基于集控系統(tǒng)壓板智能遠(yuǎn)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

隨著智能變電站在電網(wǎng)中的推廣與應(yīng)用，使調(diào)度自動(dòng)化和變電站自動(dòng)化正在朝著數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化、智能化的方向發(fā)展，技術(shù)的飛速發(fā)展，一次設(shè)備狀態(tài)智能化、穩(wěn)定性的提高，變電站運(yùn)行操作等技術(shù)日趨成熟，勢(shì)必對(duì)已有的變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響。隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的制定，實(shí)現(xiàn)了不同廠家裝置設(shè)備之間的互操作性，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，為電力企業(yè)減人增效提供了技術(shù)保障，變電站實(shí)施無(wú)人值班運(yùn)行管理已成為當(dāng)今主要管理模式。我所在供電公司變電站均具備無(wú)人值守條件，然而二次保護(hù)壓板的投切仍在現(xiàn)場(chǎng)操作，當(dāng)方式調(diào)整、線路帶電作業(yè)、裝置發(fā)異常信號(hào)時(shí)，均需派人到無(wú)人值班變電站現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)執(zhí)行投切壓板的操作，而變電站離操作隊(duì)大多較遠(yuǎn)，因路途、交通的影響造成完成操作任務(wù)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，增加了系統(tǒng)不安全因素。因此電力企業(yè)對(duì)實(shí)現(xiàn)線路重合閘遠(yuǎn)方投切控制的要求越來(lái)越強(qiáng)烈。本文通過(guò)對(duì)變電站一次設(shè)備與自動(dòng)化裝置遠(yuǎn)方遙控對(duì)接技術(shù)進(jìn)行總結(jié)分析，提出可行技術(shù)方案，在保證安全的前提下，對(duì)我池州供電公司110kV潘橋變保護(hù)裝置遠(yuǎn)方投切重合閘壓板功能進(jìn)行多次調(diào)試，最終成功實(shí)現(xiàn)了保護(hù)裝置重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切功能。

1.變電站重合閘壓板的作用與分類

1.1變電站重合閘壓板的作用

在傳統(tǒng)的各種保護(hù)中，壓板是用來(lái)接通或斷開(kāi)某個(gè)回路的。保護(hù)的出口壓板就是接通或斷開(kāi)出口繼電器或跳閘線圈勵(lì)磁回路的連接片。如果發(fā)現(xiàn)壓板接通前，其兩端有電壓則說(shuō)明出口壓板之前的某級(jí)保護(hù)邏輯回路已動(dòng)作，一旦接通就會(huì)有電流流過(guò)，使出口繼電器或跳閘線圈動(dòng)作跳閘。因此，一般要求在保護(hù)出口壓板接通前測(cè)量一下兩端的電壓，以檢驗(yàn)保護(hù)是否存在有可能導(dǎo)致斷路器跳閘的異?；蛉毕荩皶r(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)的不正確動(dòng)作行為，防止和避免誤跳斷路器事件的發(fā)生。

但近年來(lái)微機(jī)保護(hù)的大量應(yīng)用，使壓板的作用與概念產(chǎn)生了一些變化和區(qū)別。以國(guó)產(chǎn)微機(jī)保護(hù)為例，該類裝置出于對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)的繼承性，一般設(shè)有許多壓板，分別裝于保護(hù)裝置的輸出和輸入回路。其中，輸出回路由于仍較多采用帶有機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器，故壓板的作用與概念與傳統(tǒng)保護(hù)基本一致，但這些壓板通常由裝置內(nèi)的多個(gè)保護(hù)公用，一般不經(jīng)常操作。而裝于保護(hù)輸入回路的壓板通常作為裝置內(nèi)某個(gè)保護(hù)的投入或切換壓板具有較高的操作概率。這些壓板與傳統(tǒng)保護(hù)的壓板在功能上有所區(qū)別，其作用僅僅是將某個(gè)工作電平(通常接通為高電平，斷開(kāi)為低電平)經(jīng)光電耦合后加至保護(hù)的輸入口上，供CPU 讀取，并據(jù)此修改保護(hù)的某個(gè)控制字，以控制程序的流向，來(lái)完成不同的邏輯操作。這些壓板的兩端正常時(shí)是

