保定供电公司 071050
摘要：变电站运行过程中，改变元件及间隔运行方式的操作称为倒闸操作。虽然倒闸操作已经向远程自动化操作方向改进，但现在仍然需要操作人员参与每一项操作并对依据设备反馈的状态信息来判断操作是否完成。这种操作模式劳动强度大、操作时间长，操作人员容易出现误判。可以考虑利用自动化系统实现倒闸操作的顺序控制，通过程式来自动判断状态，避免来回检查，缩短停电时间，提高供电可靠率；同时有效避免了人员对状态的误判，从而降低事故发生概率。基于此，本文主要对顺序控制在变电站倒闸操作中的应用进行分析探讨。
关键词：顺序控制；变电站；倒闸操作；应用
前言
变电站设备顺控技术，已能适应对电力设备操控技术升级的需求，能通过操控程序来实现智能化操作，提升操作效率与安全性等。电力行业的顺控技术虽然得到广泛的研究，也取得较好的成果，但要将具体功能进行细化，还需要通过实践与试验来加以完善，以达到一键控制的智能化效果。并且由于顺控技术属于新兴的操控技术，因此在运行环境及流程中的规范标准还未得到确立，没有统一的标准也使顺控技术发展受到严重影响。
1、顺序控制的概念
顺序控制是根据生产工艺的要求，对开关量实现有规律的控制。它将一个控制过程分解成几个独立的，按一定先后次序执行的控制动作，其控制特点是逐步按顺序进行。变电站倒闸操作是按照操作票上所列举的操作项按顺序进行的，操作对象的状态都可以使用开关量描述。一次倒闸操作实际为一个有严密逻辑顺序的开关量控制过程，从原理上讲，顺序控制适用于倒闸操作的过程控制。
工业控制领域多使用分散控制系统（distributedcontrolledsystem,DCS）和可编程控制（programmablelogiccontroller,PLC）系统来实现工艺流程的顺序控制。尤其是PLC系统，它所采用的可编程控制器实现了继电器控制所具有的逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。将PLC系统功能引入到变电站监控系统中，利用其可靠性高、易于编程等优点，便可以实现倒闸操作顺序控制。
2、PLC实现倒闸操作顺序控制
倒闸操作有：运行转热备用、运行转冷备用、运行转检修、热备用转冷备用、热备用转检修、冷备用转检修等操作及其反向操作。操作中的每一步都有严格的逻辑顺序，区别在于操作的步数和每一步判断条件不同。
首先需要在测控装置内存建立间隔状态信息数据库，包括间隔电压、电流、断路器、隔离开关状态和与顺序控制程序人机交互的变量等。测控装置需要增加操作指令变量、停止指令变量、信息确认变量，程序状态变量、步序状态变量、步序执行超时告警变量等，用于对顺序控制程序监控和上位机画面组态。PLC从测控装置中读取与倒闸操作有关数据，保存在静态内存区中，按周期扫描测控装置数据库变量，对PLC数据库进行同步，并将相关状态变量写入到测控装置数据库内。
操作人员从上位机置位操作指令变量，PLC扫描到变量变位后便执行顺序控制程序。操作人员通过置位停止指令变量来中途停止顺序控制。每完成一步操作，PLC就会依据典型操作票的检查项目进行逻辑与判断，只有这些项目都满足了才能进入下一步操作，特殊步序，如负荷分配情况等可以经操作员手动确认。检查的项目可以冗余，以提高判断的准确性。程序执行过程中如果遇到反馈条件不满足状态判断条件的情况时，程序经延时置位执行超时告警信号，提示操作人员核对状态，然后再进行继续操作或跳出顺序控制的选择。PLC不设置输入输出（I/O），断路器和隔离开关的操作指令经网络置位测控装置的相应指令变量，驱动出口继电器，继电器触点经压板并入手动操作回路。顺序控制操作仍然接受五防逻辑闭锁，与原系统保持一致性。
3、顺序化控制技术防误诊断研究
3.1防误诊断
