摘要：智能变电站二次设备检修作业出现二次安全措施错误或不到位，容易引起继电保护误动或拒动的电网事故。为了实现安措的预防错误、在线监视和防误告警，首先分析智能变电站二次检修安措的特征，然后从可视化、防误机制、模拟预演、遥控操作及在线监视等方面阐述了安措防误的关键技术。最后通过应用表明，这些关键技术不仅能预防安措问题，保证安全措施工作的正确性和合理性，而且能对安措过程进行在线监视。并通过防误告警及时发现安措问题，增强电网安全运行水平，是大检修和大运行体系安全生产的技术保障。
关键词：智能变电站；二次检修安措；防误技术
引言
智能变电站继电保护运维过程中，运维人员的误操作会给变电站正常运行带来安全隐患，甚至可能造成设备损坏、人身伤亡或电网瓦解的严重事故。智能变电站作为输配电系统中的一个关键环节，对整个电网的正常运行有重要影响。因而研究智能变电站继电保护运维防误技术，对变电站及电网的安全运行具有十分重要的意义。
1二次安措防误需求
1.1防误安措元素分析
安全措施的操作场景主要包括：1）变电站改、扩建时；2）一次设备在停电或者不停电运行检修时；3）二次设备本身试验检修时。二次设备的安全措施，主要目的是对该设备进行安全隔离，通常通过二次回路的操作、装置功能压板的投退来实现，特殊情况考虑光纤的插拔。二次安措具体的可操作元素主要包括：功能软压板、GOOSE发送压板、GOOSE接收压板、SV接收软压板、检修硬压板；装置之间直连的光纤；对于智能终端，还有出口硬压板。
1.2防误安措需求
智能变电站改、扩建、设备检修等不同应用场景下，应该采用的安措防误措施，以及措施的可靠实施需要采用何种技术，需要深入研究。主要包括：
1）安全措施能够对停电或者不停电检修的二次设备进行可靠隔离；
2）安全措施保证检修、运行时的安措能够得到校验及警示（防三误：误操作、误试验、误整定）；
3）安全措施保证“三信息”能够得到安全校对防误（检修装置、相关装置、监控后台三个方面对安措信息进行校对）；
4）采用自动化技术，能够一键式执行安全措施；一键安措执行服务代替人工操作，需要保证安措防误的可靠、安措执行的可反演、安措执行异常可追溯；
5）采用可视化技术，对保护装置、二次回路的运行状态（软压板状态，交流回路、跳闸回路、合闸回路、启失灵回路等虚回路）能够实时监视并图形化展示。
2智能变电站二次检修安措特征分析
智能变电站二次检修安措工作典型特征，包括退出保护功能软压板、投入线路保护断路器强制分位软压板、投入母线保护隔离刀闸强制软压板、退出GOOSE发送软压板、退出GOOSE接收软压板、退出SV接收软压板、投入检修硬压板、退出出口硬压板、断开至另一套智能终端闭锁重合闸联线、断开PT/CT端子连接片、断开光纤等。典型特征通常分类如下所述。
1）直接监视
各类软压板和检修硬压板通过装置上送遥信进行监视。其中，过程层的智能终端和合并单元的检修硬压板，通过测控装置转发的遥信进行监视。
2）间接监视
光纤无法通过装置上送遥信进行监视。但光纤可通过交换机或过程层控制块链路状态进行监视。
3）无法监视
出口硬压板、闭锁重合闸联线和PT/CT二次回路连接片无法通过装置上送遥信进行监视，也无法通过关联装置其他的信号进行监视。有些研究试点，出口硬压板可通过加装传感器或图像识别等方式进行状态采集，这些技术不符合目前变电站的标准设计，而且增加了成本，工程推广有一定难度。如果工程实现了硬压板状态采集，能更有效地监视二次检修安措过程。
3关键技术
3.1二次检修安措防误机制
3.1.1典型安措顺序机制
典型安措工作内容概括为表1。
鉴于二次检修安措工作有一定的顺序要求，有必要首先对安措顺序进行防误验证，从宏观上校核安措的有效性和正确性，判断实施的安措是否合法。可编程设计典型安措顺序方案，见表2所示。通过灵活订阅表1的安措项，制定多套方案供安措防误机制订阅，以适应不同地区非原则性安措习惯。为了增加安措顺序的灵活性，安措执行和恢复顺序可以订阅不同方案，如表2方案1用于安措执行，方案2用于安措恢复。
