变电站一键顺控技术分析

变电站一键顺控技术分析

范学强

国网山西省电力公司超高压变电分公司 山西晋中030600

摘要：近年来，随着电网建设高速发展，变电站数量持续增长，一线人员运维质效有待提高。当前变电站倒闸操作主要采用就地人工方式，操作效率低、多点作业人员压力大，所以亟待采用一键顺控技术手段实现变电站远程集中控制，通过对变电站的技术改造将变电站典型倒闸操作程序化、自动化，预计可减少60%的就地倒闸操作工作量，且能大幅消除误操作、漏操作及交通安全等风险。

关键词：变电站；一键顺控；应用

一、改造目标

通过改造实现变电站主设备状态转换的一键顺控操作。

（1）实现组合式电器，敞开式电器，充气式、固体绝缘开关柜“运行、热备用、冷备用”三种状态间的转换操作；

（2）实现空气绝缘开关柜“运行、热备用”两种状态间的转换操作；

（3）实现倒母线、主变中性点切换、电源切换操作。

二、改造原则

2.1技术原则

变电站一键顺控技术改造应遵循“安全可靠、易于实施、统筹规划、兼顾发展”原则，突出安全性、实用性、可操作性，综合变电站现有监控系统性能、网络架构等因素实施改造。

（一）满足安全防护要求、支撑网络安全监测

（1）采用安全操作系统。变电站监控主机严禁采用WINDOWS操作系统，操作系统需满足自主、可控和无root的要求。

（2）支撑网络安全监测。2017年国调网安处下发调网安〔2017〕150号《国调中心关于印发《电力监控系统网络安全管理平台基础支撑功能规范（试行）》等2项规范的通知》，要求变电站监控系统全面支撑网络安全监测。

（3）监控系统完成安全加固。各监控厂商的监控系统已有成熟的加固方案。

（二）积极推广四统一设备，支撑变电站自动化远程运维

（1）积极推广四统一设备。自国网组织开展变电站自动化“四统一、四规范”以来，数据通信网关机、时间同步装置、同步相量测量装置等设备已完成研制与检测。

（2）全面支撑变电站自动化远程运维。变电站自动化远程运维是自动化专业将长期坚持的重点工作，在进行一键顺控监控系统改造时，应采用最新的技术方案，实现对远程运维的功能支撑。

（3）落实冗余机制，加强系统可靠性。站控层原则上应采用双网冗余机制，监控主机（兼操作员工作站）原则上应具备双机，严禁调度数据网与站控层网联通，现场应保证具备调度数据网接入交换机，杜绝数据通信网关机直接连接至加密装置，为后续站内业务扩充留有备用接入端口。

（4）支撑多维业务。一键顺控改造时，应落实相关专业的技术需求，站控层应具备告警直传、远程浏览等功能，为日后的运维管理提升做好技术储备。

（三）满足反措要求、实现时间同步监测，完善厂站时钟配置，实现时间同步监测。

2.2改造范围

2.2.1监控系统改造

为了避免重复投资，结合相关专业需求，对变电站监控系统现有监控主机进行改造，由改造后的监控主机实现一键顺控功能及原监控主机所有功能；对变电站监控系统现有Ⅰ区数据通信网关机进行改造，改造后的网关机应具备原网关机所有功能，并具备一键顺控功能，为远期实现运维班一键顺控预留。

2.2.2一次设备改造

（1）断路器应具备遥控操作功能，其位置信号的采集应采用双辅助接点遥信；

（2）母线和各间隔应装设三相电压互感器，不具备三相电压互感器时应增加具备遥信功能的三相带电显示装置；

（3）隔离开关应具备遥控操作功能，其位置信号的采集应采用双辅助接点遥信。

三、变电站一键顺控实施方案

3.1总体技术方案

变电站侧不新增设备，遵循《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》，变电站监控系统顺序控制功能遵循《电力系统序列控制接口规范》。为增加一键顺控冗余性，改造的变电站监控主机按双重化配置，监控主机集成一键顺控及防误闭锁功能。

调度主站侧SCADA服务器新增一键顺控功能模块，遵循《智能电网调度技术支持系统》系列标准，前置服务器采用扩展104协议与变电站进行信息交互，运维班一键顺控操作员工作站采用D5000延伸工作站的方式，操作员工作站只具备一键顺控操作权限。

3.2改造实施方案及要求

为满足一键顺控要求，变电站监控系统改造的范围主要包括监控主机及数据通信网关机，要求如下：

（1）监控主机：为增加一键顺控功能的冗余性，实现双主热备用，对于配置单套监控主机的变电站应新增一套监控主机，新监控主机应实现一键导入原监控主机的图模库，并配置一键顺控功能；对于双套监控主机的变电站，应先完成一套监控主机的顺序控制功能部署并完成验收后，再在另一套监控主机部署顺控功能。

（2）数据通信网关机：数据通信网关机应为双重化配置，目前江苏电网已完成双重化改造。数据通信网关机应具备数据采集、处理、远传等基本功能，还应具备单点遥控和一键顺控指令转发、执行结果上送等功能。

3.3一键顺控信息流

一键顺控信息流，分为上行数据与下行数据，上行数据为操作结果，下行数据为顺控指令。

3.4顺控功能要求

3.4.1监控主机功能

（1）操作票的存储和管理

监控主机负责一键顺控操作票的存储和管理，操作票库采用

“源端维护、数据共享”策略，部署在变电站监控主机；操作票库应提供图形化的配置工具快速生成一键顺控操作票；一键顺控操作票应包括操作对象、当前设备态、目标设备态、操作任务名称、操作项目、操作条件、目标状态等项目；操作票库应具备一键顺控操作票的生成、修改、删除等功能，应能记录维护日志；操作票库应具备自检功能，应能根据操作对象、当前设备态、目标设备态确定唯一的操作票。

（2）顺控操作的实现

监控主机应能实时接收和执行本地及远方下发的一键顺控指令，完成生成任务、模拟预演、指令执行、防误校核等操作，并上送执行结果。

指令执行全过程应包括启动指令执行、检查操作条件、执行前当前设备态核实、顺控闭锁信号判断、全站事故总判断、单步执行前条件判断、单步监控系统内置防误闭锁校验、下发单步操作指令、单步确认条件判断，全部环节成功后才可确认指令执行完毕。

（3）操作记录

监控主机应具备操作记录功能，存储在历史库中；记录内容应包括：一键顺控指令源、执行开始时间、结束时间、每步操作时间、操作用户名、操作内容等信息，为分析故障以及处理提供依据；操作记录应提供查询功能，不可删除、修改。

（4）双重验证

监控主机应具备“口令+指纹”双重验证功能，对操作人、监护人同时进行权限验证，权限校验不通过应禁止操作。

3.4.2Ⅰ区通信网关机功能

站内的Ⅰ区通信网关机应具备一键顺控指令转发、执行结果上送等功能。Ⅰ区通信网关机与调度端前置服务器之间采用扩展104规约与调度端进行信息交互。

四、结束语

通过对监控系统智能化不断研究和改进，将大大提升电网智能化运行水平，提高电网运行和操作可靠性，较大提升电网运行效率，促进我国经济发展新的飞跃。

参考文献：

[1]李明.智能电网建设中电力工程技术的应用探讨[J].低碳世界，2018，08：128-129.

[2]段斯，邱议漩.电力工程技术在智能电网建设中的应用研究[J].电子世界，2016，07：176-177.

[3]曹江春.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].工程技术研究，2017，03：35+56.