浅谈程序化操作的现场应用和运行管理

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1、中国电机工程学会地世界青年学术会议吉林 - 1938 - 浅谈程序化操作的现场应用和运行管理浅谈程序化操作的现场应用和运行管理 陆剑云 丁罕 许洁 （江苏无锡供电公司 江苏 无锡 214000） 摘要：摘要： 随着程序化操作技术的日益成熟以及程序化操作技术在变电站逐渐开始应用， 如何在实际中应用程序化操作模式， 开展程序化变电站的运行管理工作，成为了充分发挥程序化变电站的技术优势，实现科技强网目标的一大课题。本文就程序 化变电站的特点、对于程序化变电站设备的运行要求介绍，对程序化变电站的操作模式和具体流程、程序化变电站操作中异 常处理进行了研究和分析，并对实际运用中的一些问题提出了相关措施，供

2、同行商榷。 关键字：关键字：程序化操作；运行管理 引言 引言 随着电网建设的飞速发展，国内变电站综自技术也发展到了较高的技术水平。为了适应电网的发展， 大量 220kV 及以下无人值班变电站开始投入运行，2007 年 12 月国家电网公司第一座按照无人值班运行方 式设计的 500kV 变电站无锡 500kV 惠泉变正式投入运行更标志着变电站运行模式进入了一个全新的时 代。但电网技术含量、设备性能的增加和日益提高的可靠性要求也使网络构造、操作程序更为复杂，电网 覆盖面的扩大和基建的频繁又使各种操作量大大增加，也相应增加了操作的安全可靠性风险。目前各电压 等级变电站普遍采用的电气操作方式仍然是键控

3、方式的逐项操作。即每步操作都需人工写票、确认，检查 的操作方式。大多数操作仍需要操作人员从监控中心赶到变电站现场实施，耗费了大量的人力和时间，同 时还带来了一定的交通隐患；另一方面，随着操作密度的增加，操作过程中人工干预程度太高，也给运行 人员带来了越来越大的压力，从一定程度上讲也提高了误操作的可能，影响了电网的安全运行水平。而程 序化操作方式在变电站的应用则打破传统运行操作方式，通过倒闸操作程序化，在操作中尽量避免人为错 误，达到减少或无需人工操作，减少人为误操作，提高操作效率，为实现真正意义上的无人值班进而为应 对人员缺少和变电站的日益增多的矛盾，提高变电站的安全运行水平，开辟了一条全新的

4、出路。如何在实 际中应用程序化操作模式， 开展程序化变电站的运行管理工作， 成为了充分发挥程序化变电站的技术优势， 实现科技强网目标的一大课题。 1 与传统 220kV 综自变电站相比程序化变电站的特点 1 与传统 220kV 综自变电站相比程序化变电站的特点 传统 220kV 综自变电站（下简称传统综自站）操作一般采用键控方式的逐项操作模式，首先由运行人 员根据操作要求及操作规程编写操作票，然后由操作人员按照操作票的执行要求和顺序进行操作，并人工 进行相应的检查，操作票的执行受到人为因素的影响较大。一方面操作票的正确性和执行操作票的准确性 都随着运行人员的技术水平，工作状态而带有较强的不确定

5、性。另一方面，大量的人工写票、审票、操作、 检查的过程也使操作时间变得冗长，操作效率较低，同时也将系统运行方式变换过程便长，导致系统运行 方式薄弱。 而实施程序化操作，只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条程序化操作命令 （比如说将某线路运行状态由运行改为检修） ，操作票的选择、执行和操作过程的校验由变电站内智能电 子设备自动完成，实现“一键操作”。一方面大大降低的操作中人为因素，提高了操作的可靠性，另一方面 也大大缩短了操作时间和系统运方变换时间，提高了操作效率和系统的可靠性。 由于程序化变电站的特点，其运行管理工作主要需要解决以下问题： (1)程序化变电站设备应满足哪些运

