变电站远程顺控操作实施方案分析-论文

前言： 为满足经济快速发展的需求，我国电网建设规模日渐扩大，伴随科学技术的不断革新，具有高度自动化功能 的变电站远程顺控技术应运而生。在国家电网公司变电站技术原则中，明确指出变电站应具有顺序控制功能，将 变电站的设备顺序控制功能作为变电站的重要功能之一，强调变电站的操作应符合无人值班及区域监控中心站管 理模式的要求，同时具备自动生成不同主接线以及不同运行方式下典型操作流程的功能。 一、变电站顺控操作的概念及远程控制系统的特点 （一）变电站顺控操作的概念 顺控指顺序控制，又称为程序化操作，即由自动化系统根据操作指令沿着设定好的控制逻辑，一次性完成多 个断路器、隔离开关等设备的控制操作，并在这一过程中对各种控制条件和五防闭锁逻辑进行判断，最终改变电 网系统内的运行状态，相当于操作票的自动执行。由于当前大多数智慧变电站均实现可遥控的刀闸和地刀，因此 顺控操作系统可一次性以类似批处理方式的完成母线、主变、开关等设备在检修、冷备用、热备用、运行等各种 状态之间的转换。变电站实施顺序控制操作可以有效缩短停电时间、减少操作事故明显提高变电站运行可靠性， 并有效解决了运维人员不断减少与生产规模日益增大的矛盾，实现了真正意义上的无人值班。由此可见顺控操作 在变电运行中体现出了诸多优势，但可靠、稳定的运行也是确保倒闸操作质量达标、操作效率提升、防止误操作 事故的重要前提。 （一）远程电力控制系统有如下特点： 1、硬件设计上依靠现场总线技术，采用三级分布控制网络技术，将现场控制级与控制级相互独立运行，大 大提高了系统的安全性能。 2、该系统在下位机控制软件设计方面增加了警报确认装置，不仅减少了误报警引起的恐慌，而且减少了误 报警造成的经济损失。 3、在通信服务器设计方面，实现了多线程异步 TCP/IP 网络技术，应用了一个监听连接请求线程，实现了多 方同时控制技术的功能；而且还通过应用口令、数据加密、指纹、自动报警、IP 地址过滤等加密技术，保证了系 统的安全性能。 二、远程电力控制组态系统的设计 在当前网络软、硬件基础条件上，结合国内、外先进工业控制软件中关于远程控制部分的多方面优缺点，设 计出了此组态系统软件 [5]。该远程控制软件由运行在服务器终端的通讯服务器、Web 服务器以及运行在客户终端 网页中的 JavaApplet 组成，如图 5 所示。此次设计的远程电力控制组态系统，不仅加入了多方同时控制功能和优 化通信网路功能，并且增加了严格安全性控制功能，确保该系统在运行时能够稳定、可靠。 三、远程顺控系统要点分析 无论采用哪种实施方案，远程顺控系统自身的稳定及安全问题才是确保顺控操作可靠执行的核心问题。在软 件的设计开发上应满足数据兼容性、人机界面友好性、系统安全与帐户安全、功能可靠性需要，完善的解决运行 过程出现的各类问题。 （一）数据兼容 就采用顺控操作程序化服务器与间隔层测控装置协同执行顺控的方案而言，远方调控及站端后台顺控系统是 顺控执行的初始源及目标源，负责初始状态及目标状态确认，下达操作任务信息并由防误系统进行正确性判定， 因大多数智能变电站的顺控系统已与后台监控、防误系统高度集成，数据兼容更多体现在顺控操作程序化服务器 与测控或保护测控一体化装置的通讯访问上，对于远方调控则需解决独立化顺控系统与调度控制系统的数据交互 相容问题，应利用统一标准的通讯协议有效解决数据兼容性问题。 （二）人机界面友好性 构图正确、层次清晰的站内主接线图与功能合理齐全的主菜单接口是实现人机交互的基础，除了让使用人员 直观的调用典型或非典型操作票，还需注意顺控执行的全过程显示、异常停止或报警追溯等也应一并直观提供给 使用人员，有条件的地区可实现视屏辅助判断顺控的可靠执行情况。 （三）系统安全与帐户安全 由于顺控操作直接涉及站内的倒闸操作与运行方式改变，责任重大，任何来自外部的非正常访问及数据交换 均不被允许，系统不能被接入其它的广域网或局域网络中，并应在硬件上采取加装物理隔离装置，在软件上采取 安装防火墙及使用者身份认证，在确保计算机及网络安全的情况下充分发挥顺控操作的作用。 四、远程顺控技术实施方案的分析 （一）技术方案说明 1、调度端。在调度端主站 IES600 系统基础上，扩展操作票和操作防误、计算分析校验模块，部署在安全 I 区，并与实时系统之间紧耦合。顺控操作由站控层完成。智能化变电站将和调度主站配合实现智能操作票召唤的 功能。 调度端选择对应的操作对象，说明需要进行程序化操作。调度端根据当前的电网设备运行状态和事先约定的 目标状态，给出遥控的选择目标指令。 调度端将目标指令发送到变电站。变电站端根据指令上送相应的操作票，在主站端显示，主站确认后，下发 命令到变电站端。 2、变电站端。变电站端自动执行相应的操作，并将每一步的结果回馈到调度端。每一步操作的时候，不需 要主站进行返校，只上报执行状态。操作过程中不进行人工干预。操作过程中，用户具备急停操作的功能，可以 停止当前的操作。
调度端与站控层采用 IEC101/104 应用层扩展 IEC103 通用分类服务的协议实现操作票指令的传输，操作票上 送遵循 IEC101/104 的文件传输规则。调度主站防误较核是指操作票进行基于全网的拓扑防误校核和基态潮流校 核。站控层防误较核是指变电站五防校验。
（二）方案实施 将顺控系统分别布置在站端监控五防一体化系统及远方调度控制中心的监控系统内，从而实现远方调度控制 中心与站端监控五防一体化系统均可生成操作票完成顺控执行，为确保可靠性：首先，两者间任意一方执行顺控 时，另一方必须闭锁顺控功能；其次，由于若同时具备顺控执行任务时，系统的设计、程序设计方面就易出现复 杂多样化，一致性验证也增大了调试工作量，且改造扩建时需同时维护双方两套操作票，所以该方案简单易行， 但仅适用于规模小型，常年不易扩建的变电站。 注意图 1 只举例说明线路以及主变两种典型的间隔，未包含母线 EVT、母联断路器等间隔，通过顺控服务器 对各类间隔的控制，完全能满足单一进出线路、倒母线、主变并解列及文件位调整等多种状态转换操作。如图 1 所示，有新扩建的 003 号线路间隔加入顺控系统后，001 线路等间隔因已固化操作票内容，不需再停电验证，只需 验证 003 号线路间隔内的操作票执行可靠性，至于与其它间隔的操作配合问题由顺控程序化服务器按间隔组合关 系进行执行，该方案优化了扩建后的操作票验证问题，减少了停电，适用于易扩建的变电站。该项实施方案需要 注意的是：间隔层内的测控或保测一体化装置通讯带宽除了满足正常的保护测控通讯外，需有一定的余度满足顺 控系统对装置的信息访问量需求，由于间隔层还承担 GOOSE 报文传输，使得报文相互传输节点增多，在传输工 况上不应出现交叉干扰，否则将影响顺控系统的正常执行。此外顺控程序化服务器布置方式上可选择在站控层独 立设定，也可选择与站端后台服务器同一设备，或是选择加入到远动设备中，由于与站端后台服务器为同一设备 时因网络结构简化，有利于管理调试，进一步提高了可靠性。
参考文献： [1] 郭青 . 智能变电站顺控操作的应用 [J]. 大众用电，2014，（2）. [2] 洪权，欧阳帆，李大公 . 林海智能变电站顺序控制功能实现与分析 [J]. 湖南电力，2013，（S1） [3] 梁志明 . 变电站程序化操作的方案探讨 [J]. 电子世界，2014，（2）.