應(yīng)該有電壓的(24V左右)，如果無(wú)電壓或電壓不正常，反而可能使保護(hù)CPU 讀取的數(shù)據(jù)出錯(cuò)或使壓板失去作用。導(dǎo)致保護(hù)不能正常工作。

1.2變電站重合閘壓板的分類

變電站保護(hù)裝置重合閘壓板在分類上有軟壓板和硬壓板之分。

1.2.1軟壓板的工作原理

軟壓板是指軟件系統(tǒng)的某個(gè)功能投退，比如投入和退出某個(gè)保護(hù)和控制功能。通常以修改微機(jī)保護(hù)的軟件控制字來(lái)實(shí)現(xiàn)。綜合自動(dòng)化站中的微機(jī)型繼電保護(hù)裝置，通常不是安裝在控制室內(nèi)，而是安裝在開(kāi)關(guān)場(chǎng)的保護(hù)小室內(nèi)。保護(hù)屏除設(shè)有跳閘、合閘、啟動(dòng)失靈等出口壓板外，裝置的保護(hù)功能投入壓板(如“主保護(hù)投入”等)可利用保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)通信接口通過(guò)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)由值班員在遠(yuǎn)方直接進(jìn)行投入或退出，可稱之為“軟壓板”。除此之外，保護(hù)屏通常還保留功能投入的“硬壓板”。硬壓板指連片，跳閘壓板就是出口壓板，用于驅(qū)動(dòng)跳合閘繼電器的?，F(xiàn)在很多微機(jī)保護(hù)已具備了軟壓板，可以與硬壓板做成或邏輯和與邏輯供使用。

軟壓板是指軟件系統(tǒng)的某個(gè)功能投退，比如投入和退出某個(gè)保護(hù)和控制功能，通常以修改微機(jī)保護(hù)的軟件控制字來(lái)實(shí)現(xiàn)。控制字是調(diào)度結(jié)合電網(wǎng)設(shè)置的保護(hù)或統(tǒng)一的自動(dòng)裝置的運(yùn)行方式，一般由調(diào)度或者公司整定人員整定好之后長(zhǎng)期不改變的。當(dāng)控制字設(shè)置為“0”時(shí)，重合閘軟壓板不具備投切功能;當(dāng)控制字設(shè)置為“1”時(shí)軟壓板具備重合閘投切功能。

1.2.2硬壓板的工作原理及示意圖

硬壓板是指硬接線回路上設(shè)的一個(gè)壓板，屬于保護(hù)外部的開(kāi)入量。它是看得見(jiàn)的可以操作的實(shí)物壓板，有接到邏輯回路里的用于保護(hù)功能的投退，也有的是跳閘出口壓板。安裝在保護(hù)屏或者測(cè)控屏外面的壓板一般由值班員通過(guò)人工手動(dòng)完成投切。硬壓板接入，開(kāi)關(guān)量表示為1;硬壓板不接入，開(kāi)關(guān)量表示為0。

硬壓板我們可以理解為是有明顯斷開(kāi)點(diǎn)的連接片，就跟電氣設(shè)備中的刀閘一樣，屬于硬結(jié)點(diǎn)。圖1所示，南自PSX600測(cè)控裝置硬壓板投退操作區(qū)。

圖1 南自PSX600測(cè)控裝置壓板投退操作區(qū)示意圖

2 變電站重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

2.1重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)實(shí)施廠站情況簡(jiǎn)介

110kV潘橋變?yōu)槌刂莨╇姽?004年5月投運(yùn)建設(shè)的無(wú)人值班變電站，實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，該變電站是南自廠PSX 600測(cè)控保護(hù)裝置，繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置均不具備定值及功能投退遠(yuǎn)方操作功能。以往每次帶電作業(yè)前后，集控站都要安排運(yùn)行人員到該變電站現(xiàn)場(chǎng)人工投退壓板，既增加了運(yùn)行人員的工作量，又延長(zhǎng)了帶電作業(yè)等待時(shí)間，為進(jìn)一步提高工作效率，2010年以來(lái)，我公司組織生技、變電、調(diào)度等部門人員，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)開(kāi)展項(xiàng)目攻關(guān)，并與南自繼電保護(hù)自動(dòng)化廠家技術(shù)人員共同探索改進(jìn)方案。從調(diào)度及廠站自動(dòng)化運(yùn)行規(guī)定是否允許保護(hù)裝置重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投退、廠家的保護(hù)裝置能否提供相應(yīng)的功能和接口等方面入手，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況分析，在保證安全的前提下，對(duì)公司110kV潘橋變10kV線路重合閘軟壓板進(jìn)行多次調(diào)試，最終成功實(shí)現(xiàn)了線路重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切功能。

