摘要：目前变电站一次设备的防误操作管理经过多年的发展已经日臻完善，但是二次设备，尤其是现代电力系统中极为重要的保护装置仍缺乏有效的防误操作手段，因继电保护压板的误投退、漏投退而影响保护装置的运行进而直接或间接引起的电力系统事故时有发生。本文对二次设备防误的现状进行了分析，对二次设备防误技术的发展路径进行了对比，提出了一种新的二次防误系统的整体结构。
关键词：全设备；防误；压板
随着电网规模的不断扩大与“调控一体化”运行模式的推广，二次设备在电力系统中承担着越来越重要的作用，压板是继电保护装置或自动装置联系外部接线的桥梁和纽带，关系到保护功能和动作出口能否正常发挥作用。在电力系统运行方式改变时，往往涉及到压板的投退，如有误投退或漏投退，会直接影响继电保护功能的实现，严重时会引起保护拒动或误动，影响电网安全运行。
2014年8月9日，国网330kV清河变电站因330kV清泉线两套线路保护跳3340开关出口压板、启动失灵压板未投入，导致清泉线故障后3340开关无法跳闸，同时开关失灵保护无法启动，故障不能及时切除，造成清河变其余5回330kV出线对侧后备保护动作跳闸，清河变全停的五级电网事件。
2014年10月19日，国网330kV永屏变因3320合并单元检修压板、开关SV接收软压板未退出，导致永文一线发生故障后，其保护闭锁，造成330kV永屏变电站全停的五级电网事件。
通过以上两个典型事件可以看出防止压板误投退、漏投退的安全策略对变电站的正常运行将会起着非常重要的作用。
一、现状分析
虽然各地区电力公司均已制定过相关的管理措施，但仍不能真正的从技术上解决压板误操作的问题。目前其智能化程度还处于较低水平，主要依赖人工的定期巡检，需要耗费大量的人力物力，且无法避免人为失误。
近些年来，国内外针对继电保护压板状态监测及安全分析开展了不同程度的研究，甚至开发研制出了多种实用型的在线监测系统。目前压板状态监测及安全管控主要分为以下几类：1、人工校对；缺点显而易见工作效率低、可靠性差，随着自动监测系统的不断发展，必将全面替代。2、基于图像识别技术的状态监测，此技术主要是利用厂站保护室内的遥视系统或独立的加装图像采集设备获取压板信息，通过图像识别技术将压板图像归一化，与标准图像比较，判断正确与否。缺点：该方法受制于设备的光学条件，图像采集设备的布点等客观因素。3、基于传感器技术的状态监测，此技术在压板下方加装基于红外线PWM调制的智能探测点，经1WIRE总线汇集至分布式管理单元。缺点：该方法对探测点的选取要求很高，且反射光强度对其影响较大。
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同时，经过近些年的发展，压板状态的在线监测和防误技术逐渐得到了推广应用，该技术的核心是一种带位置检测功能的智能压板，对于新建变电站不存在任何影响该技术实施的因素，但是对于老站改造，仍面临以下几个问题：1、施工需要更换原有的二次压板，工程量大；2、需要停运线路或一次设备，协调困难；3、工程施工完成后需要大量的传动实验，才能验收通过，周期长且责任重大，有安全隐患。上述问题的存在极大的制约了现有压板智能化管理系统的应用。对于已运行变电站，如何在不动任何二次接线的情况下实现压板投退状态的监视、压板投退操作的防误功能，需要迫切的寻找一种解决方案。
综上所述，虽然国内外在压板监测与安全分析方面取得了很大的进步，但每种方法都存在这样或那样的优缺点，推广实施也面临很大的困难，所以有关新的压板监测及安全分析系统的研究仍需不断发展。
二、解决方案
国网公司在《第三代智能变电站总体技术方案》中关于自动巡检明确提出“研究户内巡检手段，利用图像识别、智能传感技术，实现压板状态、开关位置、保护定值、信号灯等信息自动采集。研究具有户内外及各种工况下巡检能力的系列机器人，实现巡检全覆盖。”，以提高巡检效率；关于智能决策提出“研究压板状态智能巡检技术，制定压板投退规则库，根据设备运行方式和位置状态，自动检测压板位置是否正确，运行方式改变时自动推送压板投退策略。”。
根据现实存在的问题以及未来变电站的发展展望，未来应用于各变电站的二次防误系统应具备以下特征：1、能够在不停电、不更换原有压板且不改动原有压板二次接线的情况下，完成压板状态检测装置及其附件的安装和使用；2、实现对压板的智能化管理，包括对压板状态的实时监视、状态检查、投退记录、检修提示等功能；3、实现继电保护压板与一次防误系统相结合的综合防误操作功能；4、实现典型操作中继电保护压板投退逻辑规则的编辑与录入；5、压板监视及防误系统能根据各种运行方式下的压板典型运行图自动核对当前压板的状态；6、次设备状态能够通过电力专用网络上送至远端调控中心、运维站，实现二次设备状态的远程监视与管理。
该系统基于数据智能采集、通信及数据智能分析和管理等技术，从技术上实现压板运行状态的监视及操作时的安全防护，并能与一次防误系统相结合形成一次到二次设备的综合防误，从而减少因继电保护压板误操作原因引起的电力事故，提高运行人员对调度指令中继电保护压板操作的执行正确率、提升变电运行继电保护的运行水平；同时将受控站压板状态上传至运维站，在运维站实现对压板的远程状态监视及智能化管理。
实施过程中压板改造不需停电、不需更换原有已运行压板，也不用改动原有压板的二次接线和运行状态，从而避免了因停电改动接线等引起的潜在风险和经济损失。
三、结语
本文提出的变电站继电保护压板状态监测及安全分析系统，抛开了设备环境因素的影响，基于电气物理量对电网运行不同状态下进行了精确地监测并进行有效分析判断，且实现难度较小，具有很高的可行性。
参考文献：
[1]黄冬.变电站在线五防系统软件设计与研究[J].浙江大学，2013（2）：40.
[2]崔西鹏,魏文杰.五防功能在变电站中的应用发展[J].中国科技信息，2004,20:108-109
作者简介：贾涛；男；（1986-12）；天津大学硕士研究生毕业；工程师
论文作者:贾涛,程艳杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/23
标签：压板论文; 变电站论文; 状态论文; 设备论文; 技术论文; 操作论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第10期论文;