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摘要:现代电网发展迅速,变电站数量 骤增,相应电网运维人员数量的增长却无法完全匹配,带来了电力系统运维工作效率低下等問题。同时,为了充分发挥"调控一体"的技术优势,继电保护装置远方操作的应用推广成为当前重要工作。
关键词:继电保护;远方操作系统
一、研究背景
继电保护装置是实现电网故障快速隔离、保障电网安全运行的重要设备。随着电网规模的快速发展,电网结构频繁变化,继电保护运行方式需同步调整,执行定值、切换定值区、投退功能压板等继电保护操作工作量迅猛增长,加上操作界面类型很多且不友好,现有的继电保护就地操作模式效率非常低。随着全网变电站无人值守改造工作的全面展开,大运行建设工作的进一步深化,就地继电保护操作压力日益凸显,越来越难于满足现代化电网运行管理,以远方控制技术实现继电保护操作成为了必然发展趋势。
国家电网公司2015年通过调继【2015】71号文件发布了《继电保护和安全自动装置远方操作技术规范(修订稿)》,规定了继电保护远方操作系统的架构和实现方式。在此背景下我们开始研发并成功实施了“继电保护远方操作系统”,进一步提升了变电站运行效率,提高了继电保护功能压板投退的安全可靠性。
二、继电保护远方操作系统原理
新建继电保护远方操作系统将在调度端安全I区建设二次设备远方操作人机界面。在安全I区部署前置通信程序,与变电站的I区通信网关机通信。通过104规约遥控业务实现软压板远方投退功能,通过104规约设点业务实现定值区切换功能;通过103规约实现远方修改定值功能。
继电保护和安全自动装置远方操作覆盖调控主站、变电站和数据传输通道三部分内容,其总体架构如图1所示。
(1)继电保护和安全自动装置远方操作在调控主站端依托智能电网调度控制系统集中监控功能模块实现,遵循一体化的原则,充分利用调度控制系统基础平台提供的模型管理、数据传输、网络通信、人机界面、系统管理等服务。
(2)继电保护和安全自动装置远方操作在变电站端依托变电站监控系统实现。通过Ⅰ区数据通信网关机将调控主站下发的操作指令转发继电保护和安全自动装置,并将继电保护和安全自动装置的状态信息、定值转发调控主站,同时完成变电站站控层和调度数据网之间服务模型的相互兼容转换。
(3)继电保护和安全自动装置远方操作采用调度数据网作为调控主站和变电站之间的数据传输通道。
三、继电保护远方操作系统应用优势
目前,我公司远方操作系统具有如下优势:
1、软压板远方投退
目前变电站软压板投退主要由运行人员在就地执行,当电网运行方式改变之后,由运行人员在现场根据要求投退保护的软压板来满足运行需求。若在调度端进行操作,首要的问题就是调度端能够接受保护装置反馈的信息,能够对操作信号和操作前后软压板的装置进行确认,也就是需要满足“双确认”的技术要求。
2、远方定值区切换
(1)调度端需要在安全区的调度控制系统中新增保护定值区切换远方操作功能,通过遥调方式进行定值区切换,采用IEC104+103协议框架来满足定值召唤功能,同时能够对定值区和对应的定值内容进行比对,确保定值准确无误。变电站监控系统1区通信管理机将调控主站下发的操作指令转发给继电保护装置,并将继电保护装置的定值区和对应的定值内容转发调控主站。继电保护装置则需通过软件升级以满足远方召唤定值的需求,并能够准确上送指定定值区定值。
(2)设备运行在线修改定值时,在定值区切换过程中若电网发生故障,保护装置将处于闭锁状态无法动作,进行远方定值区切换时,由于保护装置和调度主站之间还存在信息传输延时,对闭锁时间的要求将更加严格,《调继[2015]71号》提出明确要求:“定值区切换时继电保护及安全自动装置闭锁时间不应大于500ms”。
四、应用情况
现在继电保护远方操作模块以在鹤岗供电公司110kV兴山变投入试运行,在其运行期间内实现了以下功能:
1.软压板投退
(1)支持通过104规约遥控业务对兴山变电站的保护设备实现软压板投退功能
(a)实现双人双机监护,并具备单机单人遥控操作闭锁功能,紧急情况下支持具备权限的人员解锁后实现单人操作功能。
(b)继电保护和安全自动装置远方操作支持操作监护过程中站名、间隔名和设备名等多重确认,支持设备编号人工输入。
(2)支持预校、返校、执行的标准远方操作流程
(3)支持软压板和对应充电状态的双确认功能
2.定值区切换
(1)支持通过104规约设点业务实现兴山变电站保护设备定值区切换功能
(a)实现双人双机监护,并具备单机单人遥控操作闭锁功能,紧急情况下支持具备权限的人员解锁后实现单人操作功能。
(b)继电保护和安全自动装置远方操作支持操作监护过程中站名、间隔名和设备名等多重确认,支持设备编号人工输入。
(2)支持定值区和定值的双确认功能
3.前置通讯
(1)支持定时总召厂站端重合闸、备自投软压板状态和充电完成状态指示,保护装置定值区号功能;
(2)支持继电保护和安全自动装置远方操作的事项记录和查询功能;
(3)支持召唤保护装置定值的组标题、量纲、精度、量程、描述;
(4)支持召唤保护装置的当前定值区和指定定值区的定值。
至今,在试运行期间,为安全生产工作中带来了可靠及便利保障。大大减少了运维人员的工作量,缩短了操作时间。