2.2重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)實(shí)施方案

2.2.1重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施條件

a.變電站為綜自模式:間隔層為總線或以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，裝設(shè)有繼電保護(hù)信息系統(tǒng)子站，自投、饋線保護(hù)裝置具備遠(yuǎn)方控制軟壓板實(shí)施條件。

b.變電站已經(jīng)接入RCS-9001集控系統(tǒng):具備主備兩路遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、專線通道(采用DISA、104規(guī)約)、保護(hù)信息系統(tǒng)通道(國(guó)電南自103規(guī)約)，集控中心都能夠進(jìn)行遙控操作。

2.2.2重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方法

a.將軟壓板作為遙信點(diǎn)，其狀態(tài)可作為事件方式上送至裝置，直接通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字通道實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方投切，并判斷、監(jiān)視其狀態(tài)。遙控過(guò)程等同于開(kāi)關(guān)、刀閘的遙控操作，同樣需要輸入操作人、監(jiān)護(hù)人名稱，輸入軟壓板雙編號(hào)。

b.對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)庫(kù)(網(wǎng)絡(luò)庫(kù)、專線庫(kù))進(jìn)行修改、配置，增加保護(hù)設(shè)備軟壓板遙控、遙信信息量。

c.進(jìn)行備自投功能軟壓板的遠(yuǎn)方投退試驗(yàn)。退出備自投裝置出口壓板，將全站運(yùn)行中的測(cè)控及保護(hù)測(cè)控裝置“遠(yuǎn)方/就地”控制選擇開(kāi)關(guān)打至“就地”位置，防止誤控運(yùn)行中設(shè)備。

d.退出調(diào)試的饋線保護(hù)測(cè)控裝置遙控出口壓板及保護(hù)出口壓板，將本調(diào)試饋線外的運(yùn)行中測(cè)控及保護(hù)測(cè)控裝置“遠(yuǎn)方/就地”控制選擇開(kāi)關(guān)至“就地”位置，防止誤控運(yùn)行中設(shè)備。進(jìn)行該饋線保護(hù)重合閘、失壓保護(hù)功能、過(guò)負(fù)荷保護(hù)跳閘功能軟壓板的遙控試驗(yàn)。

2.2.3重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試安全注意事項(xiàng)

a.修改遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)庫(kù)前必須進(jìn)行備份，修改完畢所有的組態(tài)、配置文件需要與備份文件進(jìn)行核對(duì)無(wú)誤。

b.軟壓板的遙控是否成功必須進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)裝置參數(shù)菜單進(jìn)行核對(duì)，禁止只憑裝置的液晶顯示或報(bào)文上送顯示判斷。

c.單個(gè)裝置調(diào)試完畢必須恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)后才可以進(jìn)行下一調(diào)試。

d.全站調(diào)試完畢調(diào)試班組需會(huì)同值班人員檢查措施恢復(fù)情況。

2.2.4重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)方案處理分工

a.調(diào)度所自動(dòng)化班配合變電應(yīng)用部門完成重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)應(yīng)用實(shí)施。

b.變電集控中心：負(fù)責(zé)收集裝置資料收集;負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)裝置的改造升級(jí)和核對(duì)裝置軟壓板遙控執(zhí)行正確與否的調(diào)試。

c.生技部:負(fù)責(zé)制定工作計(jì)劃，組織制定調(diào)試方案，協(xié)調(diào)停電事宜，合理安排進(jìn)度，有效投入人力，有序開(kāi)展工作，協(xié)調(diào)軟壓板遠(yuǎn)方投切調(diào)試的相關(guān)事宜。

2.3 110kV潘橋變重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

2.3.1潘橋變10kV線路重合閘軟壓板數(shù)據(jù)庫(kù)遙信入庫(kù)