直流开关稳压电源的保护技术
图 1 顺控操作各执行设备间关系图 （三）充分利用站域通讯平台网络化，在站端布置顺控操作程序化服务器，并将间隔层所需操作票存入在该 间隔的测控或保护测控一体化装置中，由测控或保测一体化装置执行该间隔的一、二次设备操作。顺控操作程序 化服务器受令于来自远方远方调度控制中心或站端的顺控系统发出的操作任务，进行唯一控制源确认即按优先原 则只选择一处顺控系统发出的操作任务执行，同时闭锁另一处顺控系统发出的操作任务。其中具有外部硬件选择 各处顺控系统的除外，服务器再分析判断后驱动各间隔按单一间隔方式执行或以各间隔组合方式执行操作任务。 （四）系统服务器 监控中心设系统服务器，安装 Windows 操作系统以及翔视网络视频集中监控系统管理软件，并根据需要配备大 容量硬盘或外置存储设备。系统服务器硬件要求 P42G 以上 CPU，256M 以上内存，自带 32M 显存显卡的工控式 PC。 系统服务器作为监控中心的系统操作平台，主要负责接收、存储、分析、统计和查询远程变电站上传的视 音频、告警、数据信号，同时执行强大的系统管理功能，包括管理系统用户和设定用户权限、管理和配置系统设 备、对报警信息进行联动处理、作为网络服务器管理网络用户和网络设备等等。而这一切功能都是以翔视网络视 频集中监控系统管理软件为核心实施的。 五、结束语 具有较少人工干预的智能化变电站远程顺控操作是高度自动化发展的必然趋势，顺控系统的开发、运行维 护、安装调试各方必须对软硬件的可靠性、安全性方面给予高度的重视，通过改进技术、积累经验等，继续稳步 提高其可靠性，推动变电站远程顺控操作展现出更好的应用效益。
王 梁1 李缙财1 张琳珊2 1.大连港埠机电有限公司 辽宁 大连 116620；2.大连朋鑫自控系统工程有限公司 辽宁 大连 116011
【摘 要】 直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵，其控制电路亦比较复杂，另外，开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。因 而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。保护电路的种类很多，这里介绍过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。通常选用几种保护方式加以组合，构成完善的保护系统。
·334·
来自百度文库应用技术
Ying Yong Ji Shu
变电站远程顺控操作实施方案分析
黄 彬 湖北随州供电公司 湖北 随州 441300
【摘 要】 文章结合变电站顺控操作的概念及远程电力控制系统的特点，主要就远程顺控系统的要点及顺空操作实施方案进行了分析，并提出了一些个人观点作为同行交流依据。 【关键词】 变电站；远程顺控操作；智能
【关键词】 稳压电源；保护
1、过电流保护 当出现负载短路、过载或者控制电路失效等意外情况时，会引起流过稳压器中开关三极管的电流过大，使管 子功耗增大，发热，若没有过流保护装置，大功率开关三极管就有可能损坏。故而在开关稳压器中过电流保护是 常用的。最经济简便的方法是用保险丝。由于晶体管的热容量小，普通保险丝一般不能起到保护作用，常用的是 快速熔断保险丝。这种方法具有保护容易的优点，但是，需要根据具体开关三极管的安全工作区要求来选择保险 丝的规格。这种过流保护措施的缺点是带来经常更换保险丝的不便。在线性稳压器中常用的限流保护和电流截止 保护在开关稳压器中均能应用。但是，根据开关稳压器的特点，这种保护电路的输出不能直接控制开关三极管， 而必须使过电流保护的输出转换为脉冲指令，去控制调制器以保护开关三极管。为了实现过电流保护一般均需要 用取样电阻串联在电路中，这会影响电源的效率，因此多用于小功率开关稳压器的场合。而在大功率的开关稳压 电源中，考虑到功耗，应尽量避免取样电阻的接入。因此，通常将过电流保护转换为过、欠电压保护。 2、过电压保护 开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。开关稳压器所使用的未稳压直流电源诸如 蓄电池和整流器的电压如果过高，使开关稳压器不能正常工作，甚至损坏内部器件，因此，有必要使用输入过电 压保护电路。用晶体管和继电器所组成的保护电路如图 3 所示。
压直流电源的电压值，瞬时造成很大的损失。常用的方法是晶闸管短路保护。最简单的过电压保护电路如图 4 所 示。当输出电压过高时，稳压管被击穿，触发晶闸管导通，把输出端短路，造成过电流，通过保险丝或电路保护 器将输入切断，保护了负载。这种电路的响应时间相当于晶闸管的开通时间，约为 5 ～ 10μs。它的缺点是动作 电压是固定的，温度系数大，动作点不稳定。另外，稳压管存在着参数的离散性，型号相同但过电压起动值却各 不相同，给调试带来了困难。图 5 是改进后的电路。其中 R1、R2 是取样电路，Vz 是基准电压。