變電站無人值班自動化系統(tǒng)中的五防系統(tǒng)

變電站無人值班自動化系統(tǒng)中的五防系統(tǒng)

1模擬操作與控制計算機通常，“五個防御”是指避免在電氣系統(tǒng)倒開過程中發(fā)生五個有害操作事故的五個缺陷，即采用分配器、帶負荷拉壓隔離開關、帶地刀（接地線）和隔離開關的送電、帶地刀（接地線）和帶誤差間距。變電站自動化系統(tǒng)中，微機五防系統(tǒng)就是為防止倒閘操作五種誤操作事故而設計開發(fā)的，因其智能性，操作靈活方便而廣泛應用在電力系統(tǒng)自動化領域。五防系統(tǒng)主要由五防監(jiān)控主機、模擬操作與控制計算機、模擬屏、電腦鑰匙、電編碼鎖、機械編碼鎖和輔助部件構成。五防監(jiān)控主機完成通信、實時數據采集、操作票管理、五防控制操作。模擬操作與控制計算機的主要功能有：開關對位功能，檢查模擬圖與現(xiàn)場設備狀態(tài)是否一致；檢驗操作票功能，按操作票內容在微機模擬盤上預演操作，模擬操作與控制計算機據預先儲存的規(guī)則對每一項操作進行判斷；傳輸操作票功能，將正確的操作票內容傳輸到電腦鑰匙中，進行解鎖、倒閘操作。電腦鑰匙用于在操作過程中接模擬操作與控制計算機發(fā)出的操作票，然后按照操作票內容依次對電編碼鎖和機械編碼鎖進行解鎖操作，具有掉電記憶,自學鎖編碼、鎖編碼檢測以及操作票瀏覽、操作追憶、音響提示等功能。電編碼鎖是一種具有電接點和編碼片的電氣鎖具，通過接通或斷開電氣控制回路，對電氣設備進行閉鎖的器件，主要用于對不在主控室操作的斷路器或電動刀閘等設備的電氣控制回路進行閉鎖。機械編碼鎖是一種具有機械閉鎖和編碼片的機械鎖具，通過打開或閉鎖電氣設備的機械操作機構，對電氣設備進行閉鎖的器件。主要用于機械操作的隔離開關、接地刀閘、臨時接地線、網門的閉鎖。輔助部件主要包括閉鎖盒、地線樁、地線頭和驗電器等。2變電站無人值守的作用變電站自動化技術的不斷發(fā)展和日益完善，為電力系統(tǒng)實現(xiàn)無人值守變電站提供了可靠的保證。實現(xiàn)變電站無人值班，可以幫助電力企業(yè)降低運行成本、提高勞動生產率、增加安全經濟效益。為了有效地對無人值班變電站進行管理，在電網調度層和無人值班變電站之間建立集控站，用以保證電網及無人值班變電站的安全可靠的運行。2.1集中控制模式目前集控站自動化系統(tǒng)大致分為分級管理和集中控制兩種模式。分級管理模式下變電站向集控站傳送全部監(jiān)控信息，集控站則向調度系統(tǒng)轉發(fā)其所需要的信息；同時，調度員向集控站發(fā)各種命令，由集控站對變電站進行各種控制操作。集中控制模式是在調度自動化系統(tǒng)的局域網上加裝集控站工作站，變電站的信息直接送調度端系統(tǒng)，調度系統(tǒng)直接控制變電站。分級管理模式集控站信息流向清晰，變電站采用兩級控制，可靠性高，使用較為廣泛。2.2防判斷功能分級管理模式集控站在設計五防閉鎖系統(tǒng)時，需要充分考慮五防系統(tǒng)分散的特點，在與集控站系統(tǒng)互聯(lián)時充分利用集控站目前的信息資源，無縫地并入集控站自動化系統(tǒng)，這樣無論新集控站建設或老集控站改造，五防功能都可以比較理想地融入系統(tǒng)中。集控站五防系統(tǒng)應具有對各子站一次設備五防閉鎖系統(tǒng)的邏輯判斷功能，在集控站的模擬屏或計算機上可實現(xiàn)對任一個變電站的操作任務進行模擬預演、操作票的檢驗，并能傳輸操作票給電腦鑰匙，對任一變電站電氣設備進行防誤操作。電腦鑰匙操作完成后，應能實現(xiàn)子站向當地五防閉鎖裝置回傳操作任務完成信息，向主站五防閉鎖裝置回傳操作任務完成信息功能。集控站五防系統(tǒng)提供功能完善的操作票專家系統(tǒng)功能，具備圖形開票、手工開票、典型票開票、預生成票及操作票管理功能。專家系統(tǒng)開出的操作票應能下載到模擬屏進行動態(tài)模擬演示。集控站對各子站操作票進行統(tǒng)一管理，對各子站的操作票可分別調用、保存。集控站對任何一個無人值守變電站進行的每一步操作都將通過集控中心五防專家系統(tǒng)的“五防”判斷，正確后才能將操作命令發(fā)出，否則操作即被取消。集控站五防系統(tǒng)、集控站監(jiān)控系統(tǒng)和變電站當地五防系統(tǒng)信息可以共享。