電力技術
作者：駱啟鬆
摘要：文章介紹了IEC61850變電站程序化操作的情況，結合深圳供電局110kV蓮花山變電站程序化改造的實施，對程序化操作變電站的技術方案進行了分析，給出了程序化操的係統構成、操作方案及遠動規約的工程化方案。
關鍵詞：變電站自動化；程序化操作；IEC61850 ；運動規約
中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2011）33-0133-03
一、概述
目前變電站已基本具備“四遙”功能，越來越多的變電站采用無人值班運行模式。但是“四遙”功能隻做到在調度中心進行斷路器操作的遙控，隔離開關、刀閘等設備的操作主要以“現場操作來完成”。現場操作存在一些明顯的弊端，一是往返操作現場，占用了較多的時間與人力資源，造成了資源的浪費，沒有充分發揮運行人員的最大效率；二是隨著操作密度的增加，人工幹預操作的現象也增多，這也直接導致了誤操作的出現。
隨著開關、刀閘等一次設備電動控製技術和變電站自動化係統程序化控製技術的逐步成熟，以程序化控製取代人工日常倒閘操作已經慢慢成為主流操作辦法。通過程序化操作取代人工倒閘操作，可以有效規避上述兩個問題，並進一步提升變電站的安全運行水平。基於這種思路和目前的技術條件，110kV蓮花山變電站於2009年成功完成了程序化操作的改造。
二、程序化操作的係統構成
變電站自動化係統必須是一個開放係統，必須選擇合適的變電站係統通信平台。因為在變電站程序化操作的實施，與保護設備、自動化設備之間的互相操作密切相關。所以保證程序化操作的實現，站內自動化係統的站內通信至少要滿足以下條件：
1．間隔層裝置之間要進行程序化操作的命令以及獲得相關的開關量、模擬量信息的傳遞，要保證能夠實現相互的橫向通信。
2．應能對結果信息進行反饋，比如，操作進展、操作結果，操作失敗的原因、是不是需要人工操作，等等。
現在變電站普遍采用IEC60870-5-103協議進行自動化係統站內通信，該協議並不能很好地滿足上述需求，一方麵信息不能進行自我描述，另一方麵在沒有規範擴展的語義範疇，所以不同廠家的產品在實際使用時無法真正實現互操作，需要大量的規約轉換設備，對於實施程序化操作來說，存在操作瓶頸，係統複雜了，可靠性也相對下降，將它作為程序化操作的平台顯然不適合。而新一代變電站自動化係統采用的IEC61850標準則很好的滿足了上述條件。IEC61850標準是IEC製定的國際標準，規定了變電站自動化係統和通信網絡的內容，能夠麵向對象進行數據建模、與具體實現分開的通用的配置語言、通信服務、設備間無縫通信等功能。
不同廠商設備間的開放無縫的互操作問題能夠在該協議的框架下被解決。間隔層連鎖、橫向命令傳輸以及操作信息的承載問題也可以通過應用麵向通用對象的變電站事件（GOOSE）很好地解決，從而為實施程序化操作變電站提供堅實的技術基礎。標準的對象模型和信息的自描述是該標準與以前應用的協議的最大的不同之處，大多數公共實際設備和設備組件的公共數據格式、標識符、行為和控製在該標準中都有定義的模型，從而真正實現了變電站自動化設備的
互操作。
三、程序化操作的基本方案
程序化操作主要實現方案有三類，分別是在站控層程序化操作、間隔層設備程序化操作以及二者相結合的程序化操作。
（一）站控層程序化操作
本方案中，編製和運行操作票是在後會和調度端，調度或者後台發出的指令由間隔裝置執行。這樣做有著隔層設備不需變更、通信架構簡單、操作票靈活方便易於按需選擇典型票的優點。然而，這種方案必須保證通信可靠，它所得的信息不是直接采集的；必須考慮通信中斷情況發生時應如何處理。後台和調度功能與程序化操作功能在一起的可靠性不是很好。