電力操作在線閉鎖方法的實(shí)際應(yīng)用探究

摘 要:電力操作的智能化引發(fā)了電力系統(tǒng)控制的技術(shù)革命，而倒閘操作是對(duì)系統(tǒng)操作的基本操作，而對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和管理就成為了操作的要點(diǎn)。在線閉鎖方法是保證此項(xiàng)操作準(zhǔn)確的重要措施，本文研究了一種在線閉鎖的方法，以此控制倒閘操作的準(zhǔn)確性和保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全。

關(guān)鍵詞:閉鎖系統(tǒng) 在線閉鎖 操控原則 操控實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào):TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)10(c)-0075-01

1 在線閉鎖系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)概述

電力操作中的在線閉鎖系統(tǒng)是在綜合防誤的基礎(chǔ)上提出并建立起來(lái)的，主要是有系統(tǒng)主機(jī)、網(wǎng)控系統(tǒng)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)、間隔控制點(diǎn)和各種防誤鎖具構(gòu)成的綜合性控制系統(tǒng)。可以說在線閉鎖系統(tǒng)實(shí)際上就是一個(gè)智能化控制網(wǎng)絡(luò)的一部分。其中系統(tǒng)主機(jī)是由計(jì)算機(jī)、工控機(jī)構(gòu)成，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制核心，上面運(yùn)行的是監(jiān)控軟件，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行判斷，以此指揮在線閉鎖系統(tǒng)進(jìn)行工作。監(jiān)控的過程中主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)的控制、采集節(jié)點(diǎn)相互形成一個(gè)通信循環(huán)，即節(jié)點(diǎn)采集器搜集相應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)而傳遞給主機(jī)，然后由主機(jī)對(duì)運(yùn)行的情況進(jìn)行判斷，以此完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)電磁鎖和開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)異常的時(shí)候就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)和處理命令。

整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中還有網(wǎng)絡(luò)控制器、防誤控制器、通信系統(tǒng)構(gòu)成，以此形成一個(gè)防誤閉鎖的獨(dú)立系統(tǒng)，將防誤主機(jī)與防誤的鎖具聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)防誤主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和控制裝置的信息交互，將設(shè)備的位置、狀態(tài)、鎖具情況實(shí)施的傳遞到防誤主機(jī)上，每一次設(shè)備的調(diào)控都將形成信息實(shí)時(shí)的傳輸?shù)街鳈C(jī)上，主機(jī)將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)防誤鎖具發(fā)出開閉的指令，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作防誤功能的實(shí)現(xiàn)。整個(gè)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)具有獨(dú)立和開發(fā)雙重特征，可以與變電綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)完成連接，實(shí)現(xiàn)信息的共享，并利用公用的通信系統(tǒng)完成站與站之間的信息交互，方便工作人員對(duì)多個(gè)子站的防誤閉鎖系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

2 在線閉鎖方法難點(diǎn)分析

按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，雖然提出了相應(yīng)的閉鎖要求，但是在具體的實(shí)現(xiàn)方法上沒有具體的規(guī)范和要求，尤其是實(shí)現(xiàn)方式的規(guī)范。通過對(duì)理論研究的結(jié)果分析可以看出，控制中心的操作票推理專家系統(tǒng)，如果將此系統(tǒng)直接應(yīng)用到IED上，將存在以下問題:

現(xiàn)有的操作推理系統(tǒng)的基礎(chǔ)是大型的數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、專家推理機(jī)，采用面向?qū)ο蟮能浖椒ㄍ瓿稍O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)階段的IED的計(jì)算和儲(chǔ)存資源的情況，從某方面看是不能完全將數(shù)據(jù)庫(kù)資料和知識(shí)庫(kù)資料移植到控制系統(tǒng)上的，而且推理需要時(shí)間延時(shí)，是不能滿足閉鎖的實(shí)時(shí)性需求的。

另外，電力操作中，變電站級(jí)的閉鎖操控其邏輯性十分復(fù)雜，需要多個(gè)間隔的CILO邏輯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布協(xié)作才能實(shí)現(xiàn)最終的控制效果。在變電站的設(shè)計(jì)、維護(hù)中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的升級(jí)和改造而造成整個(gè)系統(tǒng)的拓?fù)溥B接、通信連接發(fā)生變化，以單個(gè)間隔IED環(huán)境為支持的CILO是不能完成知識(shí)庫(kù)更新的。