我們首先對(duì)110kV潘橋變測(cè)控裝置10kV測(cè)控單元進(jìn)行整體功能測(cè)試，其具備線路重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切功能的應(yīng)用拓展。增加PSX600測(cè)控裝置站端遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)庫(kù)“重合閘軟壓板”遙信點(diǎn)表，網(wǎng)絡(luò)庫(kù)、專線庫(kù)同步生成;檢查審核站端遠(yuǎn)傳庫(kù)軟壓板遙信點(diǎn)表序號(hào)對(duì)應(yīng)，負(fù)責(zé)對(duì)10kV饋線重合閘、自投裝置、主變差動(dòng)保護(hù)、主變高低中后備復(fù)壓過(guò)流Ⅰ、II、III段及零流、間隙等功能軟壓板進(jìn)行定義描述，數(shù)據(jù)庫(kù)修改、生成。

2.3.2潘橋變10kV線路重合閘軟壓板RCS-9001集控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)遙控入庫(kù)

增加PSX600測(cè)控裝置站端遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)庫(kù)“重合閘軟壓板”遙控點(diǎn)表，網(wǎng)絡(luò)庫(kù)、專線庫(kù)同步生成;審核潘橋變裝置遠(yuǎn)傳庫(kù)遙控點(diǎn)表，負(fù)責(zé)RCS-9001集控系統(tǒng)遙控信息表描述，數(shù)據(jù)庫(kù)修改、生成。

2.3.3潘橋變10kV線路重合閘軟壓板RCS-9001集控系統(tǒng)主畫(huà)面制作、定義、試驗(yàn)工作

潘橋變10kV線路重合閘軟壓板主畫(huà)面制作、定義工作;增加10kV線路重合閘、自投裝置、主變差動(dòng)保護(hù)、主變高低中后備復(fù)壓過(guò)流Ⅰ、II、III段及零流、間隙等功能軟壓板光字牌遠(yuǎn)方監(jiān)視軟壓板畫(huà)面制作、定義;針對(duì)保護(hù)設(shè)備遙控操作的畫(huà)面要求完成五防校驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的生成;負(fù)責(zé)在集控中心遠(yuǎn)方投切潘橋變10kV線路重合閘軟壓板遙控試驗(yàn)工作，同步完成系列新增軟壓板遠(yuǎn)方遙信信號(hào)光字牌監(jiān)視試驗(yàn)。RCS-9001集控系統(tǒng)遠(yuǎn)方投切軟壓板遙控過(guò)程示意圖如下：

圖2 RCS-9001集控系統(tǒng)軟壓板遙控過(guò)程示意圖

2 變電站重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)與注意事項(xiàng)

3.1重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

潘橋變10kV線路重合閘遠(yuǎn)方投切功能的應(yīng)用實(shí)施，省卻了到現(xiàn)場(chǎng)操作的交通時(shí)間，變電站重合閘的投切，只需在集控中心控制終端電腦上輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可完成，而在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方投切重合閘操作的工作站上還可以通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)看到自己管轄的變電站的設(shè)備的運(yùn)行狀況及報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)操作狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。既節(jié)省了大量的人力物力，提高了帶電作業(yè)的工作效率，客戶滿意率也得到了很大的提升。

3.2重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)操作注意事項(xiàng)

變電站重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切,應(yīng)有完善的組織措施確保保護(hù)重合閘及相關(guān)回路的運(yùn)行狀態(tài)與遙控指令的要求相符,以避免發(fā)生安全事故,要注意避免由于應(yīng)投入重合閘軟壓板但實(shí)際未能投入而導(dǎo)致電網(wǎng)停電事故的發(fā)生,特別要注意避免線路重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切誤操作，使得保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法完成跳合閘動(dòng)作，造成電力系統(tǒng)裝置設(shè)備的故障，一旦裝置發(fā)生故障,操作時(shí)可能引發(fā)電網(wǎng)事故，所以實(shí)際運(yùn)行中操作人員一定要保持高度的責(zé)任心，特別是注意裝置的可靠性檢查,切實(shí)做好無(wú)人值班變電站裝置的日常巡檢和維護(hù),保障電網(wǎng)運(yùn)行安全。

3 結(jié)論

變電站重合閘軟壓板遠(yuǎn)方投切技術(shù)的成功應(yīng)用,減少了變電站運(yùn)行維護(hù)人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，節(jié)省了電網(wǎng)運(yùn)行管理成本，推進(jìn)了無(wú)人值班變電站的自動(dòng)化管理水平，確保了變電站壓板投退安全可靠，并在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與電力企業(yè)發(fā)展起到了現(xiàn)實(shí)作用。

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