浅谈监控防误操作系统

摘 要：随着“三集五大”的建设完成，大运行体系建设的不断深入，线路冷备用状态要求操作人员必须基于EMS系统进行远方遥控操作，这就要求EMS系统必须保证操作的可靠性和安全性。该文基于智能电网调度控制系统OPEN3000，详细介绍了计算机监控防误操作系统的工作原理及操作防误流程，该系统是“电气闭锁本间隔设备”和“监控系统计算机的防误闭锁”相结合的方式。该防误技术成功应用于现公司OPEN3000系统，保证了远方遥控线路到冷备用状态的安全问题。

关键词：远方遥控 监控防误操作系统 防误逻辑规则

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0004-02

随着“三集五大”的建设完成，大运行体系建设的不断深入，现在变电站倒闸操作由调控中心监控员在微机上操作，运维人员可不到现场操作，大大节约操作时间，提高运行效率。为保证安全，必须开发一套调控端的防误装置。所谓防误装置就是电力系统中俗称的“五防”，即防止误合分开关、防止带地线误合刀闸、防止带电挂接地线、防止带负荷合分隔离刀闸、防止走错间隔。

目前新建变电站大部分是智能变电站，设备及信号传输方式与传统站有很大不同，防误系统也随着发生改变。目前国内变电站中防误闭锁装置大致有以下几种方式：机械程序锁（闭锁、联锁）、电气闭锁、微机闭锁以及监控防误闭锁。其中机械程序锁（闭锁、联锁）功能齐全、可靠性最高、使用寿命长、简单易懂，但造价较高、日常维护量大、自动化程度低。电器闭锁防误较为可靠、操作简单方便、不额外增加操作人员操做时间和劳动强度，但有时出现设备辅助接点粘死、转换不到位等情况，并且户外配套电磁锁质量不是很高。微机闭锁功能丰富、防误采用程序化、自动化程度较高、安装调试及维护工作量较小，但电脑钥匙存在增加工作量、插拔不灵活、抗干扰力差、通讯不稳定、电池寿命短等。计算机监控防误闭锁功能最丰富、自动化程序高、“五防”逻辑判别功能强大、具备在线闭锁功能、操作及维护简单、与操作管理和操作票结合性强、通讯稳定可靠、使用寿命长、多任务并行防误操作、全网及局部拓扑防误相结合、兼容性好，但当变电站改扩建时，防误规则需重新下达，工作量较大且需要和监控系统相匹配[1]。基于以上各种防误装置的优缺点，现调控端采用的是计算机监控防误操作系统。

1 系统简介

计算机监控防误操作系统是“电气闭锁本间隔设备”和“监控系统计算机的防误闭锁”相结合的方式。计算机监控防误操作系统简称监控防误，其功能具备全站性的防误闭锁，间隔间的横向闭锁采用监控防误，间隔内的纵向闭锁采用电气闭锁[2]。

计算机监控防误操作系统采用的是在线判别方式。在系统中的变电站内所有闭锁设备（隔离开关、开关、接地刀闸、临时接地线、网门等）都是系统中的一个节点，每个节点都包含一个电器闭锁装置，再把所有的节点都连入到系统的网络中来，这就形成了计算机监控防误操作系统。远方遥控操作的命令都要经过系统的监控防误模块和输入输出接口测控模块进行防误闭锁逻辑的判断，若遥控命令与存储的逻辑规则一致，则继续往下操作，不一致则闭锁该操作并给出提示。与此同时，运维中心和调度中心与变电站相互传输信息还可通过网络通讯的方式。

2 关键技术

2.1 调控和防误模型一体化

{控和防误一体化远方操作安全防误系统的建设是在调控和防误一体化建模为基础上发展而来的。在目前电网调度控制系统中，如临时地线、网门等模型信息是调控模型及扩展防误所需要的模型信息中必需具备的模型。站内微机五防系统建模是根据调控端的设备命名规则而建立的，而站内已建立变电站微机五防系统的，可通过规约转换器将其与主站端的防误相匹配。具体过程为完成站内微机五防系统建模后，采用防误采集规范将站内微机五防系统配置的防误规则也就是防误逻辑公式召唤到调控主站来，最后实现调控和防误一体化建模。

