变电站自动化系统实施程序化操作的必要性和途径分析

李凡　许秋萍

摘 要：文章介绍了变电站自动化系统程序化操作的概念及要求，提出了实施变电站程序化操作的必要性与可行性，并结合实践探讨了变电站自动化系统程序化操作的实施途径。

关键词：变电站；自动化系统；程序化操作；必要性；要求；途径

1 概述

伴随着电力系统的迅速发展，越来越多的变电站已实现无人值班，然而，变电站设备的倒闸操作依然靠值班人员来完成，直接关系到电网及人身安全，随着变电网操作程序的日益复杂，给变电站倒闸操作增添难度，传统的变电站操作是根据操作规程编写操作票，接着由操作人员依照操作票的执行顺序实施操作，并由人工实施检查，操作效率低，操作票的落实情况受人为因素影响较大。将程序化操作引人变电站自动化系统，由站内智能设备取代操作人员严格按照变电站操作票的执行要求自动完成执行操作票，采用程序化操作能够有效减少甚至杜绝人为因素所导致的误操作，可以减员增效，缩短事故处理时间，简化管理流程，切实提高管理效率。文章结合多年的变电站操作实践经验，提出了程序化操作的必要性和可行性，并提出一系列实施途径，以期提高变电站自动化系统的管理水平。

2 认识程序化操作

2.1 概念

程序化操作又称为顺控操作，指的是在遥控操作过程中，设备自初始状态一直到结束状态，所执行的控制、监视及操作等工作通过程序包，一步完成操作。变电站程序化操作指的是利用变电站自动化系统程序化控制程序对变电站传统操作票及程序进行描述，并结合防误操作闭锁逻辑，通过变电站自动化系统的服务器、测控设备和通信设备实施变电站一次、二次设备的自动控制，实现对应间隔设备实施倒闸操作。

2.2 要求

2.2.1 对一次设备的要求。程序化操作需实现变电站内部智能电子设备自动地执行各项操作，所以要求参与程序化操作的全部的一次设备，包括断路器、隔离刀闸和手车等全部实现电动操作，即通过电气操作能够实现开关、刀闸及地刀的分合，不需要人工参与。

2.2.2 对二次设备的要求。（1）要求参与程序化操作的二次设备需稳定、可靠，不仅可以按照程序化操作票顺序正确发出控制信号，还可以保证一次设备状态的采集无误。（2）需具备一定的容错措施，因此一次设备存在不可靠因素，所以要求在设计二次设备时要充分考虑到一次设备可能发生的异常情况，当一次设备返回状态与一次设备实际状态不符时避免出现误操作。（3）对变电站自动化系统实施程序化操作时需实现保护设备可提供与硬压板相应的软壓板，并通过软压板的远方投退实现投退保护功能。

2.2.3 对监控系统的要求。（1）需具备完善的系统软件：系统软件需具备完整的自诊断程序，其可靠性、兼容性和友好性等指标要充分满足系统要求，支持用户开发新的功能，且开发后的软件可实现在线装入系统。（2）具备程序化操作模块：变电站自动化系统实施程序化操作是由程序化操作程序或模块来实现，监控系统需配置程序化操作模块，通信协议应该具备保护定值的传输及修改功能。

2.3 特点

（1）确保在执行多步操作时避免在不具备操作条件时违反规则操作错误，即监控系统在执行操作命令时严格校验操作条件是否满足，如通过检查母线的数值及有电显示装置状态判断设备是否带电。（2）确保后台机避免发出不符合实际情况的程序化操作命令，认真判别电气设备的运行状态，保证电气设备程序化操作从当前状态向目标状态实施操作。（3）当变电站监控系统收到来自监控中心的选择命令时，需检查是否满足操作条件，符合操作条件才能向监控中心发出遥控返校信息，从而确保遥控操作命令的安全正确执行。

3 变电站自动化系统实施程序化操作的必要性

3.1 实施科学管理的迫切需求

随着电网规模的快速发展，变电站的数量迅速增加，致使电网企业变电运行缺员情况突出，为了整合生产资源，优化管理，提高电力企业的管理水平，变电运行模式逐渐由少人值班逐步向无人值班模式转变，集约化及精细化管理格局初步形成。程序化操作能够为无人值班提供强有力的技术支持，进一步缩减运维人员数量，尤其对偏远地区的变电站可以因此节省大量的人力和物力，实现减员增效，以此节约人力资源成本，切实降低工作人员的压力及失误几率，提高倒闸操作效率与可靠性。

3.2 电力企业得以安全发展的现实需要

综合自动化变电站目前大都采用逐项操作模式，在连续的填票、审票及检查过程中，操作过程的准确性会因工作人员的技术水平而具有一定的不确定性。而程序化操作富有检查项目规范细致等特点，能够显著缩减操作时间，可以从根本上避免工作人员误（漏）拉合断路器或误（漏）投安全自动装置，切实提高操作的安全性。

4 变电站自动化系统实施程序化操作的可行性

（1）电网结构相对合理，变电站设备的技术含量相对较高，已具备远方电动操作的能力。（2）一、二次设备和信息传输通道非常可靠，可实现每一步骤都得以可靠执行。（3）具备功能强大的变电站综合自动化系统，在可靠的一、二次设备配合下，变电站自动化系统的程序化操作成为现实。

5 变电站自动化系统程序化操作的实施途径

5.1 确保程序化操作的连贯性

程序化操作作为一个全自动过程，操作时无需人工干预，为了确保程序化操作的连贯执行，应该充分、认真编制程序化操作票，以此避免程序化操作中非故障性中断。

5.2 程序化操作应该具备控制急停功能

在执行程序化操作时，应该将保护动作的优先级定为最高，并且在保护动作之后，应该自动地对程序化操作予以闭锁，直至操作人员再次发出“继续执行操作”命令，方可继续执行接来下的操作，同时也可以由操作人员主动发出急停命令，降低事故扩大的可能性，从而实现程序化操作富有掌控能力。

5.3 加强与设备生产厂家的沟通与协调

程序化操作前期调试的工作量较大，为了切实提高工作效率，需要一次设备、二次设备的生产厂家及用户之间进行更多的沟通与协调，从而制定出详细的调试及验收方案，确保在全面性验证的基础上，既可以避免重复劳动，又可以实现提高工作效率的目的。

6 结束语

在变电站自动化系统中实施程序化操作，可以切实提高变电站自动化的控制水平，从而为电网的稳定运行可以奠定坚实的基础。为了确保程序化操作的顺利实施，应该对相关设备进行明确的要求，在操作的安全性、灵活性及操作效率等方面全面考虑程序化操作，并依靠较为完善的设备维护管理制度，落实责任，确保程序化操作的有效和持续的实施，切实提高程序化操作的准确性和稳定性。

参考文献

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