裴東鋒，薛曙光，王宇紅

（國網(wǎng)河北省電力公司邯鄲供電分公司，河北 邯鄲 056002）

1 概述

倒閘操作是調(diào)控中心調(diào)控員日常最重要的工作之一，也是電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要措施和保證。倒閘操作可以通過就地操作、遙控操作、程序操作完成。遙控操作、程序操作的設(shè)備應(yīng)滿足有關(guān)技術(shù)條件［1］。目前，各地區(qū)調(diào)控中心一般應(yīng)用OPEN3000、D5000等自動(dòng)化系統(tǒng)作為技術(shù)支持平臺(tái)來完成遠(yuǎn)方集中遙控操作，但這種遙控操作基本上是一種無約束的操作。進(jìn)行遠(yuǎn)方集控操作期間，傳統(tǒng)的機(jī)械防誤、電子防誤、微機(jī)五防等已無法自動(dòng)實(shí)時(shí)校核遠(yuǎn)方集中遙控操作，整個(gè)操作流程中某一步驟出現(xiàn)錯(cuò)誤都有可能導(dǎo)致誤操作的發(fā)生，以致危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。防止遙控誤操作只能依靠調(diào)控員的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心，這種無約束的操作為遙控操作帶來很大的誤操作隱患，遙控誤操作概率大大增加。

為解決集中遙控操作存在的問題，可通過在遙控操作功能模塊中引入拓?fù)湮宸老到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遙控操作全過程的防誤閉鎖管理，對遙控操作進(jìn)行實(shí)時(shí)安全防誤校核，任何一個(gè)步驟的錯(cuò)誤，防誤閉鎖系統(tǒng)都能夠立即禁止操作并正確提示錯(cuò)誤內(nèi)容，可以大大的降低誤操作的可能，確保遙控操作的安全性和正確性。

2 拓?fù)湮宸老到y(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的特點(diǎn)

所謂拓?fù)湮宸?，主要是根?jù)電氣島狀態(tài)和電氣設(shè)備間的拓?fù)潢P(guān)系來實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作的五防閉鎖。它提取了根據(jù)“五防”要求的設(shè)備之間操作閉鎖的基本規(guī)則，通過拓?fù)渌阉髡页鱿嗷ゲ僮鏖]鎖的設(shè)備，不依賴于人工定義，自動(dòng)適應(yīng)電氣設(shè)備和電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。具有以下特點(diǎn)：

a.安全性。安全校核系統(tǒng)具備基于系統(tǒng)拓?fù)涞奈宸佬：?、潮流校核和操作順序校核等多種校核功能，貫穿于操作票的編寫、流轉(zhuǎn)以及遙控操作等調(diào)度員日常操作的每個(gè)環(huán)節(jié)，確保操作的正確性和安全性。其中，基于系統(tǒng)拓?fù)涞奈宸佬：丝梢詫?shí)現(xiàn)斷路器、隔離開關(guān)和接地隔離開關(guān)操作的五防校核；潮流越限校核實(shí)現(xiàn)了線路潮流越限提示、變壓器潮流越限提示和母線電壓越限提示等功能；操作順序校核確保調(diào)度員或集控員的每步遙控操作必須按照預(yù)演的順序進(jìn)行，從而避免了無票操作。不同于單獨(dú)的變電站防誤閉鎖，安全校核系統(tǒng)具備本站安全閉鎖功能和全網(wǎng)安全閉鎖功能，可以徹底避免帶接地合隔離開關(guān)和帶電合接地等事故的發(fā)生。

b.方便性。共享系統(tǒng)的模型、圖形和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無需用戶進(jìn)行二次維護(hù)。同時(shí)，用戶無需維護(hù)五防規(guī)則，無需維護(hù)潮流模型，大大減少了系統(tǒng)維護(hù)工作量。

c.通用性。安全校核系統(tǒng)既可以應(yīng)用于調(diào)度系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于集中遠(yuǎn)程控制；既可以進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控的安全校核，也可以應(yīng)用于培訓(xùn)狀態(tài)下模擬環(huán)境的安全校核，具有良好的通用性。

d.智能性。該系統(tǒng)自動(dòng)適應(yīng)電網(wǎng)接線方式的變化，無需用戶配置新的五防規(guī)則。

2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

拓?fù)湮宸老到y(tǒng)是在OPEN3000、D5000等自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)上，在實(shí)際電網(wǎng)模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上對遙控操作進(jìn)行過程校驗(yàn)、安全控制的軟件系統(tǒng)，包括模擬操作、遙控執(zhí)行、解鎖操作以及實(shí)際執(zhí)行過程中的安全校驗(yàn)程序。系統(tǒng)的邏輯構(gòu)成如圖1所示。

