范佳琪
国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 内蒙古 010020
摘要：现如今，人们的生活质量在不断提升，对于电力的需求在不断加大，主要针对智能变电站主要设备故障及异常或待检修的智能设备，研究预置操作及安全措施实施管控方法。依托330kV南朔变为工程研究背景，围绕朔发Ⅰ线线路展开针对性研究，依据运行操作原则及注意事项，提出合理的二次安全措施的内容和操作顺序，并基于所确定的安措实施校验的方法形成相应的管控设计思路，建立起一套标准的安全隔离操作规范及工作规范。所提出的二次安措及管控方案可大幅度缩短智能站检修过程，极大减少检修过程的误操作，大幅度提高供电可靠性。
关键词：智能变电站;二次安措;管控系统;继电保护
引言
目前在智能变电站二次安措方面已有较多的研究。在安措票自动生成方面，基于变电站配置描述（substationconfigurationdiscription,SCD）对象模型、典型继电保护语义、形式化描述机制、专家系统等技术，实现了安措票的自动生成，大幅提高安措票编制的效率和正确性。在安措票闭环管理方面，基于移动作业终端，建立一套完整的二次安措信息化管理系统，通过该系统可以实现安措信息的全过程收集及无纸化办公，实现了安措票的全生命周期管理。在二次安措具体实施方面，提出了二次安措的一般性原则，并分析了典型检修状态以及非典型检修状态下的具体实施细节。在安措工作管理方面，提出了一套基于移动互联网的二次安措确认系统，使试验人员严格按照流程执行安措工作，保证了安措工作的安全、正确执行。在二次安措离线校核方面，主要研究安措票的校核，检验该操作是否会造成保护的误闭锁或误动作。在二次安措在线监视校核方面，主要实现软压板的监视和遥控防误闭锁。以上几个方面研究多是相互独立开展，并没有融合贯通构成完整的二次安措系统，且在线监视和校核仅仅是对可从站控层网络上实时采集的部分信息简单监视，例如软压板、检修压板等，无法实现包括空开、出口硬压板、电压/电流互感器端子连片等在内的所有相关信息全覆盖、全流程监视和校核。
1智能变电站安措防误介绍
智能变电站保护装置的二次回路用光缆进行连接，其模拟量的采样和开关量的采样、出口，分别通过ＳＶ和ＧＯＯＳＥ报文进行传输。线路保护装置获取线路合并单元发送过来的电流ＳＶ报文、母线电压ＳＶ报文及线路智能终端发送过来的ＧＯＯＳＥ报文，进行保护逻辑判断，若符合跳闸条件则通过智能终端进行跳闸。安全措施主要是指在变电运行及检修工作中为了人身、电网及设备安全，将待检修设备与运行设备进行安全隔离的措施。智能变电站改、扩建及装置检修时，二次设备的安全措施操作由跳闸出口软压板、ＧＯＯＳＥ发送／接收软压板、ＳＶ接收软压板、检修压板等多种安措技术组合而成。由于软压板是存在于保护装置中的虚拟压板，数量多、不直观且无“明显电气断开点”，因此在操作过程中易造成漏投退、误投退等。同时，智能变电站装置新增加了检修机制。装置投入检修压板后，上送报文中的检修状态位置，此报文为检修态报文。处于正常运行状态的保护装置接收到检修态报文，会判别开入量或采样信息“状态不一致”，丢弃该检修态报文，并闭锁相关保护。处于正常运行状态的智能终端收到“状态不一致”的遥控或跳合闸指令后，也会丢弃该检修态报文，不进行跳合闸动作。变电站典型线路间隔保护装置与母线保护装置、合并单元／智能终端之间的二次回路连接关系如图２所示。正常运行时，线路保护装置接收线路合并单元和母线合并单元发送的模拟量，并配合母线保护和对侧线路保护进行保护逻辑判断，对智能终端进行跳合闸控制。线路保护装置进行检修时，需要断开与上述装置之间的逻辑连接关系，以免误动。
2智能变电站二次安措及管控技术的研究