6、行要求问题 (2)程序化变电站的具体操作模式问题 (3)程序化变电站的异常处理问题 2 程序化变电站对于设备的运行要求 2 程序化变电站对于设备的运行要求 中国电机工程学会地世界青年学术会议吉林 - 1939 - 一般对于设备的选型和要求并不归入运行管理的范畴，如果在设备选型、初设审查等环节中提出设备 的使用单位运行的要求，无论是传统综自站还是程序化变电站，都能为日后的运行工作带来极大的便利， 这一点对于操作方式特殊的程序化变电站尤为重要。 根据国网公司安规第 2.3.6.10 条“电气设备操作后的位置检查应以设备实际位置为准，无法看到实际 位置时，可通过设备机械位置指示、电气指示、仪表及各种

7、遥测、遥信信号的变化，且至少应有两个及以 上指示已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。 ”的要求和程序化操作的具体需要程序化： （1）程序化操作只宜在一次设备均采用 GIS 的设备上方可进行。且一次设备均应具备遥控功能。 （2）为了使母线倒排等工作可以进行程序化操作，母联开关控制电源、PT 并列装置、母差保护软压 板均必须具备遥控功能。 （3）为了使设备改线路检修可以进行程序化操作，各出线必须安装验电器，并将相关节点列入遥信。 若线路有出线压变，其次级空气开关节点和出线压变电压判别节点也应列入遥信。同时出线压变次级与保 护装置之间必须增加出线闸刀或开关的辅助节点（避免倒送电） 。条件允

8、许可以考虑各开关直流控制电源、 线路压变次级空气开关具备遥控功能。 （4）一旦出现反应事故的“事故总信号” 、 “保护动作”等信号程序化操作系统必须可靠闭锁或停止 程序化操作。 3 程序化变电站的操作模式和具体流程 3 程序化变电站的操作模式和具体流程 3.1 程序命令人机接口问题程序命令人机接口问题 以往 110kV 及以下电压等级的程序化变电站程序命令多采用类似遥控命令的人机接口， 即一个操作程 序即是一个遥控按钮，操作人员通过选择不同的遥控按钮即可实行程序化操作。 但是由于 220kV 电压等级变电站主接线相对复杂，通常站内 220kV 或 110kV 部分为双母或双母带分 段的形式，由

9、此对于站内某些操作也相对复杂，操作程序种类也更加多。若仍采用类型遥控命令的人机接 口，则一方面人机对话画面繁杂，另一方面操作人员也容易选错遥控按钮。所在 220kV 变电站实现程序化 操作应采用基于设备状态自动判别的全程监视人机接口。 3.1.1 单间隔程序化操作应采用以下流程 图 1 单间隔程序化操作流程 3.1.2 两个及以上间隔热倒操作采用以下模式 人工 选择 目标 状态 设 备 初 始 状 态 自 动 判 别 自 动 调 取 程 序 化 操 作 票 人 工 输 入操 作 、 监 护 人 姓 人 工 确 认 程 序 化 操 作 票 人 工 确 认 执 行 程 序 化 操作 执 行 程 序

10、 化 操 作 中国电机工程学会地世界青年学术会议吉林 - 1940 - 图 2 两个及以上间隔热倒操作模式 3.2 程序化变电站的倒闸操作票模式 3.2 程序化变电站的倒闸操作票模式 理论上讲由于程序化变电站的倒闸操作过程均由程序化操作系统完成，故可以抛弃操作票模式进行操 作。但由于操作过程中起始阶段仍必须由人工选择，所以程序化变电站采用倒闸操作票还是十分必要的。 程序化操作票步骤内容为： 3.2.1 单间隔操作票 操作票内容为： 检查“XX”（XX 为需要程序化操作的设备）却在“XX”状态（XX 为初始状态） 选择将“XX”（XX 为需要程序化操作的设备）改至“XX”状态（XX 为目标状态）

11、 核对操作任务及操作步骤正确 程序化执行 检查“XX”（XX为需要程序化操作的设备）确在“XX”状态（XX为目标状态） 3.2.2 多间隔热倒操作票 操作票内容为： 检查“XX、XX、XX” （XX 为需要热倒的间隔）确在“X 母”运行状态（X 为初始母线状态） 选择组合票并预演正确 核对操作任务及操作步骤正确 程序化执行 检查“XX、XX、XX” （XX为需要热倒的间隔）确在“X母”运行状态（X为目标母线状态） 3.3 远程程序化操作的防误闭锁 3.3 远程程序化操作的防误闭锁 根据国网公司安规第 2.3.5.3 条“高压电气设备都应安装完善的防误操作闭锁装置。防误闭锁装置不 得随意退出运行

