智能化變電站防誤閉鎖技術探討

4.智能化變電站防誤閉鎖

智能化變電站防誤閉鎖系統完成變電站內各種操作的防誤閉鎖，實現智能變電站防誤閉鎖的強制性和全面性要求，并實現與監控系統站內模型信息共享，監控系統與防誤閉鎖系統信息交互免配置。系統架構如下圖：

系統根據IEC61850標準三層架構體系構建，由站控層防誤主機，間隔層智能防誤裝置，過程層智能閉鎖單元、機械和電氣鎖具及閉鎖附件，以及電腦鑰匙等組成。防誤主機、智能防誤裝置、層智能閉鎖單元之間采用的均為IEC61850規范，主要功能特點如下：

4.1系統信息共享

由于智能化變電站各設備及系統之間數據交互采用統一的IEC61850標準，為防誤閉鎖裝置和自動化裝置互聯與互操作性提供了技術依據，兩者之間的數據交互困難的問題已經不復存在，可以在誤閉鎖裝置獨立的基礎上實現信息統一和共享。實現方式：間隔層61850智能防誤裝置從監控系統獲得全站SCD文件，通過MMS服務直接從測控裝置或監控主機獲取五防邏輯需要的實遙性、遙測數據;間隔層智能防誤閉鎖裝置通過MMS服務為監控系統提供網門、地線等手動設備的虛遙性。

4.2防誤閉鎖全面性

系統根據IEC61850標準三層架構體系構建，將基于IEC61850標準的智能變電站防誤閉鎖系統劃分為三層，即站控層防誤主機，實現站控層防誤;間隔層智能防誤裝置以IEC61850標準設計，能夠對五防主機和監控系統提供設備操作的所有五防功能，包括順控功能，實現間隔層防誤。過程層基于GOOSE通信的智能閉鎖單元、過程層傳統鎖具實現過程層防誤。并預留集控防誤和防誤延伸產品接口。

4.3防誤閉鎖強制性

為防止過程層網絡GOOSE報文錯誤或監控系統未經防誤系統解鎖直接操作智能電動開關設備而可能導致的誤操作，在過程層上設置支持GOOSE服務的智能閉鎖單元，實現防誤閉鎖的強制性要求，智能閉鎖單元通過將常開接點串接于一次設備遙控跳合閘回路實現強制閉鎖，智能閉鎖單元只有在接收到智能防誤裝置的允許解鎖GOOSE消息，才驅動常開接點閉合，解鎖相關設備。智能閉鎖單元也支持就地操作時使用電能鑰匙對其進行解閉鎖操作。

另外對電動設備的操作機構、匯控柜以及臨時接地線、網(柜)門等不能進行電動操作的設備，加裝機械和電氣鎖具，通過電腦鑰匙對其進行解閉鎖操作。

4.4順控操作

順控操作由間隔層61850智能防誤閉鎖裝置和監控系統配合完成，智能防誤閉鎖裝置具有良好的互操作性和開放性，本身融合了從權限管理、唯一操作權限管理、模擬預演、實時邏輯判定、閉鎖元件五個方面完整地實現了對設備操作的防誤功能。

5.受控站的功能

接受到操作任務后，首先在受控站的監控主機上調用指令票，指令票經系統分析后，發送給受控站的智能防誤裝置進行邏輯驗證。驗證結果返回到監控主機進行人工確認，確認通過后，由監控主機自動實現控制操作。過程：監控主機把要操作的設備向智能防誤閉鎖裝置發送解鎖請求，智能防誤閉鎖裝置接收到解鎖請求后，進行實時防誤邏輯驗證，通過后，對智能閉鎖單元下達解鎖操作命令，智能閉鎖單元解鎖成功后，智能防誤裝置向監控主機發送允許操作指令，監控主機接收到指令后向間隔層的測控裝置下達遙控執行命令。遙控操作完成后，智能防誤閉鎖裝置主動對智能閉鎖單元下達閉鎖操作命令，恢復閉鎖。如此自動順序進行，直到操作結束。如果操作過程出現事故或異常，系統自動停止，由運行人員干預處理。

6.監控中心的功能

接受到操作任務后，首先在調度中心的監控主機上調用指令票，此指令票發送到受控站的遠動裝置，由受控站的遠動裝置進行操作步驟分解。然后發送給受控站的智能防誤閉鎖裝置進行邏輯驗證，驗證通過后受控站的遠動裝置把操作步驟上送到調度中心監控主機進行人工確認。確認通過后，由受控站的遠動裝置自動實現控制操作。過程同受控站，兩者不同在于監控系統的執行對象發生了變化，由受控站的監控主機變成了遠動裝置。

7.方案的優越性

防誤系統獨立運行，對其他設備的運行無影響，在其它電氣設備或系統故障時，仍可完成防誤閉鎖功能。

間隔層智能防誤裝置不但可以實現間隔層的防誤，把測控裝置之間的相互通信實現的閉鎖，轉化為由智能防誤裝置來實現，減輕了系統的復雜程度和不同廠家測控互連的難度，以及邏輯變化后或增加間隔層后維護的難度，還可以實現順控的防誤閉鎖功能。

不僅可以實現其他防誤周邊產品(高壓帶電顯示閉鎖裝置、接地管理裝置、智能鑰匙管理機等)無縫融入到全站的防誤系統中，而且還可以方便的接入集控防誤系統，有效地降低了系統造價，避免重復投資，提高投入產出比。

8.總結

上述方案從防誤操作的強制性與全面性原則出發，防誤系統在各層保持獨立性的基礎上，實現了不同層次的全面閉鎖，包含站控層、監控中心/集控中心的順控操作防誤。智能閉鎖單元和常規鎖具的使用實現了過程層操作防誤的強制閉鎖功能。此方案在部分智能變電站得到實施驗證，得到用戶的高度好評，是目前全面而完善的智能化變電站防誤閉鎖系統解決方案。

參 考 文 獻

[1]國家電網公司《防止電氣誤操作安全管理規定》。

[2] 國家電網公司企業標準《智能變電站技術導則》。

[3]《國家電網公司2011年新建變電站設計補充規定》。