500kV变电站无人值班改造遥控试验方法分析与改进

摘要：通常遥控试验核对可分为2大类：即集控主站、子站远动通信工作站及相关智能装置等遥控数据配置核对和智能装置及其二次遥控执行回路接线核对。利用500kV变电站综自后台已完成相关间隔遥控验收，科学地推断该间隔的智能装置及其遥控二次执行回路正确，从而只需对相关设备的遥控数据配置进行核对；同时，又利用远动规约遥控操作特点，在不需要传动一次设备前提下，可完成遥控数据配置正确性核对，既节省了大量核对工作量，提高了工作效率，又能从技术上保障遥控试验安全性和可靠性。

关键词：集控中心遥控试验无人值班变电站改造

The new method of the remote control trails in the 500kV Substation unmanned improvement

Qing Zheng Dong

QqAgricultural three divisions of power companies of the Xinjiang Production and Construction Corps

Abstract: Remote control trails checks are usually categorized into two groups. One is the remote control datas configuration check among the submasters main station、telecontrol communication workstations of substation andthe relating IEDs（intelligent electronic devices） etc .The other is the wiring check of the IEDs and its secondary remote control execute circuit. The relating bays remote control trails though the 500kV substation automation system background had been finished the acceptance. It can be deduced scientifically that the IEDs and its secondary remote control execute circuits of those bays are correct. Consequently, it only needs to check the remote control data configuration of the relating devices. Simultaneously, provided that having no use of tripping/closing the devices, using the remote control operating characteristics of the telecontrol protocol can finish the correctness check of the remote control data. It can severely improve work efficiency by checking work reduced. Meanwhile, the safety and reliability of the remote control trials on technical can be ensured.

Keywords: submasters main station,Remote control trail,improvement of unmanned substations

中图分类号： V448.132 文献标识码： A 文章编号：

前言

500kV变电站采用集控中心+少人值守（或无人值班）的管理模式，前提之一是集控中心必须具备远程遥控相关设备的能力，当变电站出现故障或异常时，集控中心能迅速遥控相关开关、隔离刀闸，复归相应保护装置，实现远程隔离事故或异常，快速缩小故障影响范围，因此遥控试验必将成为无人值班改造的核心验收科目。

目前，常规遥控试验模式，遥控试验需结合停电间隔进行，且为了防止试验过程中误跳开关，试验之前需退出和恢复非遥控对象的遥控出口压板（200～300个/站），这种试验方法试验结果最完整、权威。但通常完成该项安全措施需耗2～3个小时方可完成（遥控出口压板数目繁多，且分布在不同保护小室）；同时设备停电又受电网运行方式的限制，因此整站遥控试验往往需要几年时间才能完成，期间容易造成部分遥控记录丢失或遥控验收疏漏现象，且常造成遥控缺陷处理不及时，影响了电网可靠性；同时，参照华中网调2010年最新文件规定，遥控试验业务申请必须包含在一次设备检修申请中，操作不够灵活，不符合运维单位的期望；另外，部分文献采用万用表测量遥控对象的出口压板直流电压变化[1]（由-110V左右升至+220V左右），虽可以在不改变一次设备运行状态下（需退出全站非遥控对象），进行遥控试验的模式，但这种方法存在一定的误跳开关隐患（使用不正确档位去测量直流电压）。

如何有效改善现有500kV变电站无人值班改造的遥控试验方法，尽量提高遥控试验的效率，确实值得我们进一步探讨和研究。

1.遥控试验相关知识

1.1遥控操作

遥控操作：是由遥控选择（含预置）、遥控返校和遥控执行三个环节组成。遥控过程是：主站首先向执行端发出遥控对象和性质（分、合）预置命令，执行端收到后，经CPU处理后向主站端发出校核信号。主站端收到校核信号后，与下发命令比较，在校核无误的条件下显示“返校正确”即可进入下一步遥控执行程序，此时监控人员可以通过遥控执行命令向变电站端发送动作执行命令，遥控执行后，变电站自动化系统发送开关变位信息，主站端在规定时间收到该遥控对象的变位信号，则显示遥控成功，否则显示遥控失败[2～4]。

