变电站顺序控制方案探讨

周新启+郑莎+潘兰兰+朱长东

摘 要：探讨了顺序控制在变电站电气操作中的必要性，就变电站顺序控制的两种技术路线、两种实现方式进行了分析比较，提出了变电站顺序控制实现方案。

关键词：电气操作；顺序控制；方案探讨

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.160

1 变电站顺序控制方式的必要性

随着国民经济的不断发展，作为国民经济能源基础的电力系统规模越来越大，变电站的数量也越来越多，变电站电气设备的操作也越来越频繁。而伴随着变电站无人值班模式的实现，变电运维人员大量减少。目前变电站电气设备的操作基本沿用传统的“下令-复诵-执行-现场确认-逐项汇报”的逐步操作模式，该模式下要求运维人员在变电站现场进行操作，频繁直接接触电气设备，在电气设备间来回走动。

传统操作模式虽然在一定程度上保证了操作的安全性与正确性，但劳动强度大、操作过程用时长，运维人员直接接触设备，操作时面临人身安全风险。同时随着变电站操作密度的增加，操作过程中人工干预程度较高，给运行人员带来了较大压力，也从一定程度上增加了误操作的可能，影响了电网的安全运行水平。同时操作任务多、繁重，运维人员人力不足的矛盾突出。

然而随着一次设备的质量水平、可靠性的提高，二次设备技术水平的进步，变电站电气设备的操作模式完全可实现变革，采用其他行业已采用的顺序控制模式。顺序控制操作能够有效减少操作时间，减少停电时间，降低经济损失和对生产生活造成的不便；顺序控制操作大大减少运维人员直接接触设备的几率，有效避免人身安全风险；顺序控制操作还能够有效降低倒闸操作误操作的概率，从而降低电网事故率。

2 变电站顺序控制方案探讨

变电站顺序控制是指在调控主站端或者在变电站监控主机上发出整批指令，由系统根据设备状态信息变化情况判断每步操作是否到位，确认到位后自动或半自动执行下一指令，直至执行完成所有的指令。

2.1 两种技术路线的比较

根据顺序控制模块布置位置的选择，存在两种顺序控制操作技术路线。第一种是顺序控制模块布置在调控主站端，第二种是顺序控制模块布置在变电站端。

顺序控制模块布置在调控主站端的顺序控制操作方式，调度控制系统中需要新增顺序控制模块、操作票管理模块和安全校核模块。调度控制系统的改造工作量相对较大，而变电站监控系统的改造工作量相对较小。一个中等规模的地级市供电公司所管辖的220kV变电站在18座左右、110kV变电站72座左右，要在调控主站端布置顺序控制模块，完成每一个站的顺控操作票，无论是工作量还是调试安全风险都是巨大的。同时由于顺序控制模块布置在调控主站端，在顺序控制时有大量的信息需要在调控主站端与变电站站端之间交互，要满足顺序控制操作可靠的完成，对调控主站端与变电站站端通讯通讯可靠性要求很高。

顺序控制模块布置在变电站端的顺序控制操作方式，变电站监控系统需要新增顺序控制模块和应用于顺序控制操作的安全校核模块，同时还需要对I 区数据通信网关机（或远动装置）进行升级，以支持传输顺控操作票和接收顺控执行指令。变电站监控系统的改造工作量相对较大，相对而言调度控制系统的改造工作量较小。但单个变电站改造在方式安排上灵活，在变电站端完成顺序控制操作票调试，工作风险性较小且可控。

通过以上分析，从变电站顺序控制实施的改造工作量、安全性、灵活性角度比较，顺序控制模块宜布置在变电站端。

2.2 两种实现方式的比较

从顺序控制实现的主体完成方式来分，顺序控制模式分集中式和集中分布式两种。

集中式是指以监控主机、通信网关机为主体的实现方式：由监控主机、通信网关机解析操作票，并根据操作顺序依次向测控装置下发控制命令，达到顺序控制操作的目的。

集中式与分布式相结合的方式是指：单间隔的顺序控制操作由相应间隔的测控装置实现，跨间隔的顺序控制操作通过集中式的方式实现。

集中式方式下，顺控操作票存储在监控主机和通信网关机（远动装置）中，由监控主机、通信网关机解析操作票，根据操作顺序依次向测控装置下发一条条控制命令，在监控主机或者调控主站端显示顺控操作票每一项操作结果。

集中式与分布式相结合的方式下，单间隔的顺序控制步骤在测控装置中固化，顺控操作时直接通过测控装置顺序执行，跨间隔操作时由存储在监控主机和通信网关机（远动装置）顺控操作票按照顺序调用不同间隔的测控装置顺控步骤来完成顺控操作。

集中式方式下的顺序控制操作，每一步操作均返回操作结果，在监控主机或者调控主站端上可见，执行情况一目了然。如操作中有异常或者故障，可以及时暂停或终止操作，操作可控性好。

集中式与分布式相结合的方式下在监控主机或者调控主站端一键操作，由测控装置按照程序执行，不能清晰看到每一步操作结果，只能人工监视遥信、遥测变化情况，人工判断操作成功与否，被动等待最后执行结果。该方式下如操作中有异常或者故障，只能被动等待结果，执行失败后只能人工检索信息、人工分析，操作可控性较差。

2.3 变电站顺序控制方案的选择

综上所述，变电站顺序控制实施应选择将顺序控制模块布置在变电站端，选择集中顺序控制模式。

3 结束语

顺序控制在具体实施过程中，既需要电力调度控制中心、主站系统的软件增加相应的功能模块，也需要变电站间隔层和过程层智能单元的配合，为此，必须考虑主站、变电站监控后台、远动装置和间隔层测控设备内对顺序控制操作的全面支持与功能分配，以提高变电站电气设备操作的正确性和快速性。

参考文献：

[1]黄文韬.对变电站实现程序化操作的探討[J].电力系统保护与控制，2008，11（22）.

[2]叶峰.程序化操作在变电站自动化系统中实现[J].电力系统自动化，2006，11（21）.

作者简介：周新启（1976-），男，湖北浠水人，硕士研究生，从事继电保护技术管理工作。