遙控安全性檢查與閉鎖技術的探討

王月愛

陜西國防工業職業技術學院 陜西西安 710300

遙控安全性檢查與閉鎖技術的探討

王月愛

陜西國防工業職業技術學院 陜西西安 710300

介紹了微機五防系統組成、主要實現的五防功能及防誤閉鎖實現原理，并對兩種模式的微機五防系統進行比較，使讀者對于電力系統微機防誤閉鎖技術有一個更深入的了解。

微機；防誤閉鎖原理；雙機系統；監控一體機系統

隨著電力系統自動化水平的日益提高，通過SCADA實現對電力系統一次設備的遠方遙控，已經得到了普遍應用。為確保電力系統的安全穩定運行，操作電力系統一次設備，必須嚴格按有關規程規定進行。這些設備的操作規程，就體現在多個相關聯設備的先后操作順序上。這種對一次設備的有關操作規程規定，同樣適用于遠方遙控的操作模式。但是，綜合自動化系統中的測控裝置是通過出口接點直接接入到一次設備的操作回路中的，因此針對就地操作模式的反措聯鎖電路，是無法對遠方遙控操作起到“監視”作用的。有鑒于此，SCADA必須在軟件層次上，提供類似于傳統聯鎖電路的、監視運行值班人員遠方遙控操作的功能模塊，使得值班人員只能按照正確的順序才能進行遙控操作，否則遙控操作就不能進行，從而避免系統事故的發生。這種軟件功能就是SCADA防誤閉鎖功能。

1 微機防誤閉鎖實現原理

1.1 微機五防系統組成及所實現的5種防止電氣誤操作的內容

五防系統由五防主機、電腦鑰匙、編碼鎖具3大部分組成。

電力五防定義：①防止帶負荷拉、合隔離刀閘；②防止誤分、合斷路器；③防止帶電掛接地線；④防止帶地線合閘；⑤防止誤入帶電間隔。

五防系統充分利用了監控系統平臺，使用微機，結合電腦鑰匙、編碼鎖技術、計算機通信技術，引入操作規則，通過軟、硬件結合，實現完善的“五防”功能，嚴格杜絕操作人員在操作中可能出現的誤操作。

五防閉鎖操作過程分為兩步：操作票預演生成和實際閉鎖操作，其操作流程如圖1所示。

1.2 防誤閉鎖實現原理

防誤閉鎖功能是五防的一個模塊，它是利用SCADA采集的遙測遙信數據，對值班人員發出的遙控遙調操作命令進行正確性判斷，允許符合規程的操作真正下發到廠站執行，禁止違反規程的操作下發到廠站，從而起到防誤閉鎖的作用。電力系統的接線方式有多種情況，由此所引起的相關聯設備的先后操作順序也是復雜多變；要通過有限的嚴格的幾個數學表達式，表達操作命令的正確性判據，是極其困難的；參考專家系統的思路，采用建立一次設備的操作規則庫的方式來實現，是SCADA防誤閉鎖功能的通用做法。

防誤閉鎖功能采用邏輯框圖表達一次設備的操作規則(如圖2所示)。以圖中所示的邏輯框圖是某刀閘甲的“合”操作規則為例，說明該規則如何表達操作順序。圖中，輸入量YX1和YX2可以分別定義為開關乙和開關丙的開合狀態，均定義成開關合為邏輯“真”；YX1和YX2的邏輯值通過“與”門，運算得到出口邏輯值；只有在YX1和YX2同時為“真”值時，出口邏輯值才能為“真”，否則均為“否”。如果把出口定義為是否允許刀閘甲合操作的邏輯值，那么，刀閘甲的合操作就只有在開關乙和開關丙均處于合位時才能進行了，也即上述邏輯框圖表達了刀閘甲與開關乙和開關丙之間的操作順序。

圖2 邏輯圖

2 兩種模式的微機五防系統的比較

五防系統分成兩種模式：雙機模式和監控五防一體機模式，如圖3和圖4所示：

2.1 雙機系統模式

五防系統與監控系統后臺機從硬件上完全分開，用一臺專門的微機作為防誤主機(簡稱五防機)。在五防機上進行操作票預演、與電腦鑰匙通信、實際閉鎖控制、操作票編輯查詢等操作對監控機無任何影響。運行人員可以在監控全站運行的同時進行防誤操作。在五防機上進行的各種模擬操作以及五防機上可能出現的各種異常情況都不會影響整個監控系統的正常運行，這對運行人員的操作培訓非常方便。

監控機與五防機之間通過并行口通信，共享總控(通信控制器)發來的實時信息。五防機進行操作票生成、操作規則校驗在實時狀態下進行。五防機將電腦鑰匙上送的虛遙信轉發給調度的同時，也傳送給監控機。監控機還可通過網絡報文得到元件遙控許可條件。

這種五防系統具有雙機冗余功能，可實現2臺主機之間無主從關系的配置模式。在操作過程中，無論在哪一臺機器上執行操作任務，另外一臺主機都會對操作的數據進行備份。當其中一臺主機出現故障時，備份主機自動/手動切換，保證操作正常進行，提高了系統的可靠性。有些電力局的機構管理模式要求五防主機與監控主機分開配置。

2.2 監控五防一體機模式

從硬件上看，增加了電腦鑰匙、編碼鎖具和通信充電控制器；從軟件上看，在監控系統的基礎上增加了一套五防操作票程序，裝在同一臺微機上，該微機既作為監控系統的后臺機，又是五防系統的主機(稱為監控五防機)。監控機與五防機之間通過串行口通信，實現實時信息的共享。

與雙機系統相比，這種系統配置省下了一臺微機及配套的硬件設備，僅在軟件上增加五防操作票程序，使監控、五防合為一體。這樣，充分共享CPU、顯示器、打印機等硬件資源，各種實時信息可直接相互引用而不必傳送，節約了數據傳輸的時間，節省了硬件費用。

3 結束語

隨著電力事業的迅速發展，用戶對供電質量和供電可靠性要求越來越高，甚至連發生電源的瞬時中斷也不能忍受。而計算機、網絡通信技術、電力系統自動化技術和無人值班的發展都又對防誤閉鎖系統提出更高的要求，傳統防誤閉鎖方式早已不能滿足要求，作為變電站防誤裝置發展方向的微機防誤閉鎖系統，在功能和技術上還有待進一步完善和提高。

[1]陳志軍，李劍剛，高宏偉.500kV綜合自動化變電站的防誤閉鎖應用[J].繼電器，2006，18：69～71，78

[2]崔西鵬，魏文杰.五防功能在變電站中的應用發展[J].中國科技信息，2004，20：110

[3]劉貫宇.電力系統遠動技術[M].北京：水利電力出版社，1986

Abstract: This article mainly introduced the microcomputer five-protection system composition, main realization of five-protection function and anti-operation realization principle, and the two modes of microcomputer fiveprotection system comparison, so that readers for power system microcomputer anti-operation technology have a more in-depth understanding.

Key words: microcomputer; anti-operation principle; dual-computer system; monitoring body system

Remote security checks and atresia technology

Wang Yueai
Shaanxi institute of technology, xi'an, 710300, China

2010-11-04

王月愛，本科，講師。