智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)防止電氣誤操作功能的實現(xiàn)

方瀚　張叢勃　馮偉

摘??要：隨著社會的發(fā)展和進步，現(xiàn)階段更多的變電站應用了智能監(jiān)控系統(tǒng)。在變電站的基本操作和控制過程中，要注意誤操作現(xiàn)象，這也是變電站操作控制的基本要求之一。避免誤分、誤合等誤操作。這些防止電氣誤操作功能的實現(xiàn)和應用，極大的保障了變電站的運行安全和運行穩(wěn)定，但其中也會存在一定的不足和有待完善之處，例如需要增加更多的設備和零部件等，以此會增加相應的操作難度。本文對智能變電站的監(jiān)控系統(tǒng)防止電氣誤操作功能的實現(xiàn)進行研究。

關(guān)鍵詞：智能變電站;監(jiān)控系統(tǒng);防止電氣誤操作;功能實現(xiàn)

一、系統(tǒng)三層架構(gòu)分析

對于智能變電站來說，其中監(jiān)控系統(tǒng)防止誤操作由站控層、過程層和間隔層組成的防誤閉鎖組成，以此能夠為變電站提供多級并且綜合性的防誤閉鎖。所提到的三層控制系統(tǒng)之間的防誤操作互相獨立，又互相補充，以此使得若是其中一項存在故障不能正常工作，也不會影響其他兩項的正常工作。最終確保智能變電站的操作安全和運行穩(wěn)定。

（一）站控層防誤操作

對于站控層的防誤操作來說，一般可以借助監(jiān)控主機實現(xiàn)，或者也可以借助采用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機進行實現(xiàn)，具體是將防誤操作的相關(guān)功能模塊，嵌入到站控層的計算機監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部。使用MMS協(xié)議，通過對全站間隔層設備上的信息的采集，進行相關(guān)具體防誤操作的邏輯運算，基本的范圍包含有斷路器、接地開關(guān)以及網(wǎng)門和接地線等設備。最終實現(xiàn)對全站的防誤操作控制。

在站控層當中，具備更加完善的人際操作界面，使得相應的操作人員能夠借助更加直觀的圖形界面和相應的數(shù)據(jù)信息等進行必要的監(jiān)控動作執(zhí)行。重要的，關(guān)于相關(guān)操作指令的傳遞和發(fā)送，要在經(jīng)過一定的邏輯運算和計算過后，才能被發(fā)送到間隔層當中，而若是所提供的命令不滿足具體的防誤操作條件，則系統(tǒng)中的監(jiān)控主機就將發(fā)出警報并且閉鎖此項命令，進而顯示相應的提示信息于人機操作界面當中。從而根據(jù)相應的提示和警報信息，操作人員會明確此項命令或者操作不符合條件。

（二）間隔層防誤操作

間隔層的防誤操作一般是由間隔層的測控裝置實現(xiàn)。具體對于間隔層的防誤操作過程，基本在于本層之間的儲存設備儲存相應的閉鎖控制邏輯程序和算法，之后將采集到的信號等進行處理，這當中包含設備的狀態(tài)信息、動作信息以及電壓和電流等的信息，以根據(jù)GOOSE協(xié)議通過以太網(wǎng)進行傳輸，使得其他設備能夠接受到相應的信號，也與此同時，通過以太網(wǎng)和GOOSE協(xié)議接受到其他設備所發(fā)出的間隔信號，以此進行相應被控設備的防誤操作判斷。因此，對于對設備進行的防誤閉鎖的控制操作過程，是結(jié)合測控裝置邏輯中包含的本間隔和跨間隔的相關(guān)閉鎖條件。

在正常的工作狀態(tài)之下，測控裝置所要完成的基本操作都會符合相應的防誤操作條件，并且同時上傳和顯示進行防誤操作判斷的結(jié)果和信息等。這當中，在當接收不到相應的間隔信息之后，例如網(wǎng)絡中斷原因所導致信息不能夠及時的傳遞等，從而信息就不具備相應的時效性和有效性，此時的判斷和校驗等將不會通過。