12、，停用防误闭锁装置应经本单位总工程师批准；短时间退出防误闭锁装置时，应经变电站 站长或发电厂当班值长批准，并应按程序尽快投入。”的要求，程序化操作也不能例外。程序化操作速度 是传统操作方式的数倍，一旦开始操作，整个过程不需要人力的参与。这就对于程序化操作软件和电气设 备的防误闭锁提出了更高的要求。变电站本地和监控中心必须确保程序化典型操作票和本地操作工作站、 主单元和各测控装置内五防逻辑库的正确性。运行人员需要定期会同远动自动化人员更新、修正程序化典 人工选择 需要组合 的程序化 操作票 人工输入 操作、监 护人姓名 自 动 调 取 程 序 化 操 作 票 人 工 定 义 程 序 化 操 作

13、票号 人工确认 预演程序 化操作票 人 工 确 认 执 行 程 序 化 操作 执 行 程 序 化 操 作 中国电机工程学会地世界青年学术会议吉林 - 1941 - 型操作票和各五防逻辑库；自动化设备改扩建、检修之后，必须核对程序化典型操作票、“遥信、遥控、 遥测”的点号、各五防逻辑库是否正确。 图 3 500kV 惠泉变操作联锁示意图 4 程序化变电站操作中异常处理 4 程序化变电站操作中异常处理 与传统变电站相比程序化变电站异常处理的难点主要在程序化操作异常中断时应该如何处理。根据操 作中断的原因，异常处理分为以下两块： 4.1监控中心程序化操作中断后的操作要求 4.1监控中心程序化操作中断

14、后的操作要求 （1）若设备状态未发生改变，则在排除停止程序化操作的原因后继续进行程序化操作。 （2）若设备状态未发生改变，若停止程序化操作的原因仅为监控中心与站端通信故障引起且无法立 即排除，则由监控中心转交现场进行继续进行程序化操作。若停止程序化操作的系其他原因，且在 5 分钟 内无法排除则进行常规操作。 （3）若设备状态未发生改变，停止程序化操作的原因则在排除停止程序化操作的原因后继续进行程 序化操作。 （4）若设备状态已发生改变，在原操作票操作步骤中“程序化执行”一栏靠左加盖“程序化中断” 章，并在备注栏内写明： 程序化操作中断时的设备状态 中断原因 根据调度命令按常规操作要求重新填写操

15、作票； 进行常规操作，对程序化已执行步骤，需现场核对设备状态并打勾。 本地操作工作站 发送操作指令 本地逻辑五防逻辑 主单元/测控装置 设备电气联锁 电气设备正确动 作 监控中心 发送操作指令 中国电机工程学会地世界青年学术会议吉林 - 1942 - 4.2 变电站现场程序化操作中断后的操作要求 4.2 变电站现场程序化操作中断后的操作要求 （1）若设备状态未发生改变，则在排除停止程序化操作的原因后继续进行程序化操作，若停止程序 化操作的原因无法在 5 分钟内排除，则进行常规操作。 （2）若设备状态已发生改变，在原操作票操作步骤中“程序化执行”一栏靠左加盖“程序化中断” 章，并在备注栏内写明：

16、 程序化操作中断时的设备状态 中断原因 根据调度命令按常规操作要求重新填写操作票； 进行常规操作，对程序化已执行步骤，需现场核对设备状态并打勾。 5 结束语 5 结束语 随着程序化操作技术在 220kV 甚至 500kV 变电站中的应用， 大量运行实践证明在现场规范应用程序化 操作技术，可以有效减少人工操作、减少误操作、提高操作效率，提高变电站电气操作速度和正确性。进 而使变电站综合自动化技术的应用踏上全新的台阶，为电网安全稳定运行提供良好的技术手段。 参考文献： 参考文献： 1杨承卫.微机保护动作信息采集系统J,华中电力,2004,vol.l7,1. 2袁宇波,郭家银.基于InternetIntranet的电网继电保护及故障信息管理系统J,电力系统自动化,2001. 3凌佳凯,陆剑云,许洁.浅谈500kV惠泉变无人值班运行管理规范J,华东电力,2008. 4电力安全工作规程修订组.国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）M,国家电网公司. 作者介绍： 作者介绍：陆剑云（1