變電站五防在線監測系統的研究與應用

摘 要：防誤閉鎖系統是有效防止操作人員錯誤操作電氣的技術措施，對變電站正常運行意義重大。但是傳統的閉鎖系統與計算機監控系統相分離，兩者各自獨立發展，引起了變電站運營效率問題及其他弊端。文章探討了在線五防閉鎖系統和計算機監控系統結合的現實意義，在設計上給出了相關建議。

關鍵詞：五防系統；在線監控；一體化

1 傳統五防閉鎖系統的缺陷

信息化技術的大力推進使變電站自動化成為可能。同時由于管理模式的改進，也要求防誤閉鎖技術不斷的進行革新。微機防誤閉鎖技術是防誤技術的主流，線式微機防誤閉鎖技術又是其中的一個重要分支，同時也是發展較快的一項技術。但是我國的電力系統存在著先有一、二次設備，然后再考慮閉鎖的狀況，這就導致了五防閉鎖系統獨立于計算機監控系統而發展的情況。這種情況勢必會造成設備的獨立運行，進而影響到電力運行質量和效率。同時由于通信接口不暢，很容易出現不同廠家對閉鎖和監控不能進行有效通信的局面。近期出現了新的五防技術，也就是離線式監控五防一體化技術，這種技術雖然能夠實現五防系統和監控系統的聯動，但是并不能獲得實時的監控信息，從而制約了這種技術的發展和推廣。五防在線監測系統有效地避免了上述傳統技術系統的局限性和缺點，代表現代電力防誤系統的先進技術而得到了廣泛的使用。

2 五防在線監測系統概述

數字化變電站的實現需要先進的技術支持，當今工程領域的成果如光電式互感器、智能開關等的出現使數字化變電站的建立成為現實。五防在線監測系統的的理論基礎是運行模式的自動化一體化，也即是指防誤閉鎖系統和計算機監控系統在邏輯意義上可以兼容。這種兼容有三方面的具體要求：第一是統一的數據庫，這是建立五防在線監測系統一體化的基礎，統一的數據庫能夠使五防模塊和自動化系統的其他應用模塊從實時數據庫中提取數據。第二是防誤閉鎖系統與計算機自動化應具有統一的數據庫組態，實現五防系統數據能夠在自動化系統中直接挑選測點，對物防系統的屬性進行編輯，具體如規則的和分、操作專業用語等。第三是防誤閉鎖系統和計算機自動化系統應該有統一的畫面編輯功能，實現兩者對接，將自動化系統的操作畫面直接應用于五防閉鎖系統，避免了五防系統畫面的再制作，提高了效率。對在線五防閉鎖監控系統的閉鎖方式的研究是進行系統設計和運用的基礎。

一般而言，變電站防誤閉鎖系統的對象主要有兩大類，第一類是斷路器、有載調壓開關等可進行遙控操作的設備。這些設備由于存在帶電動機構，因此在實際正常運行時，并不需要操作員工進行接觸式的直接操作，只有在遙控失靈的情況下，操作人員才有必要進行手動的檢修和啟動運行等應急措施。第二類對象是不帶電動機構的設設備，這些設備無法進行遠程操控，必須人員到場進行手動操作。通過對變電站內電氣設備控制方式的研究，可以知道自動化防誤系統可以采取兩種閉鎖方式，對于可進行遙控操作的設備應該將一個接點串入其分和閘回路中。對于不可進行遙控的設備就要再配備一個電磁鎖。合理控制閉鎖接點可以實現電氣設備的防誤閉鎖，對閉鎖接點采取以間隔為單位的分布式控制模式可以提高在線式防誤閉鎖系統的可靠性。通過這兩種方式實施五防遠程監控系統的設計可以基本實現本地變電站運行的五防。