参考文献:
[1]邓勇,赖永生.电力系统继电保护远方操作设计与应用.《电气技术》,2016(10):118-120
关键词:继电保护;远方操作系统
一、研究背景
继电保护装置是实现电网故障快速隔离、保障电网安全运行的重要设备。随着电网规模的快速发展,电网结构频繁变化,继电保护运行方式需同步调整,执行定值、切换定值区、投退功能压板等继电保护操作工作量迅猛增长,加上操作界面类型很多且不友好,现有的继电保护就地操作模式效率非常低。随着全网变电站无人值守改造工作的全面展开,大运行建设工作的进一步深化,就地继电保护操作压力日益凸显,越来越难于满足现代化电网运行管理,以远方控制技术实现继电保护操作成为了必然发展趋势。
国家电网公司2015年通过调继【2015】71号文件发布了《继电保护和安全自动装置远方操作技术规范(修订稿)》,规定了继电保护远方操作系统的架构和实现方式。在此背景下我们开始研发并成功实施了“继电保护远方操作系统”,进一步提升了变电站运行效率,提高了继电保护功能压板投退的安全可靠性。
二、继电保护远方操作系统原理
新建继电保护远方操作系统将在调度端安全I区建设二次设备远方操作人机界面。在安全I区部署前置通信程序,与变电站的I区通信网关机通信。通过104规约遥控业务实现软压板远方投退功能,通过104规约设点业务实现定值区切换功能;通过103规约实现远方修改定值功能。
继电保护和安全自动装置远方操作覆盖调控主站、变电站和数据传输通道三部分内容,其总体架构如图1所示。
(1)继电保护和安全自动装置远方操作在调控主站端依托智能电网调度控制系统集中监控功能模块实现,遵循一体化的原则,充分利用调度控制系统基础平台提供的模型管理、数据传输、网络通信、人机界面、系统管理等服务。
(2)继电保护和安全自动装置远方操作在变电站端依托变电站监控系统实现。通过Ⅰ区数据通信网关机将调控主站下发的操作指令转发继电保护和安全自动装置,并将继电保护和安全自动装置的状态信息、定值转发调控主站,同时完成变电站站控层和调度数据网之间服务模型的相互兼容转换。
(3)继电保护和安全自动装置远方操作采用调度数据网作为调控主站和变电站之间的数据传输通道。
三、继电保护远方操作系统应用优势
目前,我公司远方操作系统具有如下优势:
1、软压板远方投退
目前变电站软压板投退主要由运行人员在就地执行,当电网运行方式改变之后,由运行人员在现场根据要求投退保护的软压板来满足运行需求。若在调度端进行操作,首要的问题就是调度端能够接受保护装置反馈的信息,能够对操作信号和操作前后软压板的装置进行确认,也就是需要满足“双确认”的技术要求。
2、远方定值区切换
(1)调度端需要在安全区的调度控制系统中新增保护定值区切换远方操作功能,通过遥调方式进行定值区切换,采用IEC104+103协议框架来满足定值召唤功能,同时能够对定值区和对应的定值内容进行比对,确保定值准确无误。变电站监控系统1区通信管理机将调控主站下发的操作指令转发给继电保护装置,并将继电保护装置的定值区和对应的定值内容转发调控主站。继电保护装置则需通过软件升级以满足远方召唤定值的需求,并能够准确上送指定定值区定值。
(2)设备运行在线修改定值时,在定值区切换过程中若电网发生故障,保护装置将处于闭锁状态无法动作,进行远方定值区切换时,由于保护装置和调度主站之间还存在信息传输延时,对闭锁时间的要求将更加严格,《调继[2015]71号》提出明确要求:“定值区切换时继电保护及安全自动装置闭锁时间不应大于500ms”。
四、应用情况
现在继电保护远方操作模块以在鹤岗供电公司110kV兴山变投入试运行,在其运行期间内实现了以下功能:
1.软压板投退
(1)支持通过104规约遥控业务对兴山变电站的保护设备实现软压板投退功能
(a)实现双人双机监护,并具备单机单人遥控操作闭锁功能,紧急情况下支持具备权限的人员解锁后实现单人操作功能。
(b)继电保护和安全自动装置远方操作支持操作监护过程中站名、间隔名和设备名等多重确认,支持设备编号人工输入。
(2)支持预校、返校、执行的标准远方操作流程
(3)支持软压板和对应充电状态的双确认功能
2.定值区切换
(1)支持通过104规约设点业务实现兴山变电站保护设备定值区切换功能
(a)实现双人双机监护,并具备单机单人遥控操作闭锁功能,紧急情况下支持具备权限的人员解锁后实现单人操作功能。
(b)继电保护和安全自动装置远方操作支持操作监护过程中站名、间隔名和设备名等多重确认,支持设备编号人工输入。
(2)支持定值区和定值的双确认功能
3.前置通讯
(1)支持定时总召厂站端重合闸、备自投软压板状态和充电完成状态指示,保护装置定值区号功能;
(2)支持继电保护和安全自动装置远方操作的事项记录和查询功能;
(3)支持召唤保护装置定值的组标题、量纲、精度、量程、描述;
(4)支持召唤保护装置的当前定值区和指定定值区的定值。
至今,在试运行期间,为安全生产工作中带来了可靠及便利保障。大大减少了运维人员的工作量,缩短了操作时间。
参考文献:
[1]邓勇,赖永生.电力系统继电保护远方操作设计与应用.《电气技术》,2016(10):118-120