顺序控制在智能变电站倒闸操作中的应用

摘要:智能变电站是变电领域的发展重点,将会对智能电网的建设起到先驱作用。倒闸操作作业过程与顺序控制技术的切合,并基于智能变电站所带来的的技术革新,使得顺序控制技术在智能变电站倒闸操作中的应用将具有较为良好的前景。本文将对顺序控制在智能变电站倒闸操作中的应用前景以及具体实现进行探讨。
关键词:智能变电站;倒闸操作;顺序控制
引言:随着经济的发展,全国范围内用电量逐年剧增,电力设备数量也随着剧增,针对电力设备检修维护的操作量也居高不下,传统的操作模式对运行人员带来极大的工作压力,显然这样的操作方式已经不适应当代电网发展的要求,我们亟需探讨并提出新环境下新技术的革新与应用。
一、顺序控制技术在智能变电站倒闸操作中的应用现状及前景分析介绍
1.变电运行倒闸操作现状
    变电站运行的过程中,将设备或间隔的状态进行改变的操作称为倒闸操作。负荷逐年增加带来设备数量的剧增,出于针对设备检修维护的操作量也居高不下,对电网的维护带来了巨大的挑战,当前,变电设备倒闸操作的方式虽有向调度远程程序化操作的发展趋势,但大体上仍然为操作人员根据操作票对设备进行逐项操作,并根据每项操作反馈回来的一、二次设备状态信息来判断操作质量以及是否进行下一步操作,这样的操作模式对运行人员的体力和精力是双层考验,劳动强度大,过程繁琐,耗时长,容易出现差错等的问题,显然这样的操作方式已经不适应当代电网发展的要求。
1.智能变电站发展前景及技术升级
  智能变电站采用先进、集成、可靠的智能设备,能够自动完成信息采集、测量、计量、保护、在线监测、自我诊断等基本功能,支持电网实时智能调节、自我控制、协同互动等功能,实现调控一体化,智能变电站的主要特征是一次设备的数字化、二次设备的网络化、信息模型的统一化,具体体现在,首先,光纤代替了传统的电缆传输,使得设备的设计安装调试都变得更加便捷,其次,模拟量和开关量回路都将被通信网络所取代,二次设备的硬件系统得到较大的简化,此外,通过建立统一的信息模型,避免了规约转化的兼容问题,
实现信息的充分共享,最后,信息化网络化的技术革新,充分增强了变电站设备的可观测性和可控性,也为新型应用的产生及应用奠定良好基础,比如状态监测、顺序控制等。
1.顺序控制技术在智能变电站倒闸操作中的应用前景分析
顺序控制技术,就是预先设计好控制系统的逻辑顺序,根据内部预先设计的变量的状态判据和时间的顺序,在控制过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。即使一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作,这些动作也必须严格按照预先设计的一定的先后次序来执行。顺序控制技术在变电站操作的应用,可以缓解日益增加的操作量压力,降低人为误操作的概率。智能变电站信息化网络化的技术革新,使变电站设备的可控性和可观测性有了从所未有的提升,为顺序控制技术的应用提供了良好的基础。目前变电站倒闸操作实际上就是按照倒闸操作票所列内容的逻辑顺序进行逐项操作,而操作对象的状态则可以使用开关量作为变量进行描述,一次倒闸操作的过程实际上可以视为一个有严密逻辑顺序的开关量控制过程,从原理上讲,顺序控制适用于当前倒闸操作的过程控制。顺序控制通过程序化、逻辑化的自我判断提高了操作判断的正确率,采用预置固化逻辑判断以及设备状态在线监测的技术,一方面降低人为误判的可能,另一方面也减少操作人员来回检查设备
状态及操作质量的时间,降低了操作人员的劳动强度,缩短停电时间,提高供电的可靠性。
二、顺序控制在智能变电站倒闸操作中的应用的实现
1.顺序控制在智能变电站倒闸操作中的应用基础功能要求
顺序控制是通过变电站自动化系统后台机下达操作命令来实现的,站端后台机要具备足够的配置要求,CUP的运算速度要满足处理大量且时刻变化的监控数据的要求,服务器硬盘的容量要满足储存大量事故事件信号、监控信息、典型顺序控制操作票的要求;一次设备要完成最终的状态转换,就必须要求站内的断路器、隔离开关、开关手车等均具备遥控功能,并且遥控功能的可靠性、效率性均能达到相应的要求,能通过完善的监控系统与准确的信息采样,实时反馈运行监视信息以及操作质量信息,进而实现设备顺序控制操作的正确执行;在操作过程中,要与防误闭锁装置的防误校验功能充分互动,要保证智能变电站的顺序操作系统与防误闭锁装置有良好的通信功能,能根据设备实时的状态,对设备顺序操作票的防误闭锁逻辑进行校验,以确保顺序操作票的逻辑正确性;并且要有简单友好的人机互动,当自动化系统的任一环节出现异常状态,比如无法有效监视设备操作到位情况
并予以反馈、网络通讯出现异常、设备不满足操作条件等,运行人员能及时对操作进行干预与调整,确保操作的正确执行与终止。
1.顺序控制在智能变电站倒闸操作中的应用具体实现
    新设备投运之前,设备运维部门要组织相关人员根据设备的配置、操作的具体点、变电站的技术及环境条件,编制该设备的顺序操作逻辑,定义当前设备的操作控制点,编写相应的顺序控制逻辑票,储存于顺序控制系统服务器硬盘,以备运行人员随时调用、修改、按票进行操作执行。设备操作过程中,由运行人员登录顺序操作系统,检查设备情况是否符合操作任务要求的初始条件,根据操作任务调用相应的顺序操作典型票,并根据当前监控系统所反馈的一、二次设备信息进行顺序操作票修改,修改完成的顺序控制操作票按照操作顺序逐项传送到防误闭锁装置进行防误校验,自动校验合格后的顺序操作票允许操作执行并等待运行人员下达执行命令。整个操作过程,防误装置系统根据测控装置、监控系统反馈的设备信息进行逐项确认,运行人员也始终关注编程操作系统的执行过程及各种报警信息,在顺序操作执行过程中,如果出现事故或报警信号,顺序控制程序将自动暂停,由运行人员确认现场设备状态,进行相关处理后,再选择是否继续执行顺序操作程序,或是转为人工现场操作。
1.顺序控制在智能变电站倒闸操作中的应用存在问题及建议
(1)操作过程存在设备操作不到位的情况,设备在操作过程如果一次设备辅助触点出现卡涩情况,可能会造成测控装置采集的设备状态信息为设备操作不到位,进一步影响设备操作的顺利进行,建议在整套操作系统后台中加入各个操作控制点的反馈,及时反馈操作断点的信息,有助于运行人员快速发现及处理操作过程中的异常。
(2)顺序控制操作的应用可能会带来更高的运行管理要求,尽管顺序控制操作能极大降低运行人员的劳动强度,但却并不包括现场故障的处理能力,变电站设备往往来自多个不同厂家,而不同厂家的生产技术存在极大差异,这也会对我们在现场处理设备问题时带来极大的麻烦,智能变电站的运行迫切需要一套完善的运行制度及设备验收制度,以提升运行人员对设备的管理能力。
结束语:
随着智能变电站的逐步发展,顺序控制在电气自动化中的广泛应用也将指日可待,顺序控制在倒闸操作中的应用具有诸多优势,在提高变电站倒闸操作效率的同时,也能解放运行
人员,让运行人员能更好地投入的设备的日常巡视维护中,这一举多得的技术值得相关技术人员不断的探究和试验,并将其加以推广和应用。
参考文献:
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