淺談監控防誤操作系統

鄒德瓊

摘 要：隨著“三集五大”的建設完成，大運行體系建設的不斷深入，線路冷備用狀態要求操作人員必須基于EMS系統進行遠方遙控操作，這就要求EMS系統必須保證操作的可靠性和安全性。該文基于智能電網調度控制系統OPEN3000，詳細介紹了計算機監控防誤操作系統的工作原理及操作防誤流程，該系統是“電氣閉鎖本間隔設備”和“監控系統計算機的防誤閉鎖”相結合的方式。該防誤技術成功應用于現公司OPEN3000系統，保證了遠方遙控線路到冷備用狀態的安全問題。

關鍵詞：遠方遙控 監控防誤操作系統 防誤邏輯規則

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（c）-0004-02

隨著“三集五大”的建設完成，大運行體系建設的不斷深入，現在變電站倒閘操作由調控中心監控員在微機上操作，運維人員可不到現場操作，大大節約操作時間，提高運行效率。為保證安全，必須開發一套調控端的防誤裝置。所謂防誤裝置就是電力系統中俗稱的“五防”，即防止誤合分開關、防止帶地線誤合刀閘、防止帶電掛接地線、防止帶負荷合分隔離刀閘、防止走錯間隔。

目前新建變電站大部分是智能變電站，設備及信號傳輸方式與傳統站有很大不同，防誤系統也隨著發生改變。目前國內變電站中防誤閉鎖裝置大致有以下幾種方式：機械程序鎖（閉鎖、聯鎖）、電氣閉鎖、微機閉鎖以及監控防誤閉鎖。其中機械程序鎖（閉鎖、聯鎖）功能齊全、可靠性最高、使用壽命長、簡單易懂，但造價較高、日常維護量大、自動化程度低。電器閉鎖防誤較為可靠、操作簡單方便、不額外增加操作人員操做時間和勞動強度，但有時出現設備輔助接點粘死、轉換不到位等情況，并且戶外配套電磁鎖質量不是很高。微機閉鎖功能豐富、防誤采用程序化、自動化程度較高、安裝調試及維護工作量較小，但電腦鑰匙存在增加工作量、插拔不靈活、抗干擾力差、通訊不穩定、電池壽命短等。計算機監控防誤閉鎖功能最豐富、自動化程序高、“五防”邏輯判別功能強大、具備在線閉鎖功能、操作及維護簡單、與操作管理和操作票結合性強、通訊穩定可靠、使用壽命長、多任務并行防誤操作、全網及局部拓撲防誤相結合、兼容性好，但當變電站改擴建時，防誤規則需重新下達，工作量較大且需要和監控系統相匹配[1]。基于以上各種防誤裝置的優缺點，現調控端采用的是計算機監控防誤操作系統。

1 系統簡介

計算機監控防誤操作系統是“電氣閉鎖本間隔設備”和“監控系統計算機的防誤閉鎖”相結合的方式。計算機監控防誤操作系統簡稱監控防誤，其功能具備全站性的防誤閉鎖，間隔間的橫向閉鎖采用監控防誤，間隔內的縱向閉鎖采用電氣閉鎖[2]。

計算機監控防誤操作系統采用的是在線判別方式。在系統中的變電站內所有閉鎖設備（隔離開關、開關、接地刀閘、臨時接地線、網門等）都是系統中的一個節點，每個節點都包含一個電器閉鎖裝置，再把所有的節點都連入到系統的網絡中來，這就形成了計算機監控防誤操作系統。遠方遙控操作的命令都要經過系統的監控防誤模塊和輸入輸出接口測控模塊進行防誤閉鎖邏輯的判斷，若遙控命令與存儲的邏輯規則一致，則繼續往下操作，不一致則閉鎖該操作并給出提示。與此同時，運維中心和調度中心與變電站相互傳輸信息還可通過網絡通訊的方式。

2 關鍵技術

2.1 調控和防誤模型一體化

調控和防誤一體化遠方操作安全防誤系統的建設是在調控和防誤一體化建模為基礎上發展而來的。在目前電網調度控制系統中，如臨時地線、網門等模型信息是調控模型及擴展防誤所需要的模型信息中必需具備的模型。站內微機五防系統建模是根據調控端的設備命名規則而建立的，而站內已建立變電站微機五防系統的，可通過規約轉換器將其與主站端的防誤相匹配。具體過程為完成站內微機五防系統建模后，采用防誤采集規范將站內微機五防系統配置的防誤規則也就是防誤邏輯公式召喚到調控主站來，最后實現調控和防誤一體化建模。