3方案三：雙聯(lián)網+監(jiān)控系統(tǒng)圖1給出了一個典型的具有五防功能的集控站監(jiān)控系統(tǒng)方案示意圖。系統(tǒng)由集控站監(jiān)控系統(tǒng)、五防系統(tǒng)、綜合操作屏、電腦鑰匙、打印機、終端服務器、網絡交換機、切換設備和網絡設備構成。系統(tǒng)網絡結構采用雙以太網或單以太網，系統(tǒng)各部分之間通過網絡實現(xiàn)信息共享。該方案的集控站五防系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)單獨構成系統(tǒng)，功能相互獨立，但信息可以共享。系統(tǒng)既可保證集控站微機防誤閉鎖的可靠性，同時保證集控站微機監(jiān)控系統(tǒng)控制操作和信息傳送的可靠性。3.1事件在系統(tǒng)控制部分集控站監(jiān)控系統(tǒng)主要功能如下：(1）畫面生成與顯示，包括廠站主接線（工況圖）畫面，電網潮流的分布，主要參數、主要負荷實時曲線/棒圖等；(2）實時數據采集，包括實時測量數據的采集，實時保護信息和遠動信息的收集；(3）實時在線控制，包括開關的跳/合閘控制，變壓器分接頭的升降調節(jié)，電容器的自動投切等；(4）越限告警，包括各電流/電壓越限顯示與告警，主變油溫過高、主變過負荷顯示與告警等；(5）事故告警，包括事故畫面推出，各種保護動作顯示與告警，系統(tǒng)自檢故障顯示與告警等；(6）事件記錄與追憶，包括事件記錄查詢（開關、刀閘操作/動作記錄、檢修記錄），事故追憶顯示；(7）表格生成與顯示，包括潮流一覽表、電量表（包含電度量置數）及各種定時報表的生成與顯示等；(8）在線打印，包括各種定時報表的自動定時打印，各種非定時報表及各種曲線/棒圖的召喚打印，各種事件告警信息打印，各種統(tǒng)計報表及歷史表格的打印，各種畫面的屏幕拷貝等；(9）數據歸檔，包括對各種重要的實時數據、各種事件信息的存盤等。3.2將五防系統(tǒng)和各將系統(tǒng)有機結合起來集控站五防系統(tǒng)主要功能有五防閉鎖、操作票管理、模擬預演及五防專家系統(tǒng)。集控站五防系統(tǒng)完成對各獨立變電站一次設備五防閉鎖系統(tǒng)的邏輯判斷，在集控站的綜合操作屏上對任何變電站的操作任務進行模擬預演、操作票的檢驗，輸出正確的操作程序給監(jiān)控系統(tǒng)，同時將操作票傳輸給電腦鑰匙，通過電腦鑰匙對現(xiàn)場設備進行操作。操作完成后，電腦鑰匙操作任務完成的信息回送到當地監(jiān)控系統(tǒng)及集控站監(jiān)控系統(tǒng)，集控站監(jiān)控系統(tǒng)和當地監(jiān)控系統(tǒng)的信息實現(xiàn)同步自動刷新。集控站監(jiān)控系統(tǒng)對變電站的電動操作的電氣設備進行分合閘控制時，通過監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)之間的信息共享實現(xiàn)五防閉鎖。對于監(jiān)控系統(tǒng)不能操作的設備（如手動隔離開關、接地刀閘、臨時地線、間隔門等），通過五防系統(tǒng)向電腦鑰匙傳輸操作票，由操作人員持電腦鑰匙到各變電站進行倒閘操作，設備操作結束后，經電腦鑰匙回傳、自動刷新綜合操作屏或監(jiān)控系統(tǒng)的顯示狀態(tài)。集控站五防系統(tǒng)的智能操作管理系統(tǒng)實現(xiàn)操作票圖形開票、手工開票、典型票開票、預生成票及操作票管理功能。專家系統(tǒng)開出的操作票通過通信網絡下載到綜合操作屏進行動態(tài)模擬演示。集控站五防系統(tǒng)對各變電站站的操作票進行統(tǒng)一管理，對各變電站的操作票可分別調用、保存。該方案既可用于已經建成的沒有五防功能的集控站系統(tǒng)，也可用于新建具有五防功能的集控站系統(tǒng)。對于已經實現(xiàn)微機監(jiān)控和無人值班后，集控站與各變電站之間的通信問題已經解決，只要解決監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)、當地具有五防功能的監(jiān)控系統(tǒng)與集控站五防監(jiān)控系統(tǒng)間的信息共享，就可以實現(xiàn)集控站防誤閉鎖系統(tǒng)功能。該方案目前在擴建的集控站系統(tǒng)進行了應用，取得了較好的效果。4時性和可操作性