2.2 设备操作流程

在进行每一项远方遥控操作之前，系统首先进行模拟预演，模拟预演的步骤是按照遥控操作票的顺序及运行规程规定所进行的。经调控中心人员审核正确的“五防”逻辑规则事先保存在监控防误主机中，在进行模拟预演时，当前操作事项与“五防”逻辑规则进行判断和校核，符合规则则允许进行继续操作；若模拟预演的操作步骤和内容与原有“五防”逻辑规则不一致，则系统给出提示并闭锁相关操作。只有模拟操作校验正确后，远方遥控人员才可根据事先模拟正确的操作票进行逐项操作。在操作时，监控防误主机的“五防”逻辑规则与I/O测控模块中的进行对比，如果两者逻辑规则不一致时，I/O测控不执行该命令，并给出提示[3]。

以合母线接地刀闸为例，其存储逻辑规则为：所接在母线上所有的刀闸都在断开位置且母线电压为零（母线无电）。进行模拟预演时，监控防误主机首先读取与母线上相连接设备的状态量，然后与系统的防误逻辑相判别。如果规则不一致，则闭锁操作；只有同时满足这两个条件后，模拟预演才完成。开始远方遥控时，输入输出测控模块的是采集隔离开关的状态量，从而达到安全、可靠、在线的防误目的。

3 实践应用

福建省各地市供电公司自2010年起在各集控中心就逐步开始建立了集控防误系统，此系统有效地保证了开关热备用远方遥控操作的安全性，为远方遥控线路冷备用操作积累了丰富的经验。进一步提升了变电站远方遥控操作，在满足原无人值守/集中监控技术条件的基础上，目前调控和防误一体化的智能操作管理系统已部署调控中心主站端。基于OPEN3000系统，南平供电公司调控中心历时1年时间，在2014年底建设完成并投入使用，经过两年运行后，到目前为止此系统运行良好，有效地保证了远方遥控操作的安全。

此系统自上线运行以来，基于变电站无人值守的大背景下，电网事故及日常倒闸操作变得更加安全、可靠和快速，不仅大大节约了人力财力，更保障了人为出错的可能性。从实际操作来分析，单线路间隔操作由运行转冷备用操作时间由原来的30 min缩短为10 min，调控中心在调控端现在基本可以完成线路由运行到冷备用状态互转的远方遥控操作，替代运维人员在现场操作并无需到现场确认，大大减轻了运维人员操作时的安全风险。

4 结语

调控和防误一体化的安全防误系统是与站内监控一体化的防误系统相通讯，从而取消了传统的独立微机防误子站，此种方式大大减少了系统之间信息交换的环节，有效地促进了远方线路冷备用遥控操作的开展。但随着调控中心大面积推广远方遥控线路冷备用操作的项目，采用这种方式在通信协议和模型共享等方面仍存在需要改进的地方。

（1）调控中心防误主站端与变电站内微机五防系统生产厂家不相同，各厂家间未形成统一的通信协议，都是采用自己的通讯方式，这就导致需加装规约转换器才能将不同厂家的变电站内微机五防系统接入到调控系统。

（2）此系统存在重复建模的现象，站端防误系统需独立建模，不具备与调控主站端共享一次设备的状态信息，不仅增加了调度端和运维端人员建模的工作量还有可能导致遥控对象与建立模型不对应的风险。

参考文献

[1] 毛耀红，刘志洋，赵春山.变电站计算机监控防误操作系统的应用[J].电力安全技术，2016（1）：66-70.

[2] 林静怀，米为民，李绎科，等.智能电网调度控制系统的远方操作安全防误技术[J].电力系统自动化，2015（1）：60-64，240.

[3] 郭创新.朱传柏，曹一家，等.基于多智能体的全面防误策略及智能操作票生成系统[J].电网技术，2006，30（4）：50-54.