王瑋

(廊坊供電公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

現(xiàn)代社會對電力系統(tǒng)的依賴性越來越強，電力系統(tǒng)的安全運行對保障國民經(jīng)濟各部門的正常運作具有極其重要的意義[1－3]。變電站是輸電和配電的集結(jié)點，是電力系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)[4]。

隨著電力系統(tǒng)調(diào)控一體化工作的開展，要求變電站全部實現(xiàn)無人值班[5]。在調(diào)度自動化系統(tǒng)中要求將地區(qū)所屬35kV及以上變電站全部接入監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對無人值班變電站的遠方監(jiān)視與控制。在此項工作中，如何防止對已投運變電站遙控實驗的誤操作，保障人身安全和設(shè)備穩(wěn)定工作，杜絕因誤遙控引起的停電事故，就成為了重中之重[6－7]。

為了解決這個問題，本文提出了一種閉鎖式嵌入程序，用以防止遠動遙控過程中的誤遙控事故，并與常規(guī)的防誤控方法進行了比較。結(jié)果證明新方法可以更好防止誤遙控事故的發(fā)生，并大大減輕了工作人員的工作強度，增強了人員工作時的安全性，使電網(wǎng)運行更為安全、可靠。

1 常規(guī)防誤遙控方法

1.1 雙人遙控方式

在變電站接入監(jiān)控系統(tǒng)過程中，進行遙控時采用雙人工作方式。此方法需考慮很多人為因素，工作人員的疲勞和認真程度會嚴重影響變電站設(shè)備的遙控正確率。

1.2 摘除遙控回路方式

變電站工作人員對需要進行遙控實驗的設(shè)備在二次回路中以屏柜端子排為分界點，將遙控外回路拆除，防止遙控命令執(zhí)行到已運行設(shè)備?，F(xiàn)場工作人員通過用萬用表在遙控端子測量導(dǎo)通的方式，完成遙控實驗。此方法的缺點在于無法防止主站遙控人員控錯設(shè)備而造成事故。

1.3 閉鎖遠方控制把手方式

此方法可與以上兩種方法結(jié)合，在遙控工作開始之前，首先將變電站無需操作設(shè)備的遠方控制把手調(diào)整到就地位置，用以防止控錯設(shè)備情況的發(fā)生。但此方法增加了現(xiàn)場人員的工作量，并無法杜絕人為因素導(dǎo)致個別遠方控制把手漏調(diào)整的現(xiàn)象發(fā)生。

1.4 摘除遙控出口壓板方式

此方法需要在遙控實驗開始之前，將無需遙控設(shè)備的遙控出口壓板摘除，目的也是為了防止主站人員控錯設(shè)備。但是缺點同樣是增加了現(xiàn)場人員的工作量，并無法杜絕人為因素導(dǎo)致的出口壓板漏摘除或摘錯壓板情況的發(fā)生。

常規(guī)的四種防止誤遙控方法都有各自的問題存在，如果將以上四種方法結(jié)合使用，在投入大量人力導(dǎo)致工作效率低下的同時，也無法完全防止誤遙控事故的發(fā)生。

2 閉鎖式嵌入程序

2.1 遙控流程分析

調(diào)度自動化系統(tǒng)由調(diào)度工作站、SCADA數(shù)據(jù)服務(wù)器和前置服務(wù)器等設(shè)備組成，在遙控過程中，首先由調(diào)度工作站下發(fā)遙控命令，通過SCADA數(shù)據(jù)服務(wù)器處理，在前置服務(wù)器中將遙控命令轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的規(guī)約代碼，下發(fā)至相應(yīng)變電站的遠動設(shè)備，從而對變電站設(shè)備實現(xiàn)遙控操作。

2.2 遠動規(guī)約遙控解析

在調(diào)控一體化系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，主要采用101和104規(guī)約實現(xiàn)遠動通訊，這就要求前置服務(wù)器將遙控命令解析為相應(yīng)的101或104遙控代碼。以101規(guī)約為例，在101規(guī)約中，包含鏈路地址域(A)和應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ASDU)。

