浅谈220千伏程序化变电站的运行管理

　　作者：陆剑云

　　随着电网建设的飞速发展，国内变电站综自技术也发展到了较高的技术水平。为了适应电网的发展，提高劳动生产率，大量220千伏无人值班变电站投入运行。但电网技术含量、设备性能的增加和日益提高的可靠性要求也使网络构造、操作程序更为复杂，电网覆盖面的扩大和基建的频繁又使各种操作量大大增加，也相应增加了操作的安全风险。目前220千伏变电站普遍采用的电气操作方式仍然是键控方式的逐项操作。即每步操作都需人工写票、确认，检查的操作方式。大多数操作仍需要操作人员赶到变电站现场实施，耗费了大量的人力和时间，使得无人值班变电站“减员增效”的优势难以发挥；另一方面，随着操作密度的增加，操作过程中人工干预程度太高，也给运行人员带来了越来越大的压力，从一定程度讲也提高了误操作的可能，影响了电网的安全运行水平。而220千伏程序化变电站打破传统运行操作方式，通过倒闸操作程序化，在操作中尽量避免人为错误，达到减少或无需人工操作，减少人为误操作，提高操作效率，为实现真正意义上的无人值班进而为应对人员缺少和变电站的日益增多的矛盾，提高变电站的安全运行水平，开辟了一条全新的出路。而随着国内第一座220千伏程序化变电站——新光变于2006年12月底在江苏无锡正式投入运行，如何开展220千伏程序化变电站的运行管理工作，成为了充分发挥220千伏程序化变电站的技术优势，实现科技强网目标的一大课题。

　　一、与传统220千伏综自变电站（下简称传统综自站）相比程序化变电站的特点

　　传统综自站操作一般采用键控方式的逐项操作模式，首先由运行人员根据操作要求及操作规程编写操作票，然后由操作人员按照操作票的执行要求和顺序进行操作，并人工进行相应的检查，操作票的执行受到人为因素的影响较大。一方面操作票的正确性和执行操作票的准确性都随着运行人员的技术水平，工作状态而带有较强的不确定性。另一方面，大量的人工写票、审票、操作、检查的过程也使操作时间变得冗长，操作效率较低，同时也将系统运行方式变换过程便长，导致系统运行方式薄弱。

　　而实施程序化操作，只需要变电站内运行人员或监控中心运行人员根据操作要求选择一条程序化操作命令（比如说将某线路运行状态由运行改为检修）。操作票的选择、执行和操作过程的校验由变电站操作系统自动完成，实现“一键操作”。一方面大大降低的操作中人为因素，提高了操作的可靠性，另一方面也大大缩短了操作时间和系统运方变换时间，提高了操作效率和系统的可靠性。

　　由于程序化变电站的特点，其运行管理工作主要需要解决以下问题：

　　1、程序化变电站设备应满足哪些运行要求

　　2、程序化变电站的具体操作模式

　　3、程序化变电站的异常处理

　　二、对于程序化变电站设备的运行要求

　　一般对于设备的选型和要求并不归入运行管理的范畴，如果在设备选型、初设审查等环节中提出设备的使用单位运行的要求，无论是传统综自站还是程序化变电站，都能为日后的运行工作带来极大的便利，这一点对于操作方式特殊的程序化变电站尤为重要。

　　根据国网公司安规第2.3.6.10条“电气设备操作后的位置检查应以设备实际位置为准，无法看到实际位置时，可通过设备机械位置指示、电气指示、仪表及各种遥测、遥信信号的变化，且至少应有两个及以上指示已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。”的要求和程序化操作的具体需要程序化变电站应满足以下要求。

　　1、程序化操作只宜在一次设备均采用GIS的设备上方可进行。且一次设备均应具备遥控功能。

　　2、为了使母线倒排等工作可以进行程序化操作，母联开关控制电源、PT并列装置、母差保护软压板均必须具备遥控功能。

　　3、为了使设备改线路检修可以进行程序化操作，各出线必须安装验电器，并将相关节点列入遥信。若线路有出线压变，其次级空气开关节点和出线压变电压判别节点也应列入遥信。同时出线压变次级与保护装置之间必须增加出线闸刀或开关的辅助节点（避免倒送电）。条件允许可以考虑各开关直流控制电源、线路压变次级空气开关具备遥控功能。