1.2遥控操作及遥控试验核对量

目前，部分电网220kV及以下变电站内的一次设备（断路器、隔离开关等）操作和二次设备复归操作通常在设备现场进行操作,而500kV变电站综自系统中，上述设备的操作，均在综自系统后台机上进行，因此已投运500kV综自站，测控装置及其二次遥控执行回路基本上核对完毕。另外，通常遥控试验核对量可分为2大类：即集控主站、子站远动管理机及测控装置等设备遥控数据配置核对和测控装置及其二次遥控执行回路接线核对。只有上述5个部分均正确，才可远程遥控变电站的相关设备，此方法试验结果最完整、权威。具体如图1所示。

1.3遥控试验安全措施

遥控试验安全措施：遥控试验需结合停电间隔进行，试验之前，需退出变电站非遥控对象的遥控出口压板（或远方/就地开关切置“就地”位置），防止由于相关设备遥控数据配置有误、遥控二次接线错误，而造成遥控误出口；试验完成后，再恢复相关压板。

2.实验方法分析及改进

2.1可行性分析

考虑在新建500kV无人值班综自变电站自动化遥控验收时，均在当地后台进行相关设备遥控操作。若后台遥控验收完的间隔，可间接表明子站测控装置相关配置、二次遥控执行回路接线无误。无人值班改造期间，可只需验证集控主站、变电站远动管理机和测控装置相关数据配置是否正确即可，可不需传动相关一次设备，因此可以采用遥控预置试验法，既可以达到核对遥控试验核对量，又可以简化试验环节，提高工作效率。

在此同时，若主站遥控预置试验成功后，当主站、子站遥控数据配置有误，而子站遥控试验又未退出非遥控对象遥控出口压板（或将远方/就地把手切置“就地”），此时进一步执行“遥控执行”命令，就会存在误遥控其他运行设备的安全隐患，因此需进一步改进主站遥控操作程序。

2.2改进试验概况

根据变电站综自系统内部设备遥控试验验收情况而定，对于综自后台遥控已验收正常的设备，500kV集控主站可以采用遥控选择（预置）方式：即只执行远动遥控操作的前两步（遥控选择、遥控返校），禁止执行遥控操作的最后一步（遥控执行）；对于尚未验收或验收不成功的设备，500kV集控主站则采用常规遥控试验法，即退出非遥控对象遥控出口，传动一次设备。

若相关数据配置正确，当主站执行遥控选择（预置）命令，且该命令正确到达子站测控装置后，测控装置可以查询到“XX开出已选择”信息，同时返回“遥控返校”给主站，但测控装置相应开出节点不会动作（闭合），现场检修人员根据结合设备二次图纸，查询到哪个间隔设备被选择（如：#5开出被选择，二次图纸设计#5开出为622开关，则表明622开关被选择，再和集控主站核对是否选择了622开关），此操作不会引起设备跳闸，如图2所示。

具体试验流程：主站成功执行遥控预置命令主站下发遥控预置命令子站远动管理机收到遥控预置命令子站间隔层测控装置测控装置开放相关开出（同时返回“遥控返校”给主站）检修人员结合二次图纸，检查相应测控装置的开出信息是否和实际一致间接验证了遥控试验所有核对量。

当主站未正常下发遥控命令，自动化检修人员需检查主站相关数据及人机界面设置；当子站远动管理机未正确收到遥控命令或正确解析命令，可能需检查远动管理机数据配置及子站测控装置数据配置；当测控装置未能收发遥控命令，则可能需检查子站测控装置及远动管理机数据配置。

2.3主站遥控程序修改思路

（1）基本思路：鉴于500kV集控自动化系统已投运状态，本次应在现有成熟功能基础上，尽少修改程序，以免牵扯到其他运行程序，造成不必要的安全隐患。因此，利用集控自动化系统将某些变电站的相关信息集中分流到责任区功能，各责任区数据流互不影响，新增加部分功能，目前系统已设置了监盘责任区（需实时监视的变电站集合）、验收责任区（远动信号预验收变电站）、全系统（包含所有责任区）。

（2）具体思路：增加遥控试验区，且进入该责任区后，遥控操作界面只有“遥控预置”和“遥控取消”两个按钮，且在相应程序代码中关闭“遥控执行”功能。从遥控操作界面和具体代码中取消“遥控执行”，集控主站能从技术层面确保应用遥控预置法，在遥控试验时，主站不会执行“遥控执行”命令，因此子站相应不会开放测控装置遥控执行回路，防范了责任性误遥控事件。

2.4主站遥控程序修改方法

在主站侧SCADA模块中的责任区管理功能和信息分流功能程序中，相应增加一部分遥控试验区相关代码，且对应遥控试验区的遥控操作代码中，关闭“遥控执行”功能，消除寄生程序代码，提高程序的安全性和可靠性；另外，新增一个遥控操作界面，且该界面只保留“遥控预置”和“遥控取消”两个按钮，并调用相关程序。

