GIS设备程序化操作在110kV中的应用

摘要：介绍了我所如何在110 kV中进行gis设备程序化操作试验并制定了相应的实施方案。

主题词：GIS设备、程序化操作、应用方案

引言：

随着电网发展及通用设计的全面铺开，GIS设备在网内的比重逐渐加大。由于GIS设备的特点导致以往运行方式已无法适应当前形势，尽快实施GIS设备程序化操作已迫在眉睫。

110 kV我所110kv部分一次设备为北京日新成套GIS设备， 变电站监控系统为南瑞继保RCS9700监控系统，微机五防系统为珠海优特。根据国网公司安规要求及我所实际情况，选取此变电站进行试验。

对于变电站设备采用程序化操作的运行要求

根据国网公司安规第2.3.6.10条“电气设备操作后的位置检查应以设备实际位置为准，无法看到实际位置时，可通过设备机械位置指示、电气指示、仪表及各种遥测、遥信信号的变化，且至少应有两个及以上指示已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。”的要求和程序化操作的具体需要程序化变电站应满足以下要求：

1.1 程序化操作只宜在一次设备均采用GIS的设备上方可进行，且一次设备均应具备遥控功能。

1.2 根据我所在设备选型、初设中未选择在线路上安装验电器的特点，我们将我所程序化操作的范围确定为由运行改冷备用操作或由冷备用改运行操作。

1.3 一旦出现反应事故的“事故总信号”等信号时程序化操作系统必须可靠闭锁并停止程序化操作。

2、GIS设备程序化操作的模式和具体流程

2.1 程序命令采用的人机接口

以往110千伏电压等级的变电站程序命令多采用类似遥控命令的人机接口，即一个操作程序即是一个遥控按钮，操作人员通过选择不同的遥控按钮即可实行程序化操作，因此若仍采用类型遥控命令的人机接口，则一方面人机对话画面繁杂，另一方面操作人员也容易选错遥控按钮。所以考虑我所的实际情况，我变电所在110KV的程序化操作中采用了基于设备状态自动判别的全程监视人机接口。

2.2 GIS设备程序化操作采用的模式：

设备初始状态自动判别人工输入操作人姓名并登录人工选择目标状态并预演操作票自动生成程序化操作票人工确认执行程序化操作传送给后台执行程序化操作

2.3 GIS设备程序化操作的具体流程（如图）

3、GIS设备程序化操作中的异常处理

与传统变电站相比，程序化变电站异常处理的主要体现在程序化操作异常中断时应该如何处理。根据操作中断的原因，我们将我所异常处理分为以下两类：

3.1 程序化操作时，设备分合不到位或未满足操作条件（如遥控未返校、超时等），自动停止程序化操作；

（1）操作人员应立即检查，确认“程序化操作自动停止”原因，如果为设备异常造成的，应立即汇报调度、部分，同时根据相关异常处理规定进行工作。

（2）如果继续操作应按照“2、程序化操作中断后的操作要求”执行

3.2 程序化操作中断后的操作要求：

（1）如果设备状态未发生改变，则在查明停止程序化操作的原因后继续进行程序化操作，若停止程序化操作的原因无法立即排除，则进行常规操作。

（2）如果设备状态已发生改变，在原操作票操作步骤最后一栏下方加盖“程序化中断”章，并在备注栏内写明：

①程序化操作中断时的设备状态

②中断原因

③根据调度命令按常规操作要求重新填写操作票；

（3）进行常规操作，对程序化已执行步骤，需现场核对设备状态并予以确认。

4、现场测试情况：

2009年01月11-12日主要针对矸电1363线路由运行改冷备用和由冷备用改运行进行了完整测试，试验情况如下：

4.1操作任务：矸电1363线路由冷备用改运行（合环）

4.3测试情况：

4.3.1 整个测试过程我们模拟预演、开票（操作步骤）在独立微机防误装置中进行，并将开票结果打包送自动化当地后台机，在后台机完成执行功能，并将执行结果送回微机防误装置（全部操作结束后），整个操作过程界面直观，程序执行可靠，并有完整记录（微机五防与南瑞后台都以文本形式记录了操作序列）。

4.3.2 在执行程序化操作时，模拟多次在任一步骤出现设备分合不到位或未满足操作条件（遥控超时），监控系统均能自动停止程序化操作，响应及时。

5、GIS设备程序化操作的应用体会

5.1我所程序化操作设备分合是否到位情况，目前采用后台监控系统内的位置信号来判断。由于后台程序化操作逻辑闭锁、判别、执行功能均是基于位置信号是否正确响应来实现，因此对位置接点的判断是非常重要的。目前传统110kV变电站施工设计中采用的上传接点均为单位置遥信，在今后需要实现程序化操作的变电站设计中应将设备位置信号采用双位置接点上送，以提高程序化操作的可靠性。

5.2考虑到实际运行的可靠性需要，我们在程序方案设计时提出一旦后台监控系统发出反应事故的“事故总信号”，程序化操作系统时必须可靠闭锁并停止程序化操作。目前由于五防系统和后台监控系统厂家不同，其中五防厂家作为整个程序化操作的发起人，但五防系统的程序目前还不能实现将后台监控系统提供的“事故总信号”作为闭锁条件去发起终止程序化操作，因而无法实现在“事故总信号”发出时中止程序化操作。由此我们又考虑是否能在监控系统后台监控系统中增加一个能实时检索“事故总信号”并能强制终止程序化操作的模块，我们对此又做了试验，仅从监控系统后台软件的技术角度来说实现这个程序是可行的。但对一个主要体现实时监视功能的变电站监控系统来说，调用后台大量的有限资源，去实时检索“事故总信号”并发起强制终止程序化操作，这对一个本身应用很稳定的后台监控系统来说是非常致命的。而且我所目前应用的变电站监控系统涉及的厂家有很多，是否每个厂家均能做到还未知。

因此，在尽可能不破坏变电站监控系统的稳定性和可靠性前提下，我们采用了以下最优的方案,即修改五防厂家的程序并提供接收监控系统后台监控系统发出的“事故总信号”等异常信号，一旦接收到异常信号时就立即以操作发起人的身份发起终止操作的命令，这也有利于不同的后台监控系统厂家均能使用统一平台实现异常信号的闭锁功能。

6、结论

综上所述，通过在我所现场成功实施程序化操作，为我所在今后此类变电站推广应用此项技术积累了有效详实的第一手资料；解决了由于GIS设备高度集成导致现场运行的不可见性和由此产生的运行隐患，并在此次实施方案的基础上总结经验教训，形成我所程序化操作的典型方案加以推广。

注：文章内的图表及公式请到PDF格式下查看