工程及其自动化在读硕士研究生，高级工程师，研究方向：电网运行管理、电力系统运行分析。