摘要：变电站顺序控制能指导工作人员完成一些比较复杂的工作任务，使用任务票替代传统操作票，从而实现单键完成一些复杂的操作任务，整个操作环节都不需要其他的人工操作，能有效降低操作失误风险和提高操作工作效率，在最大程度上提升供电的可靠性，同时还减少了由于人工干预所导致的故障停电时间，特别是在大型变电站中，所获得的效果非常明显。
关键词：智能变电站；高级应用；顺序控制
1变电站顺序控制概念分析。
变电站顺序控制指的是通过单个自动化操作系统命令，结合实现制定的五防闭锁规则和逻辑操作，根据规定自动完成隔离开关与断路器的具体操作，从而使系统状态运行阶段发生变化，进而使电气设备实现自动从冷备用、运行、检修以及热备用等状态进行转。
顺序控制（Sequence Control，SC）简称顺控，也称为程序化操作，是指通过自动化系统的单个操作命令，根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则，自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作，最终改变系统运行状态的过程，从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等各种状态的自动转换。变电站的顺序控制能帮助操作人员执行复杂的操作任务，将传统的操作票转变成任务票，可以大大提高操作效率和减少误操作的风险。采用变电站顺序控制真正实现无人值班，通过“一键操作”，具备直观的图形界面，提高操作的可靠性，缩短操作时间，提高操作效率。
2.顺序控制实施条件
变电站顺序控制的实施是指变电站内智能设备依据变电站操作票的执行顺序和执行结果校核要求，由站内智能设备代替操作人员，自动完成操作票的执行过程。实际操作时只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条程控操作命令，操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成。
变电站实现顺序控制的配置要求如下：
（1）所有参与顺序控制的一次设备需要实现电动化操作，一次设备具有较高的可靠性。
（2）参与顺序控制的各二次设备要求稳定、可靠。具备一定的容错措施，保护设备具有可远方投退的保护软压板并可实现保护定值区的远方切换。
（3）远动通信：采用支持保护定值传输和变电站实时操作报告的远动规约。智能变电站过程层的智能单元和合并单元装置，使一次设备具有智能化特点，完全可以实现电动操作一次设备，包括断路器、隔离刀闸等。
智能变电站间隔层设备和过程层设备间的 GOOSE 和 SMV 联系，具有完善的网络断链告警监测机制，保证了二次设备的可靠性。智能变电站将 IEC61850 标准体系引入变电站自动化系统，作为变电站的通信体系规范，满足了系统开放性的要求。
3.顺序控制实施方案
变电站内的顺序控制可以概括为两种类型：一是间隔内顺序控制，也就是说顺序控制的内容仅涉及到本间隔内一次设备的操作；二是跨间隔的顺序控制（组合单间隔顺控操作），其操作过程中涉及到多个间隔的一次操作以及多个间隔的二次操作。
实现变电站顺序控制主要有以下两种方案：
（1）顺序控制在调度主站或后台机实现。但若顺序控制在后台机实现，则实现调度远方顺序控制较为复杂；反之在调度主站实现顺序控制则本地实现顺序控制功能较难实现；若本地后台和调度主站同时具备顺序控制功能，使得系统非常复杂，再则两套顺序控制的一致性验证工作量繁重，且一旦操作票修改则需要两边同时修改，给运行维护带来麻烦。
（2）站控层设置顺序控制服务器，变电站内所有操作票都存放在顺序控制服务器中，由当地运行人员选择合适的操作票后，顺序控制服务器根据操作顺序依次向间隔层设备下发控制命令，达到操作票的顺序控制目的，主站端运行人员下发的操作命令通过远动机转发到顺序控制服务器后也可以实现顺序控制。但是这种做法存在一种缺陷，由于所有的操作票都存储在顺序控制服务器中，当变电站扩建后，由于间隔增加，操作票需要增加内容，此时运行间隔无法停电，造成操作票验证不完整，为安全运行带来隐患。
上述方案或多或少都存在一定的缺陷，但相比而言间隔层设备与站控层顺序控制服务器共同完成顺序控制的方案优于顺序控制在调度主站或后台机实现。
顺序控制服务器是一个功能上的概念，并不一定表示是一个物理的设备，推荐将该功能可以嵌入监控系统实现。将本间隔操作的所有操作票存储在间隔层测控装置或四合一装置中，所有间隔内的顺序控制均由间隔装置负责实现，而顺序控制中涉及到跨间隔部分的操作则由顺序控制服务器负责完成。该方案基本实现了连续的顺序控制操作，其系统配置模式如下：