2.2 設備操作流程

在進行每一項遠方遙控操作之前，系統首先進行模擬預演，模擬預演的步驟是按照遙控操作票的順序及運行規程規定所進行的。經調控中心人員審核正確的“五防”邏輯規則事先保存在監控防誤主機中，在進行模擬預演時，當前操作事項與“五防”邏輯規則進行判斷和校核，符合規則則允許進行繼續操作；若模擬預演的操作步驟和內容與原有“五防”邏輯規則不一致，則系統給出提示并閉鎖相關操作。只有模擬操作校驗正確后，遠方遙控人員才可根據事先模擬正確的操作票進行逐項操作。在操作時，監控防誤主機的“五防”邏輯規則與I/O測控模塊中的進行對比，如果兩者邏輯規則不一致時，I/O測控不執行該命令，并給出提示[3]。

以合母線接地刀閘為例，其存儲邏輯規則為：所接在母線上所有的刀閘都在斷開位置且母線電壓為零（母線無電）。進行模擬預演時，監控防誤主機首先讀取與母線上相連接設備的狀態量，然后與系統的防誤邏輯相判別。如果規則不一致，則閉鎖操作；只有同時滿足這兩個條件后，模擬預演才完成。開始遠方遙控時，輸入輸出測控模塊的是采集隔離開關的狀態量，從而達到安全、可靠、在線的防誤目的。

3 實踐應用

福建省各地市供電公司自2010年起在各集控中心就逐步開始建立了集控防誤系統，此系統有效地保證了開關熱備用遠方遙控操作的安全性，為遠方遙控線路冷備用操作積累了豐富的經驗。進一步提升了變電站遠方遙控操作，在滿足原無人值守/集中監控技術條件的基礎上，目前調控和防誤一體化的智能操作管理系統已部署調控中心主站端?；贠PEN3000系統，南平供電公司調控中心歷時1年時間，在2014年底建設完成并投入使用，經過兩年運行后，到目前為止此系統運行良好，有效地保證了遠方遙控操作的安全。

此系統自上線運行以來，基于變電站無人值守的大背景下，電網事故及日常倒閘操作變得更加安全、可靠和快速，不僅大大節約了人力財力，更保障了人為出錯的可能性。從實際操作來分析，單線路間隔操作由運行轉冷備用操作時間由原來的30 min縮短為10 min，調控中心在調控端現在基本可以完成線路由運行到冷備用狀態互轉的遠方遙控操作，替代運維人員在現場操作并無需到現場確認，大大減輕了運維人員操作時的安全風險。

4 結語

調控和防誤一體化的安全防誤系統是與站內監控一體化的防誤系統相通訊，從而取消了傳統的獨立微機防誤子站，此種方式大大減少了系統之間信息交換的環節，有效地促進了遠方線路冷備用遙控操作的開展。但隨著調控中心大面積推廣遠方遙控線路冷備用操作的項目，采用這種方式在通信協議和模型共享等方面仍存在需要改進的地方。

（1）調控中心防誤主站端與變電站內微機五防系統生產廠家不相同，各廠家間未形成統一的通信協議，都是采用自己的通訊方式，這就導致需加裝規約轉換器才能將不同廠家的變電站內微機五防系統接入到調控系統。

（2）此系統存在重復建模的現象，站端防誤系統需獨立建模，不具備與調控主站端共享一次設備的狀態信息，不僅增加了調度端和運維端人員建模的工作量還有可能導致遙控對象與建立模型不對應的風險。

參考文獻

[1] 毛耀紅，劉志洋，趙春山.變電站計算機監控防誤操作系統的應用[J].電力安全技術，2016（1）：66-70.

[2] 林靜懷，米為民，李繹科，等.智能電網調度控制系統的遠方操作安全防誤技術[J].電力系統自動化，2015（1）：60-64，240.

[3] 郭創新.朱傳柏，曹一家，等.基于多智能體的全面防誤策略及智能操作票生成系統[J].電網技術，2006，30（4）：50-54.