圖1 拓?fù)湮宸老到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

拓?fù)湮宸老到y(tǒng)在充分利用SCADA 系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，將操作票智能生成系統(tǒng)、防誤模擬系統(tǒng)、安全約束系統(tǒng)和遙控操作流程有機(jī)結(jié)合起來，以技術(shù)條件為遠(yuǎn)方遙控操作人員提供一個(gè)操作簡單、易于維護(hù)、功能齊全的遙控操作防誤工具，使SCADA／EMS系統(tǒng)下發(fā)的遙控操作，經(jīng)過防誤模擬預(yù)演后，在實(shí)際執(zhí)行過程中必須經(jīng)過安全約束系統(tǒng)的校驗(yàn)才能執(zhí)行遙控命令。

2.3 系統(tǒng)防誤規(guī)則

電力系統(tǒng)中的電氣操作主要是斷路器、隔離開關(guān)和接地隔離開關(guān)的操作，因此“五防”也是針對這幾種設(shè)備操作而言［2］。

2.3.1 斷路器的拓?fù)湮宸酪?guī)則

a.斷路器斷開后，如果斷路器任一端節(jié)點(diǎn)的電氣島由活島變?yōu)樗缻u，則提示用戶斷開斷路器可能導(dǎo)致下游母線失電。

b.斷路器合上后，如果斷路器的任一端由死島變?yōu)榛顛u，則提示用戶將給下游母線充電。

c.斷路器斷開后，如果斷路器兩端節(jié)點(diǎn)電氣島號不同，則提示用戶斷開斷路器可能導(dǎo)致系統(tǒng)解環(huán)。

d.斷路器合上前，斷路器兩端節(jié)點(diǎn)電氣島號不同，則合斷路器時(shí)提示系統(tǒng)合環(huán)。

e.斷開變壓器高（中）壓側(cè)斷路器，如果低壓側(cè)斷路器在合閘位置，則提示用戶；如果高（中）壓側(cè)中性點(diǎn)接地隔離開關(guān)在分位，則提示用戶。

f.合上變壓器中（低）壓側(cè)斷路器，如果高（中）壓側(cè)斷路器在分位，則提示用戶；合上變壓器高（中）壓側(cè)斷路器，如果高（中）壓側(cè)中性點(diǎn)接地隔離開關(guān)在分位，則提示用戶。

g.斷路器任一側(cè)隔離開關(guān)合上時(shí)，如果斷路器任一端為接地島，則禁止該斷路器的操作。

h.斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)均在分位，不論是否有接地，均可合閘。此種情況主要用于檢修時(shí)斷路器遙控測試。

2.3.2 隔離開關(guān)的拓?fù)湮宸酪?guī)則

a.如果隔離開關(guān)任一端節(jié)點(diǎn)屬于接地島，則不允許合操作，以免帶接地合隔離開關(guān)。

b.隔離開關(guān)的倒母線操作。如果母聯(lián)間隔非運(yùn)行狀態(tài)，則提示用戶先將母聯(lián)間隔轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)。從而保證母聯(lián)間隔必須在運(yùn)行狀態(tài)才可以倒母線。杜絕了母聯(lián)間隔隔離開關(guān)在分位、母聯(lián)斷路器在合位進(jìn)行倒母線的誤操作事故發(fā)生。

c.旁路隔離開關(guān)操作。如果旁路斷路器在合位，則禁止操作旁路隔離開關(guān)。

d.如果隔離開關(guān)所在間隔的斷路器在合位，則禁止隔離開關(guān)分合操作。

e.停電時(shí)，如果負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)在合位，則不允許拉開母線側(cè)隔離開關(guān)。

f.如果母線側(cè)隔離開關(guān)在分位，則不允許合負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān)。

2.3.3 接地隔離開關(guān)的拓?fù)湮宸酪?guī)則

a.合接地隔離開關(guān)時(shí)，如果接地隔離開關(guān)連接帶電島，則禁止帶電操作。

b.合接地隔離開關(guān)時(shí)，如果接地隔離開關(guān)連接停電島，但接地隔離開關(guān)所連的任一隔離開關(guān)在合位，則禁止合接地隔離開關(guān)。

c.合線路接地隔離開關(guān)時(shí)，如果對端站為“虛廠站”，則提示驗(yàn)電。對于線路側(cè)接地隔離開關(guān)，如果線路任一側(cè)（包括T 接）線路TV 有電壓量測，且電壓值＞0.65Un，則不允許合接地隔離開關(guān)。對于母線接地隔離開關(guān)，如果母線有電壓量測，且電壓值＞0.65Un，則不允許合接地隔離開關(guān)。

