黃華

（河北滄州供電公司，河北 滄州 061001）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)，通信技術(shù)的快速發(fā)展，變電站的自動(dòng)化應(yīng)用水平也不斷提高。伴隨著電子式電流電壓互感器以及智能斷路器等設(shè)備的成熟與普及以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的確立，變電站在運(yùn)行時(shí)可自主便捷的獲取所需要的各類信息并上傳到控制中心等地，從而實(shí)現(xiàn)在控制中心等地對(duì)變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，變電站進(jìn)入無人值班時(shí)代，變電站操作也開始由鍵控方式過渡到程序化控制。而基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的程序化變電站的推廣和普及，必將對(duì)提高設(shè)備可靠性，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)減員增效等現(xiàn)實(shí)意義。

1 、程序化電站的定義及其特點(diǎn)

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)

1.1IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，是由國(guó)際電工委員會(huì)第57技術(shù)委員會(huì)(IECTC57)的 3個(gè)工作組10,11,12(WG10/11/12)負(fù)責(zé)制定的。此標(biāo)準(zhǔn)采用自上而下的方式將變電站通信體系分為3層:變電站層、間隔層、過程層，并對(duì)各層的功能進(jìn)行定義，面向?qū)ο蠼?，同時(shí)規(guī)范各類數(shù)據(jù)的定義命名，設(shè)備的行為和自述特征以及通用的配置語(yǔ)言等等，從而實(shí)現(xiàn)不同智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作。

1.2 程序化變電站

程序化變電站（即數(shù)字化變電站）是以變電站內(nèi)智能化的一次設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備為數(shù)字對(duì)象，通過建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上的高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量監(jiān)視、控制保護(hù)、信息管理等的自動(dòng)化功能的變電站。

程序化變電站的主要特點(diǎn)有五個(gè)方面：一是變電站傳輸和處理的信息全數(shù)字化。二是過程層設(shè)備智能化。三是信息共享標(biāo)準(zhǔn)化：統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一建模來實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)外的信息交互和共享。四是高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化：變電站內(nèi)外各對(duì)象間實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。五是高質(zhì)量信息：可靠性、完整性、實(shí)時(shí)性。

在變電站內(nèi)依托IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建立遠(yuǎn)動(dòng)無縫通信系統(tǒng)可使變電站自動(dòng)化設(shè)備具有自描述、自診斷的特性，極大的方便了系統(tǒng)的集成，同時(shí)也可以提高信息類數(shù)據(jù)的集成,從而減少變電站運(yùn)行的工作量以及由于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)、監(jiān)視、運(yùn)行、診斷和維護(hù)等所產(chǎn)生的費(fèi)用，同時(shí)也能節(jié)約大量時(shí)間，增強(qiáng)了程序化系統(tǒng)的靈活性。采用該標(biāo)準(zhǔn)系列將極大的提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)水平和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、節(jié)約開發(fā)驗(yàn)收維護(hù)的人力物力資源、實(shí)現(xiàn)完全的互操作性。

2 、程序化電站的現(xiàn)狀

1993年，變電站自動(dòng)化理論初次在國(guó)內(nèi)提出，經(jīng)過十來年的發(fā)展，依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，變電站自動(dòng)化技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到一定的水平，基本上實(shí)現(xiàn)了間隔層和站控層間的數(shù)字化。

2005年，國(guó)內(nèi)首座程序化變電站－蘇州吳城供電公司的110kV新河變電站投入運(yùn)行；2006年曲靖110kV翠峰變電站改造為全數(shù)字化變電站通過專家組驗(yàn)收并投產(chǎn)；2007年江蘇無錫220kV變電站實(shí)現(xiàn)程序化控制等等，根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司公布的資料現(xiàn)實(shí)截至2009年5月26日國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)共有66座數(shù)字化變電站，其中30座已經(jīng)投入運(yùn)行，32座在建，4座規(guī)劃建造。由此可見程序化變電站在我國(guó)的發(fā)展極快，同時(shí)必然也給我們帶來了相應(yīng)的困難和經(jīng)驗(yàn)。