2.1六种隔离方式可靠性分析
软压板从逻辑上隔离信号传输链路，属于数字隔离；检修压板虽然是硬压板，链路接收方比较发送方检修压板状态和自身检修压板状态，只有两者状态一致时才正常处理报文，所以检修压板也属于数字隔离；智能终端出口硬压板可以在智能终端与断路器之间形成明显电气断开点，属于物理隔离；断开装置之间的光纤可以断开通信链路，属于物理隔离，但是会破坏二次回路的拓扑结构，并且容易损坏光纤，所以只有在首检或者链路中没有软压板可用时才被使用。物理隔离可以实现明显电气断开点，因此其隔离可靠性较高；数字隔离受到软压板定义错误、系统功能失效和检修机制错误等多种因素的制约，可靠性较低。然而，目前暂无以上六种隔离措施的可靠性具体数据，根据经验，本文取值假定如表1所示。实际运维工作中，可以建立数据库保存每次操作的详细信息，通过贝塔分布修正表1中的可靠性数值。
2.2关联域的自动生成
关联域由检修域和影响域构成。检修域由待检修设备组成，包括保护、测控、终端等智能设备。影响域则是开展检修工作时，有可能受到影响的二次运行设备所组成的域。以某220kV智能变电站，检修一条典型220kV线路间隔为例，检修域包含该线路的合并单元、智能终端、线路保护等装置，影响域包含母线保护装置。
2.3虚端子映射技术
站控层主要通过GOOSE进行数据交互，站控层则通过MMS协议进行交互。同上，对于基于标准IEC61850规范构建的SCD，根据模型的标准值自动建立两者的关联;对于非标准型的SCD，则通过模糊匹配的方式，进行自动关联虚端。通过虚端子的关联映射关系，以此关联数据为基础可以实现包含软压板信息的二次业务回路图形可视化，并可通过在线基于站控层MMS报告获取实时的装置软压板状态，针对二次系统装置隔离的安全措施实施过程进行在线的调试及控制。
2.4安措操作票诊断
二次安措诊断系统对于挂“检修牌”的装置按照检修态场景规则诊断分析；对于未挂“检修牌”的保护装置则根据压板状态判断其处于运行态场景或信号态场景或退出态场景，然后按其相应场景的规则进行诊断分析；对于未挂“检修牌”的合并单元和智能终端，则按照运行态场景规则诊断分析。安措操作票诊断，分为操作票执行前诊断和操作票执行后诊断。安措操作票执行前，二次安措诊断系统诊断运行人员开出的操作票中多个相关的设备是否按照“运行态场景设备软压板－检修态场景设备软压板－检修态场景设备检修压板”的设备顺序，并诊断单个设备从运行态场景到检修态场景的状态变化，是否按照“运行态场景－信号态场景－退出态场景－检修态场景”的顺序，以及规则中要求的相关压板投退操作是否已被列入其中。若诊断出操作票中多个相关设备的顺序与规则设计不一致或单个设备从运行态场景到检修态场景的状态变化与规则不一致，则给出提示并告警。
结语
本文分析了二次安措在线监视和校核的需求，在对二次安措相关状态采集方法进行研究后，设计了二次安措在线监视和校核系统；然后对系统中关键的方案设计及软件实现、在线监视技术和在线校核技术进行了较为深入的探讨，并结合具体事例，进行了效果演示。本文提出的智能变电站二次安措在线监视和校核系统中，安措票自动生成技术可以大大减少运行人员编写安措票的时间，由数min缩短到数s，且不受检修运维人员技术水平差异的影响，提高了二次安措票编制的效率和正确性、完整性；在线监视和校核技术有效保证了安措执行步骤的正确性，提高了电网的安全运行水平，从而为智能变电站检修作业的有效开展提供有力的辅助手段。
参考文献
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［2］王蕊，朱超，等．数据分发服务在智能变电站中的研究［J］．电测与仪表，2015，53(18):51-56．