2.2.1 鏈路地址域

首先在遙控命令下發(fā)過程中，要確定相應(yīng)變電站的鏈路地址是否正確，建立鏈路連接如圖1所示。

圖1 鏈路層傳輸過程

其中REQ:請求原語(REQUEST PRIMITIVE)由用戶發(fā)出在鏈路層啟動一次傳輸過程。CON:確認原語(CONFIRM PRIMITIVE)由鏈路層發(fā)出以結(jié)束原已啟動的傳輸過程。IND:指示原語(INDICATION PRIMITIVE)由鏈路層向用戶發(fā)出通知，希望傳遞數(shù)據(jù)給服務(wù)用戶，或者觸發(fā)某些服務(wù)用戶進程。RESP:響應(yīng)原語(RESPOND PRIMITIVE)由用戶發(fā)出，以數(shù)據(jù)響應(yīng)來完成一個已啟動的傳輸過程。

2.2.2 應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元

在保證鏈路地址正確且不受干擾的前提下，遙控命令由應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ASDU)即報文的數(shù)據(jù)區(qū)所包含的代碼完成傳輸。ASDU一般結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)

信息體的結(jié)構(gòu)、類型和格式由類型標識定義，在一個特定的應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元中的所有信息體均有同一種結(jié)構(gòu)、類型和格式。類型標識為一個8位位組，代表應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元的類型。

在主站對于子站控制方向的過程信息中，CON類型標識＜46＞:=雙點遙控命令;CON類型標識＜47＞:=升降命令。

針對變電站遙控操作，需要確定類型標識即是否為遙控命令，傳送原因即主站激活還是子站確認，公共地址即子站地址，信息體地址即遙控點號和信息體元素即遙控操作為設(shè)備如開關(guān)分合的預(yù)置選擇還是執(zhí)行。

2.2.3 命令傳輸

在遠動系統(tǒng)中發(fā)出命令以改變運行設(shè)備狀態(tài)，這些命令是用于在預(yù)定方向驅(qū)動被控制過程。命令由值班員啟動，并要防止非所期望的訪問或誤動作。預(yù)置選擇和執(zhí)行命令是在子站為一個特定控制操作先作準備工作，檢查已確認為正確控制操作做好了準備，然后才去執(zhí)行此命令。

選擇和執(zhí)行過程:主站應(yīng)用過程向通信服務(wù)發(fā)送 A_SELECT.req原語，通信服務(wù)發(fā)送一個規(guī)約數(shù)據(jù)單元 C_SC、C_DC、C_RC ACT包含選擇命令，子站接收后向子站的應(yīng)用過程發(fā)送A_SELECT.ind原語，若子站的應(yīng)用過程已準備接收“選擇命令”，子站通信服務(wù)發(fā)送C_ACTCON規(guī)約數(shù)據(jù)單元給主站。在主站由A_SELECT.con原語向應(yīng)用過程發(fā)出“選擇”確認。此過程僅用于選擇和執(zhí)行命令，過程為單位遙控、雙位遙控、升降命令。若校驗正確，通過A_EXCO.req原語向通信服務(wù)發(fā)出“執(zhí)行命令”，向子站傳送C_ACT規(guī)約數(shù)據(jù)單元，在子站向應(yīng)用過程發(fā)出A_EXCO.ind原語。子站的“執(zhí)行響應(yīng)”通過 C_ACTCON規(guī)約數(shù)據(jù)單元向主站返送，它可以是肯定或否定確認，表示控制動作即將開始。控制順序過程如圖2所示。

圖2 控制的順序過程

2.3 閉鎖式功能的提出

2.3.1 遙控測試

廊坊調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用南瑞科技公司研發(fā)的OPEN3000系統(tǒng)，對于已投運變電站可遙控的斷路器和隔離刀閘，由于在區(qū)域集控站建設(shè)中已進行過實際的遙控實驗，所以在調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)過程中，僅要求確認遙控操作設(shè)備預(yù)置選擇正確即可，并不需要實際分合設(shè)備，我們將此過程稱為“遙控測試”。