3 五防在線監測系統的優勢

通過將監控系統和五防系統相結合，運用有效地閉鎖方式，在系統配置方面可以達到節約微機及配套設備的功能，同時實現了信息的直接調取和相互引用，避免了傳送帶來的復雜程序。在實現系統運行方面，五防在線監測系統具有以下優點：能夠實現實時獲取一次設備狀態信息。五防在線監測系統可以對現場一次設備的狀態進行實時獲取，同時經過模擬和實際操作產生的信息將會更加可靠和完善，從而避免了隔離開關、斷路器等設備由于輔助接點接觸不良而造成的信息錯誤情況的發生；可以提高系統運行效率，節省模擬操作時間，為現場正常操作的進行和檢修處理提供了方便，節約了時間成本；五防在線監測系統可以實施跟蹤，并在線監測鎖具的具體運行情況，具備鎖具閉鎖狀態的實時信息采取功能；能夠同步解決“走空程”問題，五防在線監測系統能夠實時監控操作現場鎖具的閉鎖、解鎖狀態，在對設備運行狀態進行確定后再開放下一流程的操作，可以很好的避免“走空程”。

4 五防在線監測系統的設計

網絡化、信息化的普及要求五防系統的軟件具有可靠性、可擴展性及可重用性等特點，并要求能夠進行分布式的應用?；贒NA三層構架的模型技術能夠很好地滿足上述要求。COM+分布式組件技術下的五防在線監測系統能夠實現DNA的三層式架構，使整套監測系統可以在一臺計算機上平穩運行，同時還可以根據實際情況選擇在Windows NT網絡環境中分布運行。

三層體系結構中的三個層析具有明顯的職責分工和相互聯系。表示層、應用邏輯層、數據服務層在三層結構中被獨立分割成三個單元。表示層的職責在于和用戶進行交互并將相應的請求傳遞給應用邏輯層。應用邏輯層中的組件執行具體的事務邏輯，然后通過不同的方式請求第三層組件的數據和資源。五防在線監測系統采用三層體系構造實現時，用戶界面層就成為客戶端?？蛻舳税ú僮鲉T工作站、保護工程師站、五防工作站和WEB工作站。邏輯處理層和數據服務層是客戶端共享的。邏輯處理層，一般理解為中間層，可以發揮服務器的重要功能，通過實時庫、前置程序、數據庫處理模塊和日志存儲進行數據的收發、處理、存儲等，并通過數據庫的操作模塊來實現其全部功能。在這種情況下，服務器可以理解為數據服務層和應用邏輯層。

當變電站在線監測系統規模偏小時用一臺計算機就可以負擔起整個系統的運行，但當系統較大時，就需要多個計算機同時工作，把整個系統的功能分割分布在網絡上的不同節點上，才能實現整個系統的完整性。同時要注意對重要節點進行雙機冗余配置，進而提高整個監測系統的安全性能和整體性能。五防在線監測系統采用的是分布式技術，提高了五防工作站的的機動靈活性能。這種技術不但可以使自己的五防在線監測系統平穩運行，還可以根據實際需要把其他廠家的系統成功接入。

5 五防在線監測系統的運行分析

在實際運行中，五防在線監測系統達到的效果有以下幾點：完善的實時監控功能。由于和計算機技術進行了連接，取消了電腦鑰匙，系統能夠完成五防監測工作中的具體控制、信息能量傳輸，并能實現良好的人機對話。能夠實現對被控鎖具和防誤系統中人員的遠程實時監控；兼容性強，該系統的使用能夠使其與其他防誤技術和管理措施相結合，并能與相關各類電氣進行配套使用，靈活機動，實用性強；較好的聯動性能，該系統能夠與其他的監控系統進行組合，共同實施五防的在線監測。既可以實現單獨作業，又可以實現后臺運行和遠程遙控。此外，閉鎖接點的智能化設計使設備位置信息采集成為可能，有助于解決某些無輔助設備設施帶來的不可靠的聯鎖問題。

6 結束語

計算機信息技術的快速發展對現進的工程操作模式提出了改進的要求，同時也為設施技術和管理方式的提高提供了有效的支持。變電站五防在線監測系統由于具有可靠性好、兼容性強和實時監控、在線操作的技術特征，將逐步取代傳統的五防系統，為我國整個供電網絡的平穩運行打下堅實的基礎。

參考文獻

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