　　4、一旦出现反应事故的“事故总信号”、“保护动作”等信号程序化操作系统必须可靠闭锁并停止程序化操作。

　　三、程序化变电站的操作模式和具体流程

　　1、程序命令人机接口问题

　　以往110千伏及以下电压等级的程序化变电站程序命令多采用类似遥控命令的人机接口，即一个操作程序即是一个遥控按钮，操作人员通过选择不同的遥控按钮即可实行程序化操作。

　　但是由于220kV电压等级变电站主接线相对复杂，通常站内220kV或110kV部分为双母或双母带分段的形式，由此对于站内某些操作也相对复杂，操作程序种类也更加多。若仍采用类型遥控命令的人机接口，则一方面人机对话画面繁杂，另一方面操作人员也容易选错遥控按钮。所在220kV变电站实现程序化操作应采用基于设备状态自动判别的全程监视人机接口。

　　（1）单间隔程序化操作应采用以下窗口布置和流程：

　　

　　

　　人工选择目标状态

　　设备初始状态自动判别

　　自动调取程序化操作票

　　人工输入操作、监护人姓名

　　人工确认程序化操作票

　　人工确认执行程序化操作

　　执行程序化操作

　　（2）两个及以上间隔热倒操作采用以下窗口和模式：

　　

　　

　　人工选择需要组合的程序化操作票

　　人工输入操作、监护人姓名

　　自动调取程序化操作票

　　人工定义程序化操作票号

　　人工确认预演程序化操作票

　　人工确认执行程序化操作

　　执行程序化操作

　　2、220千伏程序化变电站的倒闸操作票模式

　　理论上讲由于程序化变电站的倒闸操作过程均由程序化操作系统完成，故可以抛弃操作票模式进行操作。但由于操作过程中起始阶段仍必须由人工选择，所以220千伏程序化变电站采用倒闸操作票还是十分必要的。根据实际需要操作票可采用以下模式.

　　（1）单间隔操作票内容为：

　　①检查“XX”（XX为需要程序化操作的设备）却在“XX”状态（XX为初始状态）

　　②选择将“XX”（XX为需要程序化操作的设备）改至“XX”状态（XX为目标状态）

　　③核对操作任务及操作步骤正确

　　④程序化执行

　　⑤检查“XX”（XX为需要程序化操作的设备）确在“XX”状态（XX为目标状态）

　　（2）多间隔热倒操作票内容为：

　　①检查“XX、XX、XX…”（XX为需要热倒的间隔）确在“X母”运行状态（X为初始母线状态）

　　②选择组合票并预演正确

　　③核对操作任务及操作步骤正确

　　④程序化执行

　　⑤检查“XX、XX、XX…”（XX为需要热倒的间隔）确在“X母”运行状态（X为目标母线状态）

　　四、程序化变电站操作中异常处理

　　与传统变电站相比程序化变电站异常处理的难点主要在程序化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块：

　　1、程序化操作时，监控系统发“事故总”自动停止程序化操作；

　　（1）操作人员应立即检查，确认“事故总”原因；

　　（2）对照已中断的程序化操作票，核对设备状态，汇报调度，等候指令根据相关事故处理规程进行工作。

　　（3）若继续操作应按照“3、程序化中断后的操作要求”执行。

　　2、程序化操作时，设备分合不到位或未满足操作条件，监控系统自动停止程序化操作；

　　（1）操作人员应立即检查，确认“程序化操作自动停止”原因，若系设备异常造成则应立即汇报调度、工区或根据相关异常处理规定进行工作。

　　（2）若继续操作应按照“3、程序化中断后的操作要求”执行

　　3、程序化中断后的操作要求：

　　（1）若设备状态未发生改变，则在排除停止程序化操作的原因后继续进行程序化操作，若停止程序化操作的原因无法立即排除，则进行常规操作。

　　（2）若设备状态已发生改变，在原操作票操作步骤最后一栏下方靠左加盖“程序化中断”章，并在备注栏内写明：

　　①程序化操作中断时的设备状态

　　②中断原因

　　③根据调度命令按常规操作要求重新填写操作票；

　　（3）进行常规操作，对程序化已执行步骤，需现场核对设备状态并打勾。

　　程序化变电站作为新的科技应用热点，在运行上的应用范围还不广泛，如何进一步制定科学完善的运行管理制度，从而发掘该技术的潜力，使其更好的为建立和维护强大的国家电网，创建科学发展，和谐进步的“一强三优”电力企业而服务，将成为更多的工程技术、运行维护人员研究和探索的方向。