2.3.2 嵌入程序

在OPEN3000系統(tǒng)中嵌入程序，當程序啟動后，在前置服務(wù)器中捕捉遙控規(guī)約命令代碼，即ASDU中的類型標識、傳送原因、公共地址、信息體地址和信息體元素，當捕捉到子站向主站返校的遙控預(yù)置確認代碼后，即子站傳送原因為確認激活后，閉鎖主站向子站該設(shè)備節(jié)點的下發(fā)執(zhí)行命令功能。流程圖如圖3所示。

原有的控制順序過程變?yōu)閳D4所示。

對于采用104規(guī)約通信的變電站，該程序也可在捕捉子站返校的預(yù)置選擇激活命令后，對下發(fā)的執(zhí)行命令進行閉鎖，用以防止對已投運變電站設(shè)備的誤遙控事故。

圖3 遙控測試流程

圖4 遙控測試控制順序過程

3 實施與效果

3.1 工程應(yīng)用

截止2010年廊坊地區(qū)已投運220kV變電站13座，110kV變電站53座，市區(qū)所轄35kV變電站3座，在接入監(jiān)控系統(tǒng)過程中，采用主站雙人操作配合閉鎖式嵌入程序的工作方式。

首先在調(diào)度自動化OPEN3000系統(tǒng)中啟動程序，對已投運的變電站設(shè)備，如斷路器和隔離刀閘按照遙控順序進行操作。操作界面如圖5所示。

從遙控測試界面中，可清晰辨別遙控廠站的名稱、遙信名稱、遙控序號以及待操作設(shè)備的當前狀態(tài)。在測試過程中，程序閉鎖了遙控執(zhí)行功能，只可進行遙控預(yù)置和遙控取消命令，有效的杜絕了因人為因素誤遙控事故的發(fā)生。

3.2 實施效果

啟動該程序后，可對調(diào)度自動化系統(tǒng)中所有變電站進行閉鎖執(zhí)行命令的防誤遙控功能。對于新建變電站的遙控實驗，由于不存在造成誤遙控停電事故，所以在遙控操作時不需啟動閉鎖執(zhí)行程序。

圖5 遙控測試操作界面

從2010年調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)以來，應(yīng)用該程序進行遙控實驗，實現(xiàn)遙控零誤動。通過多次實驗與現(xiàn)場操作，利用新的遙控方法進行工作，具有如下優(yōu)點:

(1)杜絕了主站工作人員因為疲勞和認真程度的因素造成已投運變電站設(shè)備的誤遙控事故;

(2)減輕了變電站工作人員的勞動強度，以及杜絕了人為因素造成的變電站內(nèi)誤碰帶電設(shè)備的事故發(fā)生;

(3)減少了因誤遙控而造成的停電損失，保障了電網(wǎng)安全和穩(wěn)定運行。

(4)程序使用簡單、方便，能有效提高工作效率。

4 結(jié)束語

通過對幾種常規(guī)防止誤遙控方法所存在問題的分析，創(chuàng)造性的提出了一種閉鎖遙控執(zhí)行命令的嵌入程序。通過實踐證明，應(yīng)用此程序可有效的防止遙控誤操作事故的發(fā)生，解決了現(xiàn)存問題，并具備多種優(yōu)點，具有推廣應(yīng)用的價值。

[1]張信權(quán)，梁德勝，趙希才.時鐘同步技術(shù)及其在變電站中的應(yīng)用[J].繼電器，2008，36(9):57 －61.

[2]王亮，王新寶，高亮，等.基于故障場景的區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)測試方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，31(18):85 －89.

[3]國家電力監(jiān)管委員會電力可靠性管理中心.電力可靠性技術(shù)與管理培訓(xùn)教材[M].北京:中國電力出版社，2007.

[4]丁明安，姜毅.集控站監(jiān)控系統(tǒng)遙控操作隱患分析及整改措施[J].電氣應(yīng)用，2010，29(1):46 －47，50.

[5]楊震強，王志林.變電站在線式一體化誤操作閉鎖系統(tǒng)技術(shù)研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2009，25(8):32 －36.

[6]于鵬，潘鵬飛，鄭雷.調(diào)度自動化系統(tǒng)遙控試驗分析[J].東北電力技術(shù)，2009，30(3):101 －104.

[7]王海燕.調(diào)度自動化主站系統(tǒng)批量遙控中的智能防誤處理[J].電力建設(shè)，2010，53(1):56－58.