关于OCS系统同期装置校核功能的深度研究

摘 要：程序化操作同期装置校核功能已在江门调控初步上线，避免了调度员人工确认同期装置软压板的过程，节省了开关遥控失败带来的变电运行人员、调度员检查时间，有效提高了调度员操作效率以及运行人员工作效率。但目前仅针对线路同期装置进行了研究，未对母联开关功能进行研究，为进一步提高操作效率，探讨了由OCS直接判定并遥控以达到同期装置校核最终状态的可行性。

关键词：同期装置;遥控;程序化操作;软压板

0 引言

按照广东中调发布的全面调度遥控操作指导的“安全第一、目标导向、试点先行、有序推进”四项原则，江门调控正逐步有序推进同期装置软压板的校核及遥控功能，为接下来的全面遥控工作做好准备。

全面遥控的场景下，一次设备调度负责线路、主变、母线主要设备在运行与冷备用间状态转换的遥控操作，二次设备调控员负责保护、安自装置的功能投退和定值区切换的遥控操作。在此场景下，调度遥控数量剧增，同期装置的校验与遥控尤为必要，如果位置不对应会直接影响开关合闸操作，给接下来的遥控操作增加不必要的检查环节。

1 调度端同期装置校核功能现状

1.1    程序化操作同期装置校核功能逻辑

如图1所示，目前程序化操作根据同期装置软压板、操作票是否含有“同期”字样、本侧母线电压、线路是否充电（对侧开关位置、对侧母线电压）、本侧Ux情况等多个方面进行校核。

按照上述流程图的结果，可根据不同的判断逻辑分别校验“检无压” “不检定” “检同期”3个压板状态，最终返回结果并在OCS系统中弹窗显示，如果压板状态不对应，系统将禁止操作。

1.2    程序化操作同期装置校核功能使用效果

同期装置校核功能是针对开关控合时的一个校验手段，以江门调控2020年操作书面为例，全年共执行操作20 858项，其中检无压合开关1 452项，检同期合开关897项，不检定合开关15项，三者共计2 364项，占全年调度操作总数的11.33%。目前新建变电站已按照同期装置非自适应标准进行建造，旧变电站也在按照此方向改造，所以按照50%的开关需要设置同期装置功能来计算，全年此项功能可帮助调度员在1 000多项操作中进行把关，极大地减少了操作前的检查耗时[1]。

1.3    程序化操作同期装置校核功能存在的问题

（1）目前同期装置校核功能已具备线路开关遥控的判断逻辑，但对于母联开关操作未建立有效规则进行判别，在检无压、检同期合母联（分段）开关时，仍未能进行同期装置校核。

（2）江门地区部分220 kV及500 kV变电站与外地市局联络，如与珠海联络的220 kV国古线、与阳江联络的220 kV凌孟线及500 kV蝶孟甲线，而OCS系统无法获取对侧厂站的遥测数据，无法判知对侧开关状态及母线电压，因此对于部分联络线路仍无法判别，在遥控开关时会出错。

（3）同期装置压板的校核功能是由DICP程序化发送指令后，由OCS系统通过本身的逻辑进行校核，因此在调度员手动通过OCS遥控时也可以执行同样的校验规则，实现校核全场景覆盖，尤其是事故处理等紧急情况，调度员不通过DICP系统出操作票，通过增加手动合开关时的校验功能，可以有效提高异常处置效率。

（4）同期装置校核功能完善后，仍需要调度员手动调整同期装置压板状态，而OCS本身已经校验过同期装置的压板位置是否对应，因此调整的步骤可以由OCS完成，即假如通过校验同期装置压板未在对应位置，由OCS自动投入或退出相应压板完成压板的操作。

2 同期装置校核深度功能建设方案

2.1    建立母联（分段）开关同期装置校核逻辑

母联开关的同期装置校核逻辑不同于线路开关，线路开关检无压时为本侧有压、线路无压;检同期时为本侧有压、线路有压;不检定时为本侧无压、线路无压。

根据此方向，建立母联开关的校核逻辑，同样采取拓扑连接关系查找后进行对比判断。首先选取开关的类型（母联开关、线路开关），如开关类型为线路开关则采取原有的逻辑，如开关类型为母联开关时，按照下面的逻辑进行判断：