3 、程序化電站安全運(yùn)行的管理

由于程序化電站強(qiáng)調(diào)信息的共享和繼承應(yīng)用，它的設(shè)計(jì)模式、調(diào)試模式、運(yùn)行模式和維護(hù)模式與傳統(tǒng)的變電站有很大的區(qū)別，要使變電站能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，就必須要改變?cè)O(shè)計(jì)方法，重新明確運(yùn)行維護(hù)職責(zé)及范圍、專業(yè)化指導(dǎo)運(yùn)行生產(chǎn)和維護(hù)作業(yè)。

首先要制定明確的操作規(guī)范，要根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控到的信息，正確判斷電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；在判斷電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，要充分考慮電氣設(shè)備完成操作所需要的時(shí)間；同時(shí)應(yīng)將二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息做為檢查電氣設(shè)備狀態(tài)的條件之一，并分析其可能的影響來決定命令的執(zhí)行與否；還應(yīng)該保證電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換依次為“運(yùn)行－熱備用－冷備用－檢修”，一旦狀態(tài)出現(xiàn)不符，需立即報(bào)錯(cuò)并中止操作。

其次要完善過程控制，在變電站投入運(yùn)行前，應(yīng)召集相關(guān)運(yùn)行部門技術(shù)人員參與到程序化的操作票的制定中來，這樣可以更好的利用其多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在每一張操作票進(jìn)行程序化前都要對(duì)其經(jīng)過嚴(yán)格的操作實(shí)驗(yàn)以證明其科學(xué)性及合理性；同時(shí)在監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面，應(yīng)該設(shè)定用戶名及密碼，防止誤操作；遠(yuǎn)程操作時(shí)應(yīng)先自動(dòng)判別設(shè)備是否在遠(yuǎn)方狀態(tài)，確認(rèn)在遠(yuǎn)方狀態(tài)后先發(fā)出選擇命令，等到設(shè)備發(fā)回返校信息后才能發(fā)出執(zhí)行命令，這樣可以防止系統(tǒng)軟件異常，或者通信過程中的故障而引發(fā)的誤動(dòng)作；變電站內(nèi)一旦出現(xiàn)事故信號(hào)應(yīng)立即對(duì)程序化操作系統(tǒng)進(jìn)行可靠閉鎖，并終止操作。

第三要保證通信網(wǎng)絡(luò)的安全和可靠性，程序化變電站最重要的功能是實(shí)現(xiàn)信息共享，而這便是以通信網(wǎng)絡(luò)作為其實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)的，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，將直接威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，所以要使用質(zhì)量有保證的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時(shí)要提高操作員工對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和維護(hù)能力以及在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備異常是應(yīng)急處理的能力。

第四要保留適度的人工干預(yù)能力，雖然在程序化變電站內(nèi)越少人工干預(yù)越能提高工作效率，但是由于歷史及技術(shù)原因，我國(guó)的“智能一次設(shè)備”研發(fā)制造發(fā)展相對(duì)緩慢，未能完全達(dá)到IEC61850標(biāo)準(zhǔn)所需的標(biāo)準(zhǔn)，而程序化操作的成功與否很大程度上取決于智能一次設(shè)備的可靠性，故而在實(shí)際運(yùn)行操作中，運(yùn)行人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)程序命令進(jìn)行人工控制和干預(yù)，以保證變電站的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

雖然現(xiàn)階段程序化變電站的普及率并不高,其相應(yīng)的技術(shù)及設(shè)備生產(chǎn)并未能完全滿足需求,而且IEC61850標(biāo)準(zhǔn)仍然在不斷完善當(dāng)中,但是程序化變電站在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中所表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性、可靠性及節(jié)能增效的優(yōu)點(diǎn)符合電網(wǎng)未來發(fā)展的要求，故而掌握程序化變電站安全運(yùn)行的條件及科學(xué)的管理方式是十分必要的。

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