司徒伟业 曲 骅

（广东电网公司中山供电局，广东 中山 528400）

1 变电站操作现状及程序化操作描述

随着社会的发展，电网的建设日趋强大，而变电站设备的操作复杂繁琐，为提高操作效率，提高电力系统的安全可靠性，程序化操作的应用越来越广，目前当地监控系统实现程序化操作的研究和实践已经比较成熟。

程序化操作，是指变电站内智能设备依据变电站操作票的执行顺序和执行结果校核要求，由站内智能设备代替操作人员，自动完成操作票的执行过程。实际操作时只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条程序化操作命令，操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成。本文以广东电网中山220kV三乡数字化变电站将计划应用程序化操作为例进行。

2 220kV 三乡数字化变电站对程序化操作的应用要求

220kV 三乡数字化变电站是建立在ΙEC61850通信标准基础之上，一次设备和网络化二次设备分层构建，实现变电站内信息共享的现代化变电站，其信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化。设备操作智能化，利用智能终端实现一次设备的操作，在过程层各个间隔配置智能终端，采集并经GOOSE 网上传断路器、隔离刀闸位置和告警信号等，操作插件可执行在GOOSE 网上实时传送的分合闸操作命令。为了提供最大的方便，程序化操作原则上要以从原始态到目标态的方式来实现，运行人员仅仅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）即可，操作票的执行和操作过程的校验由智能电子设备自动完成，无需人工参与，实现“一键操作”，鉴于三乡站的设备结构，对程序化操作的具体要求有：

1）程序化操作能够在站内后台监控机实现。

2）能对战备主变压器、线路、母联等等不同间隔的设备进行程序化操作。

3）应该提供方便的操作票的编辑、验证、仿真手段。

4）能通过程序化操作对保护装置的定值区进行切换，例如在旁路代路时旁路保护装置定值区的切换。

5）能通过程序化操作对保护装置的软压板进行投切。

6）操作票在执行中遇到问题时应能提示监控人员采取措施，决定终止或者继续操作票的执行。

7）在变电站进行扩建时不应对以前的操作票造成影响。

由于程序化操作的逻辑程序是安装在后台监控机里面，因此相应的后台监控机要做出相应的更新，其中包括硬件与软件部分：操作员工作站硬件系统具备足够的支撑，程序系统具备程序化操作功能模块，包括：操作票编辑生成工具，设备态编辑生成工具，操作票仿真工具，程序化操作执行与显示功能模块等；程序化操作中不可避免的是跨间隔的操作，这就要求本间隔测控装置能够得到其他间隔的数据，包括开关刀闸状态等，三乡变的测控装置已具备传送GOOSE功能，程序化操作需根据要求更改全站测控装置的GOOSE配置，用来满足程序化操作跨间隔操作的需要。

3 程序化操作的逻辑判断与实现方法

程序化操作是一个全自动的过程，操作过程采用“一键式”实现。只需在完成模拟预演并五防逻辑验证正确后，输入操作口令和操作任务，系统即开始执行程序操作。每步操作步骤需有一定的时间间隔（该时间间隔还可人工设置），后台具有人工干涉菜单，任何时候可进行人工干涉，暂时停止操作，确认正确后可点击继续进行操作。若不进行人工干涉则自动按照间隔时间自动进行操作，操作过程中断路器、隔离开关及接地刀闸的正常操作需实现“五防”闭锁功能。考虑到程序化操作过程中可能出现设备未操作到位或设备异常等情况，程序化操作软件设置程序化操作转常规操作功能，能一键式实现，以方便运行人员对设备异常等情况的处理。变电站内的程序化操作包括两种类型：一是间隔内程序化操作，也就是说程序化操作的内容仅涉及到本间隔内一次设备的操作，比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，这种操作对象仅局限于本间隔内部一次设备的操作，不涉及到不同间隔的互操作；二是跨间隔的程序化操作，其操作过程中涉及到多个间隔的一次操作以及多个间隔的二次操作，如双母带旁母接线变电站的倒排操作。以220kV三乡变电站的220kV桂三甲线由运行转冷备用和由冷备用转运行两个操作为例，具体分析看看程序化操作的逻辑判断与实现方法。

3.1 220kV 桂三甲线由运行转冷备用

1）选择“将桂三甲线由运行转冷备用”，操作人及监护人在后台监控系统输入用户名、密码，选择桂三甲线停电程序化操作票。

2）核对程序化操作任务及操作步骤正确，在后台机调取桂三甲线停电程序化操作票并核实确认步骤。

3）程序化执行：

（1）断开关前的五防逻辑判断：TWJ=0，HWJ=1，开关分位分，合位合。

（2）断开桂三甲线开关4624。

（3）检查桂三甲线开关4624在分闸位置，逻辑判断：TWJ=1，HWJ=0，Ia，Ib，Ic＜门槛值。

（4）汇报调度，程序暂停，运行人员汇报调度。

（5）再经调度令，运行人员点击“继续”按钮后执行。

（6）拉刀闸前的五防逻辑判断，逻辑判断：（TWJ=1，HWJ=0）＆（Ia，Ib，Ic＜门槛值）。

（7）拉开桂三甲线线路刀闸46244。

（8）检查桂三甲线线路刀闸46244在拉开位置，逻辑判断：4G合位=0，分位=1，刀闸双位置判断，合位分，分位合。

（9）拉刀闸前的五防逻辑判断，逻辑判断：（TWJ=1，HWJ=0）＆（Ia，Ib，Ic＜门槛值）＆（1G合位=1，分位=0）＆（2G合位=0，分位=1），程序自动判断，运行于1M时执行。

