关于AVC系统闭锁防误功能的探讨

关于AVC系统闭锁防误功能的探讨

林琳

（广东电网有限责任公司汕头供电局，广东汕头，515000）

摘要：随着变电站综合自动化技术的迅速发展，国民经济生产对电压稳定性要求逐步提高，AVC系统的重要性也日益彰显。AVC系统对全网无功电压状态进行集中监视和分析计算，从全局的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制，是保持系统电压稳定、提升电网电压品质和整个系统经济运行水平、提高无功电压管理水平的重要技术手段。为了使AVC系统判定正常，动作合理，AVC系统的运行策略和运行闭锁条件必须按照现场实际进行合理设置，避免AVC误动作引起系统振荡。本文选择典型厂站和主站AVC系统作为研究对象，通过分析闭锁逻辑、异常闭锁分类、动作策略和功能调试等内容，对闭锁原因进行分析总结，探讨如何通过双确认防误闭锁机制，提升遥控的可靠性，同时保证AVC的动作率。

关键词：闭锁，防误，逻辑，双确认

一、AVC系统闭锁防误功能的必要性

由于AVC对电压无功调节设备直接进行遥控，当系统处于自动控制状态时，将调节措施交给遥控程序，执行变压器档位的升降或容抗器开关的投切，与其它自动化应用相比，安全性措施显得非常重要。根据调自【2019】11号文关于开展基于远动机的AVC防误功能工作的通知，结合国家、南方电网关于监控系统控制安全工作要求，开展AVC控制综合防误功能实施。在调度进行远方遥控电容器或电抗器时，判别操作指令是否合理，在不合理的情况下闭锁遥控操作。正确执行AVC闭锁，提高遥控的准确率，对系统安全稳定运行有着重要意义。

二、AVC系统闭锁防误功能现状分析

1　基于主站AVC系统的角度分析：

主站AVC系统是从全网角度分层、分区对电压和无功进行协调优化控制，从PAS网络建模获取设备及网络模型、从SCADA获取实时采集数据，在确保安全稳定运行的前提下，对全网无功电压状态进行集中监视和分析计算，从全局的角度对有载调压变压器分接头、可投切容抗器等无功电压设备进行集中监视、统一管理和在线闭环控制，实现电网所有无功装置自动调节。

总而言之，主站判定AVC动作时往往是从宏观角度进行考量，根据区域关口电压、网络拓扑关系进行逻辑关系推理，形成动作或闭锁主变分接头/容抗器的AVC判定。缺点在于数据来源于厂站，无法规避采集或是传输过程中造成的误遥信遥测等一系列数据质量问题，容易由于错误信息造成系统误判，导致遥控的准确率下降，AVC的正确动作率下降。

2　基于厂站后台的角度分析：

由于厂站后台直采站内保护测控装置的所有信号、数据，它的优势在于能够获得最直接的基础数据，不会受到其他干扰，数据质量高。

基于以上分析我们合理得出，可以建立一套主站与厂站之间的闭锁防误机制，通过修改厂站远动装置上的组态配置，设定故障闭锁、互斥闭锁、越限闭锁等运算逻辑，在主站执行AVC控制策略时，厂站触发AVC防误闭锁逻辑判定，从而建立起一套主站厂站“双确认”的保险机制。

三、AVC系统闭锁防误逻辑及功能调试

1、厂站远动装置AVC防误闭锁逻辑

（以#1主变低压侧1112C电容间隔为例）

图1  #1主变低压侧无功补偿装置一次接线图        图2  1112C间隔合成闭锁量的闭锁逻辑

1　隔离开关和断路器的闭锁逻辑：

当本间隔母线侧隔离开关处于分位时，闭锁主站对该间隔和断路器的控制。主要目的是防止主站拓扑存在问题时，误投入冷备用设备，影响系统无功分布。

2　AVC总投入和各间隔AVC投入对主站控制的闭锁逻辑:

厂站AVC总投入遥信点和本间隔AVC投入两个遥信点中任何一个处于分位，均闭锁本主站对本间隔开关的控制。通过控制闭锁压板的分合，可以实现设备检修、测控装置故障或远动装置故障时，单间隔投入或退出主站控制功能，确保主站不会误控检修设备，保证现场检修人员人身安全。

3　电容器和电抗器不能同时投入运行的闭锁逻辑：

用合成的电容器投入信息去闭锁电抗器开关控制；用合成的电抗器投入信息去闭锁电容器开关控制。主要目的是防止误投无功补偿设备，造成系统谐振。

如图1所示，处于同一母线的1112C(电容器间隔)、1113L(电抗器间隔)、1114L(电抗器间隔)之间存在闭锁关系，若1112C处于合位，则闭锁1113L和1114L的控制。考虑到1号主变低压侧为单母分段接线方式，当1101和1102均处于合位时，若1112C处于合位，除了闭锁1113L和1114L，还应该闭锁1121L和1122L。故将本间隔母线隔离开关合位、本间隔断路器合位及相应母线分支受总断路器合位，作为闭锁其他间隔控制的条件。