（1）检无压：母联开关两侧母线，一侧有压、一侧无压。

（2）检同期：母聯开关两侧母线，两侧均有压。

（3）不检定：母联开关两侧母线，两侧均无压。

通过以上逻辑判断即可将同期装置校核功能覆盖到日常所操作的所有母联、线路开关上，避免了校核的遗漏。

2.2    解决对侧厂站无遥测数据导致相关开关操作时同期装置校核出错问题

如1.3中所述，本地市局的OCS系统无法获取对侧局外厂站的遥测数据，无法判知对侧开关状态及母线电压，因此考虑将有关对侧数据的判据进行调整。

通过现有逻辑可知，对侧开关状态及母线状态是确保线路是否充电的中调依据，因此根据已有的数据量进行筛查后可用本侧的线路电压进行判断。

具备同期装置软压板遥控的厂站，其相关线路均有线路电压Ux这个量测类型，理论上来讲本侧厂站的Ux应与对侧厂站的Ux一致，线路Ux有数即可判断为线路充电有压。如线路PT断线所取的Ux为0，此时线路真实是有压的，检同期功能失效，但也应由调度员进行判断干预，判断是否可以继续进行操作。

所以通过本站的线路电压Ux进行综合判断，代替对侧开关状态与母线电压的测量，可以很好地解决对侧数据无法获取的难题，也降低了整个逻辑因拓扑分析导致的判断难度，减少出错概率[2]。

2.3    调度员在OCS界面中的遥控无同期装置校核逻辑

根据同期装置校核的逻辑，检无压、不检定、检同期3个判断逻辑为独立的技术模块，DICP程序化操作的功能仅是根据操作指令发送“同期”字样至OCS，再稍加判断以确定该操作的目标压板状态。因此，可在调度员手动遥控时，进行前置弹框选择，由调度员选择经何种方式合闸，选择后，再由系统经过对应的检定逻辑模块进行判断即可解决此问题。如图2所示，通过建立母联开关的逻辑，采用线路电压Ux这个量测类型取代原有的线路是否充电判断逻辑，建立OCS界面遥控的规则，即可实现整套同期装置校核功能深度研发与应用，全面覆盖调度员的日常操作范围。

3 同期装置校核深度功能逻辑预期成果及未来展望

3.1    预期成果

通过对2020年江门调控操作量的统计可知，母联开关遥控合闸操作共366次，涉及局外厂站的开关遥控合闸15次。两项类别占全部遥控开关合闸数目的16%，极大程度上解决了同期装置校核功能缺失的问题。

按2020年全年开关遥控合闸2 364次，并以50%的厂站具备同期装置软压板遥控需求（后续通过综自改造、新站投运等该比例会更高）计算，全年此项功能可帮助调度员在1 000多项操作中进行把关，平均每次调度员核对耗时2 min，综合下来全年可节省33 h，大幅减少了调度员的操作时间与变电人员的等待时间。

3.2    未来展望

1.3中提到，同期装置校核功能完善后，仍需调度员手动调整同期装置压板状态，后续将继续深入挖掘同期装置校核功能，系统检测同期装置压板位置不正确后，由系统自动进行压板投入，无关压板进行退出操作，可彻底避免调度员的操作，无须花费心思关注同期装置的压板是否正确，按照上述1 000多个开关的计算，压板调整投退可再次节省66 h，综合起来全年节省100 h左右，每条线路操作耗时也可缩短10%，真正做到了智慧调度[3]。

4 结语

在主网设备的全面遥控模式下，对同期装置校核功能的深入研发，无论是在时间成本上，还是人力成本上，都有巨大的收益。尤其是在主变、母线、二次设备均由调度员进行遥控操作后，调度员的操作数量更多，该环节的智能校验可为操作提供良好的校核手段，有效减轻调度员的操作压力，切实向打造“系统级操作中心”的定位迈进。

[参考文献]

[1] 叶念国.由我国同期装置的现状所引发的思考[J].电网技术，1998，22（12）：74-77.

[2] 张进有.多同期系统自检切换的实现[C]//全国大中型水电厂技术协作网第五届年会论文集，2008：364-370.

[3] 柳海波，楊剑芳.一种发电机同期电压回路校核的新方法[J].水电厂自动化，2015，36（1）：25-27.

收稿日期：2021-08-09

作者简介：宋惠宇（1989—），男，黑龙江牡丹江人，电气工程师，研究方向：电力调度、系统运行。