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智能变电站顺序控制方案的比较 1 顺序控制功能 顺序控制是一种可以根据需要操作任务语句实现的电气单元的连续自动控制。除传统自动采集系统的所有功能外，还可以接收和执行源站、远程调度和当地后台系统发布的电气单元操作指令。国家电网公司在《智能变电站技术导则》(Q/GDW 383-2009)中已将顺序控制功能列为智能变电站的基本功能之一。 《智能变电站技术导则》对变电站程序控制功能要求:(1)满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求;(2)可接收和执行监控中心、调度中心和本地自动化系统发出的控制指令,经安全校核正确后,自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制;(3)应具备自动生成不同主接线和不同运行方式下典型操作流程的功能;(4)应具备投、退保护软压板功能;(5)应具备急停功能;(6)可配备直观图形图像界面,在站内和远端实现可视化操作。 2 顺序控制方案 顺序控制通过程序来自动执行预先定义的操作序列,以期达到“一键式”操作的目的。在这个过程中操作序列存储在操作票中,操作票中包括多步有先后顺序的操作步骤,每一步包括防误逻辑、操作内容、操作后确认逻辑等。 根据顺序控制操作票存放和执行位置的不同,可以将顺序控制分为集中式方案和分布式方案。集中式方案以站控层设备(顺序控制服务器)为核心,分布式方案以间隔层装置为核心。 根据实现方式的不同,顺序控制又分为基于态转换的顺序控制和基于一体化五防操作票系统的顺序控制。基于态转换的顺序控制是指预先设置间隔不同的运行状态(比如有运行态、冷备用态、热备用态、检修态)和态转换的操作票,顺序控制就是实现各个态之间的一键式转换。基于一体化五防操作票系统的顺序控制,就是在操作票的基础上,将已经模拟预演完成的操作票中能够进行遥控操作的操作项自动执行。 目前,我国主要采用的变电站顺序控制方案有以下几种。 2.1 程序的控制功能 在态转换的顺序控制方案中,后台监控系统作为顺序控制服务器需要完成设备操作前逻辑和操作后逻辑的定义、态的定义、票的定义、仿真和预演、程序化操作组合票(如大型倒闸操作)和其他在需要在后台完成的程序化操作(如一系列二次压板的投退操作)、存储顺序控制操作记录及异常信息等功能。 实现程序组合票 (1) 间隔内程序化操作,执行时只需点击目标态,就可以调出从当前态到目标态转换的票,然后直接执行,无需预演。 (2) 对于跨间隔程序化操作,需要从已有的间隔内程序化操作票中选择合适的票,组合出需要的程序化操作组合票,须通过预演才能执行。 此方案的主要特点是需要预先设置态定义(如运行态、冷备用态等)、顺序控制操作票(如运行转冷备用操作票等)。由于所有的票都需要预先定义,工程制作和验收工作量相当大。此方案对一次设备的要求比较高,要求其都应可进行遥控操作。 2.2 防系统开、预演、执行流程 在基于操作票的顺序控制方案中,监控系统作为顺序控制服务器需要完成设备操作前逻辑和操作后逻辑的定义、一体化五防系统开票、一体化五防系统模拟预演、一体化五防系统支持电脑钥匙、锁具等功能。 此方案所有操作满足先开票,后预演,再执行的流程。先开列操作票(可在操作票专家系统或一体化五防系统中),然后一体化五防系统中模拟预演,保证每一步操作都满足五防逻辑,并形成程序化操作序列。 后台监控操作 (1) 选中顺序控制选项的操作,系统自动进行顺序控制操作。操作前检查操作前逻辑以判断能否操作,操作完成要检查操作后逻辑,以判断操作是否结束。 (2) 未选中顺序控制选项,但是也可进行后台监控遥控的操作,由运行人员按照常规遥控进行操作。操作前系统自动检查五防逻辑。 (3) 现场操作,传到电脑钥匙后到就地操作。 此方案的主要特点顺序控制不需要提前做典型票,节省了工程人员顺序控制配置以及运行人员验收程序化操作票的工作,符合先预演再操作的规程,只是将原来需要在后台人工遥控的部分变成自动执行。 2.3 控制命令存储位置 基于态转换的集中式方案,基本思路和基于态转换的分布式方案相同,不同之处在于程序化操作票的存储位置变为站控层主机,程序化操作票的执行也是由站控层主机依次发出控制命令经过测控装置完成。 2.4 比较不同的方法 (1) 设备主体水管理方面 集中式方案将操作票的存储、执行,操作逻辑的判断、态的判断均在某一台站控层设备实现。集中式方案的优点是实现简单可靠,对目前的设备改动以及运行管理模式影响较小,并且对于规约没有要求。 分布式方案将操作票的存储、执行,操作逻辑的判断、态的判断均在间隔层IED装置中实现,其优点是执行快效率高,操作票存储在IED可靠性高,其缺点是在220 kV以上的变电站中的单间隔操作会涉及到多个IED,需要实行跨IED操作,对于跨IED的操作如何实现,目前尚没有被广泛认可的方案。 (2) 态转换方案在顺序控制发展的方向 基于态转换的顺序控制