（10）拉开桂三甲线1M母线刀闸46241。

（11）检查桂三甲线1M母线刀闸46241在拉开位置，逻辑判断：1G合位=0，分位=1，刀闸双位置判断，合位分，分位合。

（12）拉刀闸前的五防逻辑判断，逻辑判断：（TWJ=1，HWJ=0）＆（Ia，Ib，Ic＜门槛值）＆（2G合位=1，分位=0）＆（1G合位=0，分位=1），程序自动判断，运行于2M时执行。

（13）拉开桂三甲线2M母线刀闸46242。

（14）检查桂三甲线2M母线刀闸46242在拉开位置，逻辑判断：2G合位=0，分位=1，刀闸双位置判断，合位分，分位合。

（15）执行状态反馈，后台机显示程序执行完成，弹出确认框。

3.2 220kV 桂三甲线由冷备用转运行

1）选择“将桂三甲线由冷备用转运行”，操作人及监护人在后台监控系统输入用户名、密码，选择复电操作并点击恢复后所接运行母线形成操作任务，从而调用相应操作票。

2）核对程序化操作任务及操作步骤正确， 在后台机调取复电程序化操作票并核实确认步骤。

3）程序化执行：

（1）合刀闸前的五防逻辑判断，（线路开关TWJ=1，HWJ=0）＆（221甲00合位=0，分位=1）＆（221乙00合位=0，分位=1）＆（B0合位=0，分位=1）＆（C0合位=0，分位=1）＆（2G分位=1，合位=0）＆（Ia，Ib，Ic＜门槛值）＆（复电接1M运行），程序判断线路复电接1M运行则执行，在程序票任务选择时由运行人员指定。

（2）合上桂三甲线1M母线刀闸46241。

（3）检查桂三甲线1M母线刀闸46241在合上位置，1G合位=1，分位=0，刀闸双位置判断，合位合，分位分。

（4）合刀闸前的五防逻辑判断，（线路开关TWJ= 1，HWJ=0）＆（222甲00合位=0，分位=1）＆（222乙00合位=0，分位=1）＆（B0合位=0，分位=1）＆（C0合位=0，分位=1）＆（1G分位=1，合位=0）＆（Ia，Ib，Ic＜门槛值）＆（复电接2M运行），程序判断复电接2M运行则执行，在程序票任务选择时由运行人员指定。

（5）合上桂三甲线2M母线刀闸46242。

（6）检查桂三甲线2M母线刀闸46242在合上位置，2G合位=1，分位=0，刀闸双位置判断，合位合，分位分。

（7）合刀闸前的五防逻辑判断，线路间隔：（TWJ=1，HWJ=0）＆（B0合位=0，分位=1）＆（C0合位=0，分位=1）＆（40合位=0，分位=1）＆（Ia，Ib，Ic＜门槛值），所在母线地刀分，线路地刀分，旁路开关分位。

（8）合上桂三甲线线路刀闸46244。

（9）检查桂三甲线线路刀闸46244在合上位置，4G合位=1，分位=0，刀闸双位置判断，合位合，分位分。

（10）汇报调度，程序暂停，运行人员汇报调度。

（11）再经调度令，运行人员点击“继续”按钮后执行。

（12）合开关前的五防逻辑判断，TWJ=1，HWJ=0，开关分位合，合位分。

（13）合上桂三甲线开关4624。

（14）检查桂三甲线开关4624在合闸位置，TWJ=0，HWJ=1，Ua，Ub，Uc＞有压判据，双位置判断，三相有压（大于有压判据）。

（15）执行状态反馈，后台机显示程序执行完成，弹出确认框。

4 程序化操作的调试内容

最后，是对程序化操作的的调试。程序化操作的执行是按照操作票进行的，因此每一个操作票的正确与否至关重要。并且操作票内容是对设备态切换的一系列命令组合。为了确保每一张操作票内容的正确性必须进行逐一测试验证。

针对操作票的内容，验证工作包括两部分：一是本间隔操作票的验证，间隔内操作的票占大多数，主要内容是本间隔内各个设备态之间的转换，如运行态、热备用态、冷备用态和检修态之间的转换。二是跨间隔操作票的验证，这种票数量占少数，但是验证难度大，如倒母操作，需要对所有间隔进行验证。针对这种操作，最好的方法是利用组合票的方法完成，如倒母操作，可以分解成多个包含单间隔内操作的票，验证只需在间隔内进行。涉及到的停电范围控制在单间隔内。在进行程序化操作的过程中，应当严格按照上列表格的实行方式，按部就班进行。

5 结论

目前，中国变电站的数量庞大，而且仍在建设中，对于变电站内一次设备复杂繁琐的操作，工作人员仍显不足，因此，程序化操作的的应用会越来越广泛，达到提高操作效率，提高电力系统的安全可靠性的目标。