因此，CILO邏輯節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)不能依靠單純的推理系統(tǒng)來(lái)完成，而需要研究計(jì)算復(fù)雜度低、儲(chǔ)存量少、設(shè)備動(dòng)態(tài)設(shè)置功能強(qiáng)的方法來(lái)完成在線閉鎖的實(shí)現(xiàn)。

3 在線閉鎖的實(shí)現(xiàn)模式分析

3.1 變電站訪問設(shè)置

按照相關(guān)的規(guī)范，對(duì)變電站中設(shè)備控制對(duì)象的相關(guān)操控需要先行對(duì)身份進(jìn)行確定，即實(shí)行控制訪問的方式，以此生成對(duì)應(yīng)的虛擬訪問試圖，然后確定用戶只能范圍其權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)資料。在某些研究中，將公共鑰匙基礎(chǔ)設(shè)施和授權(quán)管理的變電站安全訪問管理結(jié)合起來(lái)以滿規(guī)范提出的范圍安全需求。實(shí)踐證明還是較為有效的。

目前電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的操作票推理系統(tǒng)可以保證生成合理的倒閘操作序列，而電力操作中的閉鎖集中與操作的過程是息息相關(guān)的，所以考慮將PMI為基礎(chǔ)的訪問控制與操作票推理結(jié)合起來(lái)，通過將操作規(guī)則與PMI證書的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的CILO節(jié)點(diǎn)的在線配置。

3.2 操作序列與屬性證書的結(jié)合

按照前面的思路，在線閉鎖的方法在原有的操作票推理的基礎(chǔ)上，每次開票生成操作指令的時(shí)候，都會(huì)通過固定的方式轉(zhuǎn)化為PMI權(quán)限擴(kuò)展，即將操作與權(quán)限相結(jié)合。通過一些列的數(shù)據(jù)命令將操作序列與屬性證書進(jìn)行結(jié)合，其中增加從操作票導(dǎo)入操作規(guī)則到證書拓展項(xiàng)的編碼過程。此時(shí)證書生成用非典型編碼規(guī)則格式完成。

3.3 閉鎖動(dòng)態(tài)設(shè)置

用戶操作倒閘時(shí)，其身份和權(quán)限都將經(jīng)過審核，即身份認(rèn)證、權(quán)限解析、操作序列解析都會(huì)由安全代理實(shí)現(xiàn)。在經(jīng)過其認(rèn)證后，解析出用戶相應(yīng)的操作權(quán)限和訪問權(quán)限，生成虛擬訪問試圖;同時(shí)解析其解析出該用戶的倒閘操作規(guī)程，完成對(duì)CILO邏輯節(jié)點(diǎn)的配置。用戶直接操作對(duì)象就會(huì)是CSWI邏輯節(jié)點(diǎn)中的POS數(shù)據(jù)，CILO節(jié)點(diǎn)將被配置上相應(yīng)的操作規(guī)則，并和過程層獲取的相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)和信息相互比較，求出被允許的操作或者被禁止的操作指令，并發(fā)送到過程層的開關(guān)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)對(duì)不合理操作的限制。

3.4 閉鎖邏輯節(jié)點(diǎn)內(nèi)部分析

分析CILO節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，主要是閉鎖信息、替換模型、推理規(guī)則數(shù)據(jù)、開關(guān)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)、決策模塊等組成。其中閉鎖信息、開關(guān)設(shè)備信息狀態(tài)、替換模型等模塊都是在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的模型為基礎(chǔ)，操作票推理系統(tǒng)的操作序列是由屬性證書拓展項(xiàng)傳遞到推理規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)中，決策模塊從規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得相應(yīng)的操作參數(shù)，計(jì)算出相關(guān)設(shè)備合理的狀態(tài)參數(shù)，并與當(dāng)前的開關(guān)狀態(tài)屬性相互比對(duì)，以此判斷其操作是否合理，并以此計(jì)算出閉鎖的結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

在線閉鎖是為了控制倒閘操作的安全和準(zhǔn)確性而形成的監(jiān)控和控制系統(tǒng)，目前的研究是建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。本文通過將其與推理系統(tǒng)、權(quán)限訪問規(guī)則的結(jié)合，形成了一個(gè)結(jié)合控制權(quán)限、操作票規(guī)則的在線閉鎖控制方法，為此類研究提供了一些可供參考的思路。

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