利用圖像比對完善微機防誤操作閉鎖功能

陳昱，方瑩斌，王麗蓉

（國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

利用圖像比對完善微機防誤操作閉鎖功能

陳昱，方瑩斌，王麗蓉

（國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

一般情況下只要微機防誤系統正常，變電所電氣設備操作應該沒有問題。但事實上仍然存在誤操作的可能性，必須采取技術措施來有效避免設備操作不到位情況發生，可以將微機防誤系統和視頻工具相結合，利用圖像分析技術，實現微機防誤閉鎖全覆蓋。

微機防誤；圖像比對；閉鎖

近年來隨著防誤操作技術的發展，電力系統電氣設備的誤操作幾率逐步降低，尤其是微機防誤系統的靈活應用，使變電所電氣設備操作過程中的防誤操作措施覆蓋面大大增加，但是誤操作事故仍有發生，嚴重威脅電網的安全運行。為此，提出了利用圖像比對完善閉鎖功能的建議。

1 應用微機防誤系統后的誤操作

正常情況下，利用微機防誤系統操作電氣設備的流程依次如下：接令、開票、圖形模擬、灌票、操作。利用微機防誤系統操作每一步都有閉鎖條件，只有條件允許才能進行操作模擬。以合母線隔離開關（簡稱閘刀）的操作為例，該間隔閘刀必須在分位、所在母線的母線接地閘刀在分位、兩側的接地閘刀在分位才能允許模擬操作，上述任一條件不滿足則閉鎖操作，模擬正確后才能灌票操作。因此，只要防誤裝置正常，操作應該沒有問題。但事實上仍然存在誤操作的可能性。主要原因是：開關、閘刀等一次設備存在操作不到位的可能。

安規規定：拉合設備（開關、閘刀、接地閘刀等）后檢查設備位置的項目應填入操作票內；操作應有2人進行，其中1人監護，1人操作。基層運維部門也制定了標準化操作評分細則、操作第三者監護、到崗到位制度等執行細則和規定來確保操作安全正確。但只要有人為因素存在，操作不到位的風險就無法杜絕。

事故案例1：某變電站運行值班人員在進行10 kV電容器961開關由熱備用轉冷備用的操作過程中，由于9611閘刀傳動軸變形，分閘不到位，操作人員也未按規定逐相核查閘刀實際位置，發生一起帶電合接地閘刀惡性誤操作事故。

事故案例2：某500 kV變電站按計劃進行4號聯變綜合檢修。綜合檢修工作結束，對4號聯變進行復電操作。值班人員進行模擬操作后正式操作，操作票共103項。在操作到第72項合5021-1閘刀時A相發生弧光短路，500 kVⅠ母線母差保護動作，切除500 kVⅠ母線所聯的3臺開關。

事故原因是由于操作5021-17閘刀時A相分閘未到位，操作人員又沒有嚴格執行“倒閘操作6項把關規定”，未對接地閘刀位置進行逐相檢查，未能及時發現5021-17閘刀A相沒有完全分開，造成5021-1閘刀帶接地閘刀合閘，引發500 kVⅠ母線A相接地故障。

上述2起事故表明，設備存在操作不到位情況，而微機防誤系統無法對此類情況進行閉鎖。因此，必須采取技術措施，有效避免設備操作不到位情況的發生。

經過分析發現，確認設備到位有3種途徑：表計指示；信號變化；機械位置指示。表計指示不能體現所有情況，如充電操作就不能反應。而信號的相應變化與機械位置指示均能有效反映設備變位情況。安規規定，如不能看到設備實際位置，可通過機械位置指示、電氣指示、帶電顯示裝置、儀表及各種遙測、遙信等信號的變化來判斷，而實現這些判斷，主要依靠工作人員的肉眼。