（1）将顺序控制服务器直接设置在站控层，该服务器会收纳变电站内的所有操作票并对其进行管理。在实际操作过程中，工作人员选择对应的操作票后，顺序控制服务器会做出对应的控制来完成操作票的顺序控制。这个规划方案存在的问题在于服务器按照特定储存方式对顺控操作票进行储存，在变电站进行改造工程后会影响到操作票的完整性，从而对设备造成影响。若使间隔装置在间隔内的范围里独立完成顺序控制，也存在一定问题。为此需要针对2个方案的问题进行集中解决，制定较为科学、合理的方案。（2）解决思路。本间隔操作的操作票需要存放在固定的装置中，并且所有的顺序控制行为都需要对应的装置执行，顺序控制服务器对跨间隔部分进行操作，原因有4个：①单间隔操作模式是数字化变电站中的主要操作模式；②间隔侧设备与一次设备无对应关系，其作为数字化变电站自动化系统的输入输出接口来说，具有较高的稳定性；③变电站在发展升级后都对间隔层的结构做出了新的要求，间隔层控制装置优于站控层设备，在获得控制对象的运行状态上所需的时间较短；④站控层顺序控制服务器能够对间隔层各测控装置的能力进行弥补，也能够对顺序控制实行跨间隔操作。
3.2系统架构
系统的架构主要由计算机网络、图形仿真、数据库等来构成的，电气防误操作能够通过模型方式来对防误管控平台进行构建，同时实现信息化管理，在主网的支持下将防误操作管理向电网各个部分拓展，使变电站在实现顺控的同时也能满足防误管控的需求，同时还能提升防误管控的主动性，加强电网的运行稳定与安全，对潜在风险因素进行有效预防。
（1）以图形建模的方式来对防误装置与防误闭锁点进行有机结合，并通过模拟图进行展示。（2）加强对于数据信息内容的管理功能，使各项数据信息能够得到统一有效的管理。（3）构建专家知识库，并根据学术界的标准规范来对各个电气设备的防误需求以及防误功能进行设定，同时对其逻辑关系图进行构建，使其能够实现顺控管理。（4）通过客观计算来对收集到的基础信息等内容进行整理与分析，在知识专家库的支持下，对电网系统中的设备信息进行分析。（5）对分析结果进行制表，并通过报表的形式对信息内容进行综合统计与整理。（6）对系统功能进行全面展示。对已安装或未安装的变电所设备信息及状态，能够通过全景化模式进行客观展示。（7）对防误装置的运行状况以及检查验收进行具体的检测报告生成。
3.3整体技术方案
（1）在信息技术的基础上对防误装置技术监督管理平台进行构建，并且通知电网系统中的各个职能部门对防误装置进行科学合理的安装调试，并且对后期的运行与维护进行规范管理。（2）对各类闭锁装置进行全面管控，通过将各类闭锁装置进行有机连接，使其能够进行有效的防误协同管理。（3）运用现代化手段来加强对于防误装置与闭锁点信息等内容的展示，使得管理效率得到有效的提升。（4）在进行不断的完善与测试过程中，根据具体的分析结果对技术管理与相关制度进行不断完善。
3.4技术架构
（1）研究系统的技术架构（图1）。（2）要使智能变电站能够将顺序控制运用到系统中，采用自动化监控系统，有2个优势：①对现代计算机信息技术与网络先进技术等能够进行充分运用，使变电站的实时保护数据与测控数据相结合以满足用户的需求；②完善了变电站各个部分的智能化运作。通过对IEC61850—2015年规范系统的运用，能将变电站的智能化层次提升，并且该系统更具安全与稳定性，能极大提升变电站的工作效率，可使变电站的生产管理水平得到较大提升。
图1
参考文献
[1]黄英，李凌芝.变电站综合自动化系统的现状与发展[J].中国高新技术企业，2011（12）：88-89.
[2]沈曙明，徐明，陈鼎.嘉兴电网变电站程序化操作应用与探讨[J].浙江电力，2010（9）：8-10.
论文作者:卢国华,崔晔,郭强
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签：操作论文; 顺序论文; 变电站论文; 装置论文; 间隔论文; 变量论文; 状态论文; 《防护工程》2019年第5期论文;