图 1 间隔层设备与站控层顺序控制服务器模式
顺序控制的绝大多数操作票由间隔装置完成，顺序控制服务器中只保存基于间隔层操作票的组合关系，这样就解决了扩建时验证困难的问题，因为间隔内的操作票是经过验证的，在扩建时无需验证其正确性，只需要验证新、老间隔操作票组合的正确性即可；另一方面由于间隔层设备的可靠性通常要高于站控层设备，将顺序控制主体放在间隔层设备中会大大增强顺序控制的可靠性和成功率。
综上所述，选择间隔层设备和顺序控制服务器共同实现的方案，涉及间隔内操作的操作票存储在间隔层设备中，间隔内的顺序控制均由间隔装置负责实现，顺序控制中涉及到跨间隔部分的操作则由顺序控制服务器负责完成。顺序控制按照顺控操作票一步一步执行，包括操作前的检查、操作项和操作后的确认检查。微机保护的投退采用操作软压板实现。对于继电保护出口自保持回路，其动作的复归应可远方遥控。为了使母线倒排等可以进行顺序控制，母联开关控制电源、PT 并列装置都必须具备遥控功能。所有继电保护和测控装置均可远方进行信号复归。
4. 操作票系统功能需求。
建议变电站主要采用“图形操作生成操作票方式”，并以“调用典型操作票方式”作为补充。操作票系统还应满足以下功能需求：
（1）在多种允许的操作方案时，系统自动弹出提问对话框，根据用户对提问的回答，自动生成操作票。
（2）操作票生成完成后，自动调整系统设备状态为该操作票执行完毕的状态，便于连续开票。
（3）操作票生成完成后，可以自动恢复到操作票执行前的系统状态，可以重新推理生成操作票。
（4）对于大型操作或遇到变电站扩建工程启动投产时，操作票专家系统应能快速大批量生成操作票，并将生成的操作票保存在操作票库中，在正式操作时，可以方便调取使用。
5.实施顺序控制与间隔层联锁的关系
顺序控制的执行实际上是和运行操作票一一对应的，也就是说操作票中的一项对应于顺序控制的一步操作，包括操作前的检查、操作项和操作后的确认检查。在顺序控制过程中为防止出现误操作，在实际操作过程中对操作前条件是否满足、操作后设备是否操作到位进行了严格的校验，每一步操作必须条件满足才发控制命令，当前的操作必须使设备操作到位才认为操作成功，允许进行下一步的操作。在顺序控制过程中的条件检查与间隔层的闭锁逻辑在绝大多数情况下是一致的，但有时闭锁逻辑可能会增加一些相关条件，其考虑的因素多于顺序控制检查。在实现时 ,间隔层的顺序控制功能与间隔层的联锁功能是独立实现的，相互之间采用独立的模块实现，但是在操作执行时，顺序控制的条件判断和间隔层联锁的闭锁逻辑共同作用于控制出口，也就是说必须顺序控制操作条件满足而且间隔层闭锁逻辑允许操作，顺序控制中的某一步骤才能真正被执行，否则被闭锁，当操作到某一步时如果顺序控制条件允许，但是联锁逻辑闭锁，间隔层设备也会闭锁操作并向操作人员发出操作失败的原因，提醒操作人员注意。
6.顺序控制中异常处理
与传统变电站相比顺序控制变电站异常处理的难点主要在顺序控制操作异常中断时应该如何处理。根据操作中断的原因，异常处理分为以下三部分：
（1）顺序控制时，监控系统发“事故总”自动停止顺序控制操作；
（2）顺序控制时，设备分合不到位或未满足操作条件，监控系统自动停止顺序控制操作；
（3）顺序控制中断后的操作要求：
a 若设备状态未发生改变，则在排除停止顺序控制操作的原因后继续进行顺序控制操作，若停止顺序控制操作的原因无法立即排除，则进行常规操作。进行常规操作，对顺序控制已执行步骤，需现场核对设备状态并根据核对结果决定下一步的操作。
b 若设备状态已发生改变，在原操作票上注明：顺序控制操作中断时的设备状态；中断原因。
结语
顺序控制作为智能变电站高级应用中的基本功能，除了要求站内一次设备（包含断路器、隔离开关等）支持远方控制外，还要求保护装置等二次设备支持压板投退、定值区切换的远方控制。本文论述了顺序控制的实施条件、实施方案等，给出了顺序控制与间隔层联锁的关系，并提出了顺序控制过程中的异常处理方案。
参考文献
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论文作者:肖朋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/24
标签：操作论文; 顺序论文; 间隔论文; 变电站论文; 设备论文; 站内论文; 智能论文; 《防护工程》2017年第7期论文;