基于形式化描述机制的检修安措策略研究与应用
耿少博1，赵春雷1，高 翔2，冯俊国3，孙利强1
【摘 要】摘要：由于智能变电站二次系统的信号关联采用网络通信模式，使得二次系统安措具有安措对象复杂，隐含不直观的缺点。为有效降低智能变电站的二次检修工作风险，提出了基于形式化描述机制的检修安措生成策略。首先对SCD文件进行正确性检查，然后构成检修安措模型。最后结合模型和推演规则，在给定检修任务时自动生成形式化描述的检修安措。在此基础上，提出了在操作之前进行可视化校验的安措检查机制。通过某220 kV智能变电站的应用实例，证明了所提出的技术方案的可行性。 【期刊名称】电力系统保护与控制 【年(卷),期】2018(046)022 【总页数】9
【关键词】智能变电站；继电保护；SCD模型；安措；形式化描述 【文献来源】
https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_power-system-protection-
control_thesis/0201271828117.html
0 引言
自2009年国家电网公司实施智能电网战略以来，基于IEC61850标准的数字化及智能变电站工程应用获得了快速发展，“十三五”期末预计新建智能变电站将达到8 000座，我国已成为智能变电站投运数量最多的国家[1-4] 。 智能变电站的一大特点就是以“三层两网”的网络通信体系替代了二次系统的大量电缆，通信规范由IEC61850规约给出[5-6]。模拟量采样的交流回路采用SV报文通信，保护跳闸、开入开出等信息采用GOOSE报文通信。由于智能变
电站独特的通信特点，智能变电站在改建、扩建和装置检修时，二次设备安措的操作往往由GOOSE/SV软压板、跳合闸出口硬压板、检修硬压板等多种形式的安措操作要求组合而成，存在压板数量多，隐含不直观，无“明显电气断开点”等特点。
鉴于智能变电站的上述特点，传统变电站的二次安措已经无法适应智能站现场检修和消缺的需要[7-8]。智能变电站运维工作人员根据已有的工作经验，结合智能变电站的特点，提出了诸多智能变电站二次安措的技术方案[9-12]。文献[9]从智能变电站二次安措防误的角度，提出了基于安措隔离原则的安措票自动校验技术，以期减少二次设备操作人员负担，减少失误。文献[10]从实际变电站操作人员的角度，提出分间隔停电检修，并针对首检和定检两种情况，分别制定针对性的二次安措方案。文献[11]针对当前各电网公司普遍使用的检修安措模板库，设计了从SCD文件读取变电站的实际配置信息结合安措模板库生成检修安措实例库的方案。文献[12]展望了智能变电站的高级应用场景，探索了从完整配置的SCD文件模型出发实现智能变电站的防误闭锁、智能安措票以及智能告警等高度智能化的应用。但是上述文献都只在最终的安措实例化中使用SCD文件模型，实际的安措策略生成均采用从安措数据库调取结合人工出票的方式，且其安措策略仍以自然语言写成，不利于计算机的处理和应用。
为充分挖掘利用SCD文件模型中的变电站配置信息，实现安措策略的自动生成，本文提出了利用规则推演自动生成形式化描述的安措策略方案。立足于智能变电站SCD，通过分析智能变电站相对于传统变电站的特点对于运维检修带来的问题，探索了基于SCD模型的虚回路验证机制，并在此SCD模型正确性验证的基础上，提出了计算机可读的安措形式化描述机制，以支撑智能变电站的检
修安措自动生成及其可视化验证，为基于SCD的智能变电站工程应用提供可靠的技术支撑。
1 智能变电站检修安措现状分析
1.1 检修安措基本特征
IEC61850标准支持用信息流描述变电站一次拓扑关系，一、二次设备关联关系、数据通信关系，涵盖继电保护二次功能回路信息，自动化联闭锁信息等。光纤代替电缆，“数据包”代替了硬接线联接，以往常规端子排为界面的管理边界不复存在[13-15]。智能变电站的整个二次系统由GOOSE和SV网组成，软压板不仅数量多，而且关联关系隐含复杂，对于运行检修人员呈现为“黑匣子”特征，无法建立基于物理维护对象的模型描述机制。智能变电站高度网络信息化的特点给现场运行、检修及故障判别带来极大困难。因此，智能变电站保护检修相对于传统变电站的保护检修风险增加，已经出现了因运行检修人员无法准确判断信号造成若干变电站全停的事件。
为了提高智能变电站的运行和检修安全，必须针对智能变电站自身固有的二次系统网络通信特点，以智能变电站配置描述文件SCD模型为依托，通过基于模型的可视化技术，实现无“明显电气断开点”二次虚回路关联关系的可视化，在此基础上建立检修设备与运行设备关联关系信号验证机制。 1.2 安措票生成机制
现阶段智能变电站二次设备安措票一般有两种生成机制，具体如下。
1) 在智能变电站长时间的运行和检修过程中，将各种典型一二次设备检修时的安措进行统计汇总，形成一个安措规则知识库。在安措知识库形成之后，每当接到一个具体的检修任务时，通过检修人员对检修任务的分析，从安措知识库
基于形式化描述机制的检修安措策略研究与应用
