神东煤炭集团供电中心 陕西榆林 719315
摘要：结合近年来的变电站程序化操作的工作经验，着重探讨了利用时间层智能设备、程序化操作服务器以及当地后台调度主站实现程序化操作三种实现程序化操作方案，其中利用间隔层设备实现程序化操作具有方便维护、运行稳定性、执行效率高等优点。
关键词：程序化操作；变电站自动化系统；实现
经过多年的发展，我国变电站自动化系统已取得较高显著成就，即能自动化采集变电站运行产生的信息，并借助监控中心和当地后台实现了监控中心、调度主站以及变电站内等环节的自动控制。
一、实现变电站程序化操作的要求
1.对一次设备的要求。（1）所有参与程序化操作的一次设备需要实现电动操作。要求所有参与程序化操作的一次设备包括断路器、隔离刀闸、地刀、手车
等均能实现电动操作。（2）一次设备具有较高的可靠性。变电站内实施程序化操作，需要综合考虑操作的正确性和操作成功率2个方面，其中操作的正确性牵涉到变电站安全运行，需要重点关注。一次设备辅助接点位置与一次设备实际位置的严格对应，也是保证程序化操作正确性的关键因素。
2.对变电站内二次设备的要求。（1）参与程序化操作的各二次设备要求稳定、可靠。要求参与变电站程序化操作的二次设备稳定、可靠运行，一方面能够按照操作票的操作顺序正确发出控制信号，同时确保一次设备状态的采集准确无误。（2）具备一定的容错措施。由于一次设备存在一定的不可靠因素，二次设备在设计过程中需要考虑一次设备发生异常时的情况，具备一定的容错措施，确保当一次设备返回状态信息与一次设备实际状态不一致时不出现误操作。（3）保护设备实现保护功能的自动投退。在变电站内实施程序化操作特别是在采用双母接线方式的220 kV变电站实施程序化操作，程序化操作过程中需要保护设备能够提供与硬压板相对应的软压板，通过软压板的远方投退达到投退保护功能的目的。
3.对远动通信的要求。目前变电站对调度主站/监控中心主要采用101，104等远动协议，这些协议主要传送变电站的四遥信息，对保护定值的传输和修改一般没有定义，如果进行程序化操作，需要对现有远动协议进行相应的扩充；另一方面，在调度主站或监控中心实施程序化操作，如果在操作过程中需要获得变电站的实时操作报告，也需要对现有协议进行扩充和修改。
4.软件要求。软件系统的功能可靠性、兼容性及界面友好性等指标满足系统本期及远景规划要求。软件支持用户开发新功能，开发后的软件能在线装入系统。
（1）系统软件。系统软件具有成熟的实时多任务操作系统和完整的自诊断程序。
操作系统具有开放性，采用高级编程语言。软件WIN DOWS2000professional操作系统，真正的32位应用，秉承WINDOWSNT占先式，多任务和多线程的所有优点，提供事件驱动处理能力，达到高性能及高可靠性操作系统具有开放性。（2）支撑软件。支撑软件包括数据库管理系统、中文处理系统和网络软件系统。（3）应用软件。应用软件满足系统功能要求，具有良好的实时响应速度和可扩充性，并面向用户，便于操作使用。应配置各种必要的工具软件。远动工作站配置远传数据库和各级调度网络通信规约库。（4）通信接口软件。监控系统配置足够数量的通信接口驱动软件以满足工程实用要求，主要软件列举如下，但不限于此：与数字式继电保护装置的通信接口驱动软件；与故障录波系统的通信接口驱动软件；与安全自动装置的通信接口驱动软件等。
电力网络计算机监控系统与上述各系统的通信规约执行国标、部标及IEC标准。卖方负责完成各种通信协议的转换和开通，使监控系统能获取和传送所需数据。
二、程序化操作实施方案