（三）過程層防誤操作

過程層的防誤操作屬于變電站當中不可缺少的重要組成部分，基本是由設備的單元電器防誤閉鎖、機械防誤閉鎖和智能終端以及必要的防誤鎖具等組成，對于間隔內(nèi)設備的防誤閉鎖來說，其是由設備的單元電器閉鎖或者機械閉鎖進行實現(xiàn)。與此同時，還有相應的防誤電磁鎖具控制操作設備、網(wǎng)門和臨時接地線等設備，此是通過手動的方式實現(xiàn)。

二、IEC61850通信接口

由于IEC61850通信接口的標準并沒有設置規(guī)范的防誤閉鎖功能，也沒有對不同IED之間的防誤信息交換等進行規(guī)范和明確，從而為了使得不同裝置之間能夠更加方面的對信息等進行采集和處理，并最終方便互操作，則就需要在IEC61850通信接口標準的基礎(chǔ)上做好測控裝置的控制接口以及防誤功能的模型建立。

在當斷路器和相應的隔離開關(guān)等一次控制對象一般會采用CSWI建模，從而對于站控層設備對于間隔層設備進行遙控時，就需要相應標準定義的控制服務類型參數(shù)的聯(lián)鎖位置1，至此是對于需要滿足防誤閉鎖條件的一種表示。因此在當不滿足相應的條件時，測控裝置還會對自身的解鎖和聯(lián)鎖狀態(tài)進行判斷。具體在于當設備處于解鎖位置時，則不會進行防誤操作的判斷，而當設備處于聯(lián)鎖位置時，則就會進行相應的防誤閉鎖判斷。

防誤操作的主要功能是采用相應標準中定義的CILO邏輯節(jié)點模型，對于這一模型的定義來說，其對防誤操作的邏輯判別和結(jié)果輸出等進行了抽象化的展現(xiàn)。以此所建立的CILO實例是與防誤控制對象相對應的。在由于標準中定義的CILO尚未完全滿足防誤操作的閉鎖功能需求，以此需要對其進行相應的擴充，具體增加LckMod和EnaOp兩個元素，

三、功能實現(xiàn)的驗收方法

對于智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的防誤操作來說，基本包含兩個方面三層之間的閉鎖關(guān)系：一方面是三層架構(gòu)控制層之間的聯(lián)鎖關(guān)系，即三層之間的條件同時滿足，相應電氣設備的控制回路才會開放;另一方面是三層相互獨立，即其中任一層防誤出現(xiàn)故障而無法正常使用和運行，則其他兩層不會受到影響。

從而為了保障各層之間的防誤操作的正確性和穩(wěn)定性，就需要對每一層進行分別驗收。另外需要注意在運維過程中的注意事項，具體在于只有各個系統(tǒng)防誤操作完成驗收之后，才能夠投入使用，并且要對設計圖紙以及設備等的信息進行保存，以此方便后期的維護和管理。

（一）防誤邏輯表的審核

先是對邏輯表的正確性進行審核，具體在于相應邏輯表要符合規(guī)定和規(guī)范，并滿足各類運行方式的具體要求，并保障設備運行狀態(tài)下保持安全。值得注意的是，三層之間的邏輯需要保持一致，規(guī)避存在沖突現(xiàn)象。

（二）防誤驗收表的編制

對于需要進行編制的防誤驗收表來說，其應該包含基本的所有設備的閉鎖信息，并在驗收過程中根據(jù)相應表格事項進行填寫，注意規(guī)劃漏項。

（三）三層防誤系統(tǒng)的調(diào)試

在當三層防誤系統(tǒng)驗收完畢之后，需要歲三層進行聯(lián)合形式的調(diào)試，具體是將三層防誤系統(tǒng)全部投入使用之后，根據(jù)防誤驗收表的詳細信息，對其進行分別操作驗收，從而驗證三層防誤閉鎖的邏輯是否一致。

四、總結(jié)

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)防止電氣誤操作的功能實現(xiàn)，一是能夠充分的結(jié)合技術(shù)的先進性，提升智能變電站的運行安全和運行穩(wěn)定，二是能夠切實提高變電站自身的工作效率和工作質(zhì)量。以此對于未來智能變電站的發(fā)展來說有著重要的現(xiàn)實意義。

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