通过典型安措顺序方案对二次检修安措进行防误验证，关键流程如下：
1）确定检修作业开始，对检修过程每次安措内容进行防误验证；
2）验证作业设备是否检修作业关联域设备；
3）确定安措内容所属安措项；
4）查漏本次安措项之前安措项，是否存在未执行的有效安措内容；
5）验证之前未确认的安措内容是否正确；
6）验证本次安措内容是否正确；
7）确定检修作业结束，查漏本次安措项及之后安措项是否存在未执行有效安措内容。
显然，安措防误验证结果是否准确，还需一个关键条件参与，即二次检修设备所关联一次设备是否停电。另外，屏柜信息模型配置了设备光纤，且方案制定了光纤安措项，对于可通过退发送侧和接收侧两侧软压板以隔离虚回路连接关系的光纤回路，可不对其防误验证；对于无法通过退检修装置发送软压板，且相关运行装置未设置接收软压板来实现安全隔离的光纤回路，可对其防误验证。
3.1.2GOOSE软压板判据机制
退出GOOSE软压板，是实现检修设备与运行设备GOOSE虚回路安全隔离的重要措施，是二次检修安措的重要工作内容。由于GOOSE软压板种类繁多，为了更加具体灵活地对表1安措项6进行防误验证，增加GOOSE软压板判据条件参与防误判断。GOOSE软压板判据见表3所示，如有需要可扩展。
3.2二次检修安措在线监视及防误诊断
通过与二次设备通信，实时采集二次检修安措相关的状态变化信息，并根据安措防误机制中涉及可监视安措的防误机制，对监视到的安措状态变化进行防误诊断，验证安措操作的正确性，在线监视二次检修安措过程。
为了能有效执行防误诊断，关键流程如下：
1）监视到第一条安措状态变化信息置安措开始，设置“安措态”；
2）检索检修对象安措相关状态量当前状态，自动识别监视的安措过程是执行或恢复；
3）在“安措态”内对所监视安措状态变化信息进行防误诊断，给出正常或错误及原因的诊断结果；
4）检索检修对象安措相关状态量当前状态，防误查漏已无可操作安措项则自动识别安措结束，或可设置的周期内未监视到下一条安措状态变化信息，置安措结束并执行最后一次防误查漏，生成一份在线监视报告，取消“安措态”。
在线监视报告内容包括报告时间、监视到的安措状态变化信息及诊断结果、遗漏安措项目、总体评价。总体评价分为正确检修和问题检修，监视到安措过程中所有的操作完备无误视为正确检修，存在错误操作或存在遗漏安措项目视为问题检修。
1）在线监视及防误诊断还具备如下技术特点：
允许毫无关联的间隔或装置，作为不同检修对象并行检修，分检修对象进行在线监视及防误诊断，并生成各自在线监视报告；
2）非“安措态”且保护已投入检修压板，监视到与运行保护无关的检修保护试验信号，判定为试验信息，不进行防误诊断；
3）实时告警展示在线监视到的安措状态变化信息及其防误诊断结果；
4）安措结束自动推图展示当前检修对象的二次回路图，报告问题检修时，产生虚遥信告警“发生问题检修告警”，并上送主站。
结语
通过技术应用表明，安措防误技术有效提升了二次检修安措的安全性和可靠性，防止智能变电站因二次安全措施错误引起的继电保护误动或拒动的电网事故，增强电网安全运行水平，提高电网精益化和智能化调控能力，是大检修和大运行体系安全生产的技术保障，具有广泛的应用前景。
参考文献：
[1]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012，21（5）：1-4.
[2]智能变电站继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定：Q/GDW11357—2014[S].
论文作者:吴林恩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/14
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