d.五防校核系統(tǒng)加入了接地標(biāo)示牌的處理。在EMS 中，調(diào)度人員經(jīng)常在圖形上設(shè)置接地標(biāo)示牌，代替實(shí)際中的接地線，以做警示。接地線的作用和接地隔離開關(guān)相同，因此在系統(tǒng)拓?fù)湮宸乐幸紤]接地標(biāo)示牌的影響，將接地標(biāo)示牌轉(zhuǎn)換成虛擬接地隔離開關(guān)進(jìn)行處理。當(dāng)調(diào)度人員在斷路器上設(shè)置接地標(biāo)示牌時(shí)，系統(tǒng)將增加1個(gè)虛擬接地隔離開關(guān)。該接地隔離開關(guān)的節(jié)點(diǎn)號等于斷路器的任一端節(jié)點(diǎn)號，然后修改該節(jié)點(diǎn)的電氣島狀態(tài)為接地島。當(dāng)調(diào)度人員在畫面上刪除該接地標(biāo)示牌時(shí)，系統(tǒng)將刪掉該虛擬接地隔離開關(guān)，并重新修改各電氣島的狀態(tài)，在這個(gè)過程中，并不需要進(jìn)行重新進(jìn)行拓?fù)浞治觥?/p>

3 拓?fù)湮宸老到y(tǒng)應(yīng)用及效果

目前，在電力調(diào)控日常工作中，拓?fù)湮宸老到y(tǒng)主要應(yīng)用在以下幾方面。

a.正確編制調(diào)度指令票。編寫調(diào)度指令票是調(diào)控中心調(diào)度員日常最頻繁的工作。指令票的正確與否直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全。原先調(diào)度員一般采用手寫或者計(jì)算機(jī)輔助2種方式編寫指令票。在寫票過程中，主要依靠調(diào)度員的責(zé)任心和經(jīng)驗(yàn)來保證指令票的正確性，難免會(huì)因?yàn)槿藶榈囊蛩囟霈F(xiàn)填寫錯(cuò)誤。應(yīng)用拓?fù)湮宸老到y(tǒng)后，在編寫調(diào)度指令票的過程中引入安全防誤系統(tǒng)，每步操作均能夠根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式進(jìn)行安全校核，可以最大限度的保證指令票的正確性和安全性。

b.安全開展遠(yuǎn)方遙控操作。實(shí)施變電站集中監(jiān)控運(yùn)行模式后，遙控操作成為調(diào)控中心監(jiān)控員一項(xiàng)十分重要并經(jīng)常開展的工作。而拓?fù)湮宸拦δ車?yán)格的基于系統(tǒng)拓?fù)湮宸赖男ｒ?yàn)機(jī)制以及完善的權(quán)限管理機(jī)制，能夠安全可靠的實(shí)現(xiàn)遙控操作票擬票、審核、預(yù)發(fā)、執(zhí)行、監(jiān)護(hù)的人機(jī)聯(lián)合把關(guān)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方遙控操作的全過程安全管控，通過應(yīng)用拓?fù)湮宸老到y(tǒng)，確保了遠(yuǎn)方遙控操作的安全性和正確性。

c.調(diào)控員日常業(yè)務(wù)培訓(xùn)。為了提高調(diào)控員的日常調(diào)控業(yè)務(wù)水平和事故處理能力，需要一套安全校核培訓(xùn)系統(tǒng)對調(diào)控員進(jìn)行培訓(xùn)，而具備拓?fù)湮宸拦δ艿淖詣?dòng)化系統(tǒng)很好的滿足了這一要求。該系統(tǒng)培訓(xùn)功能模塊可以充分利用自動(dòng)化平臺(tái)提供的各項(xiàng)功能以及服務(wù)，完全共享實(shí)時(shí)SCADA 模型及圖形，實(shí)時(shí)態(tài)和模擬態(tài)數(shù)據(jù)可靠隔離，保證了整個(gè)培訓(xùn)過程的安全、實(shí)時(shí)、可靠。利用自動(dòng)化平臺(tái)提供的帶有拓?fù)湮宸拦δ艿膱D票一體化模擬演示技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)圖中開票、票中執(zhí)行，提高了模擬遙控操作的可視性以及直觀性，滿足DTS學(xué)員臺(tái)所用畫面及所處環(huán)境與實(shí)際的控制中心宜盡量保持一致［3］的要求。

4 結(jié)束語

實(shí)施大運(yùn)行模式后，遙控操作日益重要且頻繁，為有效防止遙控誤操作的發(fā)生，通過應(yīng)用拓?fù)湮宸老到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了遙控操作全過程的防誤閉鎖管理，為遠(yuǎn)方遙控操作安全開展提供了一種解決思路和技術(shù)方案。該系統(tǒng)不僅可以通過對遙控操作進(jìn)行安全防誤校核，確保遠(yuǎn)方遙控操作的安全性和正確性，還可根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式進(jìn)行模擬預(yù)演操作。同時(shí)還能夠應(yīng)用于反事故演習(xí)及技能培訓(xùn)，因此拓?fù)湮宸老到y(tǒng)的應(yīng)用對保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程 變電部分［M］.北京：中國電力出版社，2014.

［2］張全元.變電運(yùn)行現(xiàn)場技術(shù)問答［M］.2版.北京：中國電力出版社，2003.

［3］賈 偉.電網(wǎng)運(yùn)行與管理技術(shù)問答［M］.北京：中國電力出版社，2007.