程序化控制在地调主站中的运用

谢传林 吴锡武

（广东电网公司茂名供电局，广东 茂名525000）

随着地区电网的高速发展，电力系统自动化水平的不断提高，针对220kV、110kV 变电站的基于调度防误的远方控制操作已经得到了广泛的应用[1-2]。但随着电力网络构造越来越庞大，操作越来越复杂，现场操作密度不断的增加，采用传统的逐项核对人工操作的方式暴露出问题[3-4]：

（1）每次遥控操作只能操作单个开关或刀闸进行控合或控分，耗时长；

（2）当需要对设备进行状态转换操作时，调度员需要转换到研究态下，生成设备状态转换操作票，然后在实时态下，按照操作票进行逐项操作，每操作一步需要进行确认。此过程繁琐，容易发生误操作。为此在调度主站系统实施程序化控制来解决以上问题。

1 程序化控制基本原理

程序化控制是在SCADA 实时态下根据设备状态自动生成开关刀闸的程序化操作序列，通过“一键式”操作，顺序对开关刀闸进行远方控分/合操作，实现设备运行状态的快速转换。它主要用于线路、变压器等设备的状态快速转换。该功能调用电网拓扑模块算法实时判断设备当前状态，根据设备当前状态自动生成设备运行、热备用、冷备用、检修间相互转换的操作序列；经调度员确认后按操作顺序依次完成开关、刀闸的远方控制操作；操作前会检查厂站遥控权限信号、开关间隔的遥控CK把手位置信号，操作过程中会根据开关刀闸的位置信号和有功、电流等遥测信号判断开关刀闸是否操作到位；对于合地刀等重要操作给予暂停提示和监护人确认的功能，最后将操作过程会以操作票的形式记录在程序化操作日志中。该功能实现设备状态转换的“一键式”操作，同时通过防误校验保证操作的安全性以及电网运行的稳定性。如图1 所示。

2 线路程序化控制

220kV、110kV 线路作为电力系统中非常重要的部分线路，也是调度员日常经常操作的线路，通过程序化控制能够节约操作时间，提高电网运行经济性能。

根据程序控制基本原理，线路程序化控制可以分为以下几个步骤：

首先，调度系统对线路运行状态识别（线路运行状态指：运行，热备用，冷备用，检修）；然后根据网络拓扑连接关系，获取线路状态转换涉及的所有开关刀闸，以综合防误校验逻辑为依据，智能生成线路状态转换的开关刀闸操作序列；

图1 程序控制基本原理

其次，在生成线路开关刀闸操作序列过程中，以综合防校验为依据，进行操作序列的模拟操作，并给出模拟操作结果（允许、警告、禁止操作），对于110kV 线路侧连接双母，线路连接多母线侧，线路各侧厂站涉及多个电压等级的情况，需要进行界面交互判断；对于220kV 线路侧连接双母的，需要进行界面交互判断；

再次，执行程序化操作，通过相关的遥测数据进行判断是否分合到位；

最后，将程序化操作过程归档。如图2 所示。

3 关键技术及实验

3.1 防误校验

程序化控制多个开关或刀闸一起操作，如果防误校验不精准，则严重影响电网的稳定性。为此进行以下防误校验：

（1）基于系统拓扑的五防校核。根据系统拓扑的五防校核能够实现开关、刀闸和接地刀闸操作的五防校核。

（2）潮流校核。根据潮流分析、短路电流计算等高软进行全面的综合防误检查判断。

（3）设备状态校核。对遥控操作的开关刀闸或者开关刀闸操作序列，进行电气岛内所有开关刀闸状态的校核，对人工置位或者位置不确定的开关刀闸给出告警或者禁止操作提示。

防误校核结果分为：通过、没通过但允许强制执行、没通过禁止操作，对后两种没通过防误检查必须给出告警来提示调度员。

图2 线路程序化控制实现步骤

3.2 开关刀闸是否分合到位

必须通过一定技术验证，避免出现开关刀闸未分合到位，对于每个刀闸遥控完成后会根据刀闸位置判断是否操作到位。对于每个开关遥控完成后会根据开关位置和量测信号判断是否到位。断开开关时，检查开关位置为分后，延时15 秒重新检查开关位置并检查开关关联的有功、电流是否不为0。若不为0 则可选择延时检查、继续执行或取消操作。若断开为电源侧开关，则检查开关关联的有功、电流满足后再检查线路电压是否不为0，合上开关与之相反。

3.3 实验

在某地调进行程序化“一键操作”实验，将110kV 线路由“运行”转至“冷备用”状态在调度端一键完成，一次设备操作耗时由原来的约60 分钟缩短至仅34 秒，大幅度提高了操作效率。

4 结论

通过对程序化控制的基本原理，线路程序化操作的步骤以及关键技术的探讨，实验表明程序化“一键操作”大幅度降低一次设备操作时间，提高操作效率，既实现了操作的快速性，又保证了操作的安全性，提高电网调度智能化水平。