1.方案1：在调度主站或后台机实现将操作票分别存储在调度主站以及后台系统中，由调度主站和后台分别按照操作票内容自动顺序下发遥控命令，从而实现变电站内就地以及调度主站的程序化操作。这种方案实际上就是由当地后台或调度主站实现对变电站的批量遥控，其优点是实现较简单，可以灵活实现各种操作。但是这种方法需要在主站端和后台分别存储操作票，在实际工程中需要同时验证和维护2套操作票，工作量较大；同时，程序化操作所需要的一次设备状态信息需要间隔层设备采集并通过通信方式上送，会影响执行时间和执行效率。
2.方案2：利用程序化操作服务器实现在变电站内设置程序化操作服务器，变电站内所有操作票均存放在该服务器中，当站内运行人员或调度主站端运行人员选择合适的操作票后，由程序化操作服务器根据操作票依次向间隔层设备下发控制命令，达到程序化操作目的。可以看出，与方案1相比，由程序化操作服务器代替后台或调度主站实现批量遥控的功能，解决了方案1中需要维护、验证2套操作票的问题。但由于所有的操作票均存储在程序化操作服务器中，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，造成修改后操作票验证不完整，为安全运行带来一定隐患。
3.方案3：间隔层设备与程序化操作服务器共同实现将操作票按操作对象分为2种类型：一是间隔内程序化操作，即程序化操作的内容仅涉及本间隔内一次设备的操作，不涉及不同间隔的互操作，如单条线路的一次状态（运行、热备、冷备、检修）转换的程序化操作等；二是跨间隔的程序化操作，其操作过程中涉及多个间隔的一次操作及多个间隔的二次操作，如双母接线变电站的倒排操作。将仅涉及间隔内操作的操作票存储在间隔层智能电子设备中，所有间隔内的程序化操作均由间隔层智能电子设备负责实现，而程序化操作中涉及跨间隔部分的操作则由程序化操作服务器负责完成。例如某一程序化操作顺序为“将A间隔由运行态转成热备用态~将B间隔由热备用态转成运行态一将C间隔由检修态转成热备用态”，实际实现时A，B，C这3个间隔运行态转换的操作票存储在相应的间隔层设备中，当操作员下发程序化操作命令后，程序化操作服务器首先向A间隔下发运行态转热备用态的命令，A间隔设备根据存储在装置内的对应操作票进行程序化操作，实现设备态的转换，然后，程序化操作服务器再向B间隔下发热备用态转运行态的命令，B间隔设备根据相应操作票进行操作，C间隔以此类推。可以看出，方案3具有以下优势：（1）间隔内的程序化操作是整个运行操作过程的主体，变电站内绝大多数操作属于间隔内操作。通常间隔层设备的可靠性要高于站控层设备，因此将程序化操作主体放在间隔层设备中会大大增强程序化操作的可靠性和成功率。（2）间隔层设备直接面向一次设备，实时采集其信息并对一次设备进行相应控制。程序化操作所需要的主要信息来自间隔本身，对通信的依赖较小，可以提高程序化操作的执行效率。（3）所有间隔内操作票存储在间隔层设备中，程序化操作服务器中只保存基于间隔层操作票的组合关系，因为间隔内的操作票是经过验证的，在扩建时只需要验证新、老间隔操作票组合的正确性即可，解决了扩建时验证困难的问题。（4）解决了变电站就地操作和调度主站操作一致性的问题。基于上述优点，在RC S一9 7 0 0系统中.选用方案3作为程序化操作的实现方案。
程序化操作在变电站自动化系统中的实现，提高了变电站自动化控制水平，为电网的稳定运行奠定了坚实的基础。另外，为保证自动化操作的顺利进行，应明确对设备的要求，以保证变电站操作的正确性，提高程序化操作效率。
参考文献：
[1]叶晓建.程序化操作在变电站自动化系统中的实现[J].电力系统自动化，2017，21：90-94.
[2]张瑞.程序化操作在变电站自动化系统中的实现[J].中国高新技术企业，2017，05：79+81.