萬軼倫 王存伍 李兆偉 孔曉文

（國網阿勒泰供電公司，新疆烏魯木齊 836599）

為保障電網安全、穩(wěn)定、經濟運行，在變電站建設投運后，將面臨定期檢修、消缺、技改等工作。作為檢修運維工作中的重要一環(huán)，二次安全措施一般可采用投入檢修壓板，退出裝置軟壓板、出口硬壓板以及斷開裝置間的連接光纖等方式，實現(xiàn)檢修裝置與運行裝置的安全隔離[1]。

與常規(guī)繼電保護裝置相比，智能站繼電保護裝置除了保留有以往的功能軟壓板外還增加了SV及GOOSE軟壓板，智能站軟壓板數量成倍增加。以國網阿勒泰供電公司一座兩主變220kV變電站為例，見圖1，智能變電站軟壓板的數量比常規(guī)變電站軟壓板的數量要多出8～9倍。軟壓板數量的增多，一方面增加了運行人員日常巡視的工作量；另一方面也增加了軟壓板“誤整定”的風險。

圖1 原站端監(jiān)控系統(tǒng)中的軟壓板視圖

目前，公司系統(tǒng)內對軟壓板的檢查方法主要是通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)壓板狀態(tài)及裝置內部軟壓板狀態(tài)雙重核對，此方法雖然能夠保證軟壓板投退的正確性，但是核對工作量大、耗時長、不直觀、且受人員技能水平限制等因素影響。同樣以一座220kV智能變電站為例，軟壓板數量范圍在180～230個之間，人工對全站軟壓板進行核查需花費2h～3h，同時按照目前方法對軟壓板進行核對容易造成漏項、誤判斷等問題。針對以上問題，運檢人員迫切希望能通過先進的技術手段改變現(xiàn)狀，尋找出一種既能減輕現(xiàn)場人員工作量又能提升壓板狀態(tài)判斷正確性的方法來完成智能站軟壓板的日常核對工作?！秶译娋W公司繼電保護技術發(fā)展綱要》也已將“一鍵式”安措技術研究作為一個重點研究方向，希望實現(xiàn)安全措施的自動生成、自動執(zhí)行和實時校核。為了更為直觀地顯示壓板狀態(tài)信息，需要研究軟壓板鏈路可視化技術。

智能變電站軟壓板鏈路可視化技術以后臺監(jiān)控系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)對站內二次設備軟壓板鏈路關系的直觀查看、投退狀態(tài)的自動核對及錯誤告警功能，幫助現(xiàn)場作業(yè)人員全面掌握壓板投退情況，同時實現(xiàn)二次現(xiàn)場作業(yè)風險管控從被動監(jiān)督向主動防御的轉變，杜絕了因軟壓板投退錯誤造成的保護裝置拒動、誤動事件的發(fā)生，大幅提升了人員工作效率，降低了檢修作業(yè)風險。

1.設計功能

在原有站端監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上通過預設結構化的軟壓板鏈路并結合設備臺帳信息實現(xiàn)“一鍵生成”以間隔為單位的變電站功能軟壓板鏈路可視化鏈路圖（見圖2），將保護裝置與智能終端、合并單元GOOSE、SV軟壓板以鏈路圖形式直觀展示，并根據軟壓板的功能標注不同顏色方便人員分析判斷。同時根據斷路器、隔離開關、接地刀閘等一次設備開關量信息，自動識別間隔設備運行狀態(tài)（運行、熱備、冷備、檢修狀態(tài)），按一次設備實際狀態(tài)所對應的軟壓板投退標準，實現(xiàn)“一鍵核對”當前軟壓板投退正確性。根據核對結果及時發(fā)出異常報文和異常音響信號，降低人員誤判、漏判風險。在提升工作效率的同時，通過讓設備“會說話”，使現(xiàn)場作業(yè)風險管控由被動監(jiān)督向主動防御轉變。