2 解決對策

為使用技術工具代替工作人員的肉眼來實現判斷，可以將微機防誤系統和視頻工具相結合。利用圖像分析技術，在微機防誤閉鎖邏輯中引入圖像比對環節，用以檢查設備變位后的各個指示和信號變化情況，將操作鑰匙中的原提示項步驟改為閉鎖項步驟，實現微機防誤閉鎖對設備檢查項的覆蓋，如圖1所示。

圖1 防誤閉鎖的全覆蓋

將所有在操作中需要人眼判斷的項目，拍攝照片存入圖庫，拍攝時應注意將設備命名編號同時攝入。以雙母線接線形式的1個間隔為例，需要拍攝照片項目見表1。

1個間隔大約有22張照片，以1個220 kV變電所約有50個間隔來計算，則總共大約有1 100張左右的照片存入圖庫。照片格式不需要很大，整個圖庫能有幾個G的容量就足夠使用。

在原微機操作解鎖鑰匙所具備功能的基礎上，增加攝像頭功能使其能夠實施現場設備拍攝，增加圖片存儲功能使其可以存入該次操作需比對的原圖。

在微機防誤系統軟件中加入圖像識別比對功能，或者可使其能與圖像識別比對軟件配合，將原執行提示性步驟的檢查設備位置項加入圖像比對判據，實現閉鎖。如：在拉開開關后立即出現“檢查開關機械位置在分位”指示，用微機鑰匙自帶的攝像頭拍攝對應開關機械位置，所拍圖像與灌票時存入的開關分位原圖進行比對，如相似度超過設定值，即可認為該步操作已完成，可以進入下步操作，否則不能進入下個步驟。

如能實現對微機防誤操作系統的圖像對比閉鎖功能，則可以實現微機防誤閉鎖對整個操作過程的全覆蓋。以雙母線接線的線路由運行改冷備用操作為例，微機防誤系統對操作過程的閉鎖作用見圖2。操作全過程沒有提示項，實現閉鎖全覆蓋。

表1 雙母線接線形式的一個線路間隔的圖庫

圖2 防誤操作程序

3 結語

以柏樹變改造后的3號主變冷卻器系統為例可以看出，采用基于PLC的變壓器冷卻器控制系統大大減少了控制回路中的繼電器數量，降低了故障率，提高了控制系統的可靠性、靈活性。其智能化的特點有效減少了維護工作量，實現了變壓器冷卻系統全部實時信息的自動采集和綜合應用，滿足了變電站無人值守及智能電網建設的要求。此外，應用PLC及變頻技術對變壓器冷卻裝置進行自動控制，使變壓器冷卻系統設計更科學、功能更完善、效果更理想[4]，提高了變壓器運行的安全性和經濟性。

[1]章偉國，顧冰，顧克拉.基于PLC的風冷控制系統在大型變壓器上的應用[J].浙江電力，2010，29（3）∶19-21.

[2]張晨冬.PLC在變壓器冷卻裝置中的應用[J].湖南有色金屬，2010，4（26）∶51-55.

[3]董繼民，趙登福，端木凡洲，等.可編程序控制器在大型變壓器冷卻控制系統中的應用[J].變壓器，2002，39（2）∶30-32.

[4]高健.變壓器智能冷卻控制系統的應用及其發展趨勢[J].湖州師范學院學報，2011，11（33）∶122-125.

（本文編輯：楊勇）

Improvement of Microcomputer Anti-maloperation Lockout by Image Comparison

CHEN Yu，FANG Yingbin，WANG Lirong
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

Generally speaking，the operation of electrical devices in substations might be out of question if microcomputer anti-maloperation lockout system works normally.However，there are potentials of maloperation.Therefore，technical measures must be taken to avoid device maloperation.Microcomputer anti-maloperation system can be combined with video tools to realize full coverage of micro-computer mal-operation lockout by using image analysis technology.

microcomputer anti-maloperation;image comparison;lockout

TM762.1+3

：B

：1007-1881（2014）01-0021-02

2013-05-17

馮洋（1983-），男，浙江衢州人，碩士，工程師，現從事電力系統變電運行工作。