完成程序修改后，用户登录到“遥控试验责任区”进行遥控操作时，将调用遥控预置操作界面，在该界面成功执行“遥控预置”操作，子站“遥控返校”正确后，主站仍不能执行“遥控执行”程序，防止子站遥控安全措施不健全时，主站遥控操作可能出现的遥控误出口。当登录到其他责任区进行遥控操作时，调用常规遥控操作界面，在该界面成功执行“遥控预置”操作，子站“遥控返校”正确后，主站能继续执行“遥控执行”程序，实现对子站设备的正常遥控，具体如图3所示。

3.现场测试及效果检查

3．1遥控操作界面

用相应用户登录主控台，选择进入监盘责任区、验收责任区或全系统，对新站设备进行遥控验收。对设备进行遥控操作，遥控操作的界面上含有“遥控预置”、“遥控执行”和“遥控取消”按钮，可以实现常规遥控试验；用相应用户登录修改的遥控试验区，再进行遥控试验测试，遥控操作的界面上只具有遥控预置的按钮，“遥控执行”已经被屏蔽。

3.2实际遥控操作

在500kV宗元变因故新增2台至集控中心专用远动管理机，鉴于测控装置及相关二次回路接线未作任何变动，且全站设备处于运行状态，采用遥控预置法来核对新增的2台远动管理机遥控数据配置正确性。在500kV集控中心主站监控人员登录遥控试验区，执行了“遥控预置”后，子站试验人员则核对测控装置的显示“遥控开出”情况是否与实际二次图纸（试验设备）相符；若相符，子站远动管理机、测控装置以及集控中心主站相关遥控配置正确，否则，远动管理机遥控配置可能有误，还需进一步检查。完成所有遥控试验的当天，集控主站成功的实现远程投、退宗元变的高压电容器和电抗器，试验测试结果良好，达到预期的目标。

3.3 经济效益分析

表1

②调试人员食宿费200元/人・天；

通过上表分析可以看出，常规遥控试验耗时、成本高，若采用预置遥控方法，且按照当前维护9个变电站计算，可以节省11.29万元(1.184+0.02*8)*9-0.8=11.29，极大地减少了维护成本，经济效益显著。

4．结论

在实现500kV变电站实现少人值班+集中监控运行管理模式期间，如何安全、全面、高效地完成500kV变电站遥控试验成为新课题，采用 “遥控预置法”的遥控试验方法，能有效地缩短500kV变电站无人值班改造遥控试验时间的难题，可取得显著的经济效益和社会效益，并且该方法可以可推广到其他情形，如子站更换新远动管理机、新建站第二台远动管理机验收（减少设备的损耗），来简化试验工作量。

参考文献：

[1]赵维俊，石文江，王荣茂等，集控中心建设中不停电进行遥控试验的方法[J]，电力系统自动化，2009，33（10）：99-103.

ZHAO Weijun SHI Wenjiang Wang Rongmao et al. Methods of Telecommand Test in large Computer Centralized SCADA System Construction Project with Normal Power Supply by Substation, Automation of Electric Power System, 2009，33（10）：99-103.

[2] 李雨舒，李明珍，无人值班变电站遥控常见故障的分析与处理[J]，电力系统保护与控制，2009，37（18）：145-146。

LI Yu shu,LI Ming zhen，Analysis and handle of frequent malfunction for unmanned transformer substation remote control[J]，Power System Protection and Control,2009，37（18）：145-146。

[3] 张志军，张平，黄国栋，500kV变电站保护设备远方遥控应用[J]，华东电力，2009，37（10）：1750-1760。

CHEN Zhijun ZHANG Ping Huang Guodong,Application of remote control protection equipment in 500kV substations, East China Electric Power, 2009，37（10）：1750-1760。

[4] IEC60870-5-104远动设备及系统 （第5-104部分 传输规约采用标准传输文件集的IEC60870-5-101网络访问）[S]

IEC60870-5-104, Telecontrol equipment and systems (Part 5-104:Transmission protocols-Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles).

保留作者介绍：

1.卿正东（1969-），男，湖南邵阳人，本科，工程师，从事电力项目建设管理和电网运行管理工作。

2.梁运华（1974-），男，湖南株洲人，硕士，工程师，从事电力系统调度自动化和变电站自动化管理工作。