圖2 “一鍵生成”后的軟壓板可視化鏈路圖

2.關鍵技術

2.1 虛擬鏈路與軟壓板的對應原則

為了更直觀地顯示壓板狀態(tài)信息，需要研究軟壓板鏈路可視化的呈現(xiàn)方法。由于虛擬鏈路與軟壓板的對應關系需要人工配置，工作量較大，而且容易出錯，因此，實現(xiàn)鏈路可視化的首要問題就是自動確定虛擬鏈路與軟壓板的對應關系。

國家電網公司企業(yè)標準《線路保護及輔助裝置標準化設計規(guī)范》[2]以及《變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規(guī)范》[3]的附錄中，定義了不同電壓等級下各種IED的SV輸入虛端子表，這些虛端子表可作為軟壓板和虛擬鏈路的對應準則。

（1）SV鏈路與軟壓板對應原則。一個SV鏈路需要對應一個SV接受軟壓板，虛端子表描述了SV輸入虛端子信號名稱和軟壓板對應關系。根據這些對應關系，可以通過SV輸出鏈路的信號名稱，找到對應的虛端子表并確定軟壓板名稱，然后在數據集中找到對應的軟壓板，個別無法找到的，可設置為自定義軟壓板。

（2）GOOSE輸出/接收鏈路與軟壓板對應原則。在發(fā)送設備的描述中當含有“智能終端”“合并單元”中的任一關鍵字時，不設置GOOSE發(fā)送/接收軟壓板，對于其他鏈路，按照標準中的虛端子表信息進行軟壓板設置。以220kV變壓器保護裝置為例，其部分GOOSE輸入虛端子表見表1。

表1 GOOSE輸入虛端子表示意

參照虛端子表，建立關鍵字匹配模板，以表1為例，建立模板見表2。

表2 GOOSE虛端子與軟壓板關鍵詞示意

匹配時，首先根據信號名稱關鍵詞尋找對應的信號，然后按照軟壓板關鍵詞尋找對應的軟壓板，若信號與軟壓板都能找到，則該軟壓板即為該GOOSE輸入信號的接收軟壓板。對于母線保護和變壓器保護設備，當信號描述包含“失靈”關鍵字時，若通過關鍵詞匹配方式沒有找到對應的軟壓板，則應該添加一個自定義GOOSE接收軟壓板。

2.2 軟壓板位置校核技術

程序內設軟壓板狀態(tài)一鍵核對功能見圖3，在巡視過程中使用后臺監(jiān)控系統(tǒng)根據一次設備運行狀態(tài)所對應的壓板投退標準，利用計算機自動比對功能核對軟壓板狀態(tài)信息；軟壓板狀態(tài)信息核對完畢后，監(jiān)控系統(tǒng)及時將比對結果反饋告知現(xiàn)場人員，對錯誤信息同步發(fā)出音響信號。

圖3 系統(tǒng)原理圖

智能變電站功能軟壓板鏈路可視化技術的應用使運維人員能夠直觀查看壓板信息、實現(xiàn)“一鍵核查”壓板狀態(tài)、智能診斷和告警，全面監(jiān)控其變電站內壓板投退運行工況[4]。

針對檢修安措布置，程序根據預設模塊化檢修狀態(tài)選項，以操作提示形式實現(xiàn)二次安措一鍵布置，并可對布置后安措進行在線校驗，保障檢修設備軟壓板安措執(zhí)行無誤，停電設備安措恢復后，運行人員根據當天的工作內容，執(zhí)行一鍵核對確保軟壓板恢復正確，實現(xiàn)檢修作業(yè)現(xiàn)場二次安全從被動監(jiān)督向主動防御的轉變，有效杜絕因壓板誤置導致的保護裝置誤動、拒動事故。

3.結論

智能變電站軟壓板鏈路可視化技術集成于站端后臺監(jiān)控系統(tǒng)，采用模塊化鏈路設計，使其不受變電站地理位置、電壓等級等因素限制具有普遍適用性，便于推廣應用。通過該技術的應用大幅提升了現(xiàn)場巡視的效率與質量，提升了現(xiàn)場作業(yè)時的本質安全，提升了二次軟壓板管理水平，具有較為廣闊的應用前景。