4　保护信号的闭锁关系：

由本间隔保护动作和本间隔事故总信号构成。当本间隔一次设备存在问题，保护动作跳闸后，能够闭锁主站对该间隔设备的控制，防止主站误控该间隔设备，从而对设备造成进一步损坏。此外，考虑到若站内母线存在故障或开关失灵，发生母差或失灵保护动作后，站内停电范围较大，确认和隔离故障点需要较长时间，暂停主站AVC系统对全站无功设备的控制。

5　综上所述，1112C间隔AVC闭锁防误逻辑形成如图2所示。 

2、主站AVC系统闭锁防误功能调试

（以220kV变电站551电容间隔为例，其中571、573为电抗间隔）

测试步骤：

1　厂站人员根据现场的闭锁逻辑关系，在远动机数据库进行信号合成，在压板操作界面设置AVC闭锁功能压板，将相关逻辑关联至相应装置开关处

2　厂站人员按照表1罗列的信号分量模拟不同的运行状态，主站人员通过遥控预置开关，测试闭锁防误功能是否发挥作用，能否正确闭锁对应间隔容抗器投退（若主站预置失败则说明闭锁功能生效）

注意：配置操作前先备份远动主备机的全部参数、组态，先对其中一台远动机进行程序升级、闭锁防误逻辑测试，验证功能无误后再切换备机调试。

表1  551电容器间隔遥控记录表（×√表示间隔开关是否预置成功）

以表格第7、13行为例进行逻辑说明：

当“500开关合”且“573开关合位”信号发生时，触发“551电容器投入操作互斥闭锁”，当全站AVC控制闭锁功能软压板投入且10kV551电容器AVC控制闭锁功能软压板投入时，闭锁551电容器投入，551电容开关预置失败。

当“551开关合位”且“10kV#1/2M母线电压越下限”信号发生时，触发“551电容器退出操作AVC越限闭锁”，当全站AVC控制闭锁功能软压板投入且10kV551电容器AVC控制闭锁功能软压板投入时，闭锁551电容器退出，551电容开关预置失败。

四、主站和厂站“双确认”的保险机制

通过上述关于AVC系统闭锁防误功能的探讨，可以引发思考：能否利用主站和厂站“双确认”的保险机制，对上送信号的准确性作出逆向验证？

假设551开关在合位，10kV#1母线电压越下限，此时遥控预置551电容退出成功，闭锁防误功能不起作用，说明缺少触发“551电容器退出操作AVC越限闭锁”防误逻辑的相关信号，那么可能出现以下四种情况：1、551开关位置信息错误；2、10kV#1母线电压未越下限；3、全站AVC控制闭锁功能软压板退出；4、10kV551电容器AVC控制闭锁功能软压板退出。

同理，假设551开关在分位，500开关合且573开关合位，此时遥控预置551电容投入成功，闭锁防误功能不起作用，说明缺少触发“551电容器投入操作互斥闭锁”防误逻辑的相关信号，那么可能出现以下四种情况：1、500开关实际在分位；2、573开关实际在分位；3、全站AVC控制闭锁功能软压板退出；4、10kV551电容器AVC控制闭锁功能软压板退出。

根据上述逻辑分析，一旦闭锁防误功能失效，极有可能是主站和厂站之间存在信息差，通过多重逻辑的验证，甚至可以帮助主站人员锁定误遥信或误遥测的来源，推断远动、测控、保护装置的故障原因。这套闭锁防误机制在保证遥控正确率的情况下，充分拓展了其在排查错误数据方面的实用性，对自动化系统运维有启发性的作用。

五、总结与思考

本文对AVC系统闭锁防误功能的必要性及发展现状进行了分析，展示了防误闭锁逻辑及其功能调试的全过程，从而形成对主站和厂站“双保险”机制的深入探讨，挖掘AVC系统闭锁防误功能在其他方面的可行性。接下来还需要通过不断细化AVC闭锁防误策略，进一步提高遥控准确率，从而保持系统电压稳定、提升电网电压品质、提高无功电压管理水平，不断探寻新技术、新方法，努力实现调度自动化朝向智能化发展。

参考文献：

[1]刘雪飞.厂站端AVC闭锁关系的确认及调试[J].电世界.2018.07

[2]许鸣吉.10千伏AVC系统控制策略和异常闭锁研究[J].EPEM.2020.11

[3]陈栋育.110kV变电站AVC运行闭锁条件整定分析[J].企业技术开发.2012.01