廣東電網(wǎng)110220kv變電站調(diào)度遙控五防模式探討

廣東電網(wǎng)110220kv變電站調(diào)度遙控五防模式探討

“五預(yù)防措施”是指避免電氣誤入間隔，避免背壓誤差拉（組合）隔離開關(guān)，避免帶接地線（接地開關(guān)）和合道（隔離開關(guān)），防止帶帶掛接地線（接地網(wǎng)），避免誤分（組合）判斷等五名因素。為了確保變電站安全運(yùn)行,在操作二次回路上設(shè)置電氣閉鎖或裝設(shè)微機(jī)“五防”系統(tǒng),已成為防止誤操作等事故發(fā)生的有效手段?！拔宸馈毕到y(tǒng)一般要求具備站控層“五防”、間隔層測(cè)控單元“五防”、現(xiàn)場(chǎng)“五防”程序鎖及單元電氣“五防”閉鎖等三層防誤結(jié)構(gòu)。站內(nèi)所有操作指令均應(yīng)經(jīng)“五防”系統(tǒng)驗(yàn)證,并有出錯(cuò)報(bào)警和判斷信息輸出。站控層應(yīng)實(shí)現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)操作“五防”驗(yàn)證功能;間隔層測(cè)控單元防誤應(yīng)實(shí)現(xiàn)本單元所控制設(shè)備的操作閉鎖功能,能夠?qū)φ{(diào)度端和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)操作指令進(jìn)行“五防”驗(yàn)證;現(xiàn)場(chǎng)“五防”程序鎖及單元電氣閉鎖實(shí)現(xiàn)對(duì)本間隔手動(dòng)操作(包括電動(dòng)和機(jī)械手動(dòng))斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的防誤操作。1防、防、控制數(shù)字及控制策略一體化設(shè)計(jì)2005年頒布的《廣東電網(wǎng)110～220kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求監(jiān)控后臺(tái)與“五防”系統(tǒng)圖模庫一體化設(shè)計(jì),對(duì)站控層“五防”及間隔層“五防”都做出了規(guī)范性要求,但對(duì)于調(diào)度遙控的“五防”實(shí)現(xiàn)模式?jīng)]有做出具體規(guī)定。目前,廣東電網(wǎng)110～220kV變電站中有為數(shù)不少是無人值班站,其遙控模式多為調(diào)度遠(yuǎn)方遙控。因此,討論一下調(diào)度遙控的“五防”實(shí)現(xiàn)模式非常必要。1.1測(cè)控裝置發(fā)送控制令,裝置未接受控制調(diào)度對(duì)站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行遙控時(shí),遙控命令通過遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約下到站內(nèi)的遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī),再通過站內(nèi)監(jiān)控網(wǎng)將遙控令下發(fā)到測(cè)控裝置,裝置收到遙控命令后進(jìn)行“五防”邏輯判斷,如果“五防”邏輯驗(yàn)證通過,則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)開出端子。否則,裝置會(huì)拒絕執(zhí)行。目前,各廠家均可實(shí)現(xiàn)間隔測(cè)控單元閉鎖,部分廠家還將其作為調(diào)度“五防”的一個(gè)環(huán)節(jié),配合其他方式來實(shí)現(xiàn)多層“五防”。1.2控制器控制命令執(zhí)行過程中,間隔層“五防”邏輯判斷在遠(yuǎn)動(dòng)工作站實(shí)現(xiàn)“五防”功能,采用可視化可編程模式定義“五防”規(guī)則,接收到調(diào)度的遙控命令時(shí)遠(yuǎn)動(dòng)工作站根據(jù)預(yù)先定義的規(guī)則進(jìn)行判斷,符合規(guī)則時(shí)下發(fā)控制命令到裝置進(jìn)行操作,不符合規(guī)則時(shí)撤消遙控,發(fā)防誤閉鎖信息到調(diào)度。間隔層裝置在收到遙控命令后,也先進(jìn)行間隔層“五防”邏輯判斷,如果“五防”邏輯驗(yàn)證通過,則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)開出端子。否則,裝置會(huì)拒絕執(zhí)行。該“五防”功能實(shí)現(xiàn)依賴于遠(yuǎn)動(dòng)工作站、間隔層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò),不依賴于微機(jī)“五防”系統(tǒng)或監(jiān)控“五防”一體機(jī),如圖1所示。1.3“五防”功能及機(jī)制“五防”規(guī)則由專用的微機(jī)“五防”系統(tǒng)或帶“五防”軟件的監(jiān)控“五防”一體機(jī)定義,遠(yuǎn)動(dòng)工作站接受調(diào)度的遙控命令后,將命令轉(zhuǎn)發(fā)微機(jī)“五防”系統(tǒng)或監(jiān)控“五防”一體機(jī),進(jìn)行規(guī)則判斷,將判斷結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)動(dòng)工作站,遠(yuǎn)動(dòng)工作站根據(jù)結(jié)果決定是否下發(fā)控制命令到裝置進(jìn)行操作,間隔層裝置收到命令后,通過相互交換聯(lián)鎖信息實(shí)現(xiàn)間隔層的邏輯閉鎖功能。其“五防”功能實(shí)現(xiàn)依賴于微機(jī)“五防”系統(tǒng)或監(jiān)控“五防”一體機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)工作站、間隔層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。具體過程如下:a)調(diào)度端下發(fā)遙控選擇命令。b)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)收到遙控選擇命令后,如果該遙控不需要進(jìn)行“五防”系統(tǒng)校驗(yàn),則轉(zhuǎn)到步驟c;如果需要經(jīng)“五防”系統(tǒng)校驗(yàn),則遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)將收到的調(diào)度遙控命令轉(zhuǎn)發(fā)給站內(nèi)的站控層“五防”系統(tǒng),進(jìn)行“五防”規(guī)則的校驗(yàn),如果校驗(yàn)通過,則“五防”系統(tǒng)向遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)發(fā)遙控允許指令,遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)接到“五防”系統(tǒng)發(fā)來的遙控允許指令后轉(zhuǎn)到步驟c;如果“五防”校驗(yàn)不通過,則該遙控過程中止。c)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)將遙控選擇命令下發(fā)給間隔層裝置。d)間隔層裝置收到遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的遙控命令以后,如果啟用間隔層邏輯閉鎖功能,則進(jìn)行間隔層邏輯閉鎖的校驗(yàn),如果校驗(yàn)通過,則轉(zhuǎn)到步驟e;否則返回失敗信息,同時(shí)中止遙控操作執(zhí)行。如果該遙控?zé)o需進(jìn)行間隔層邏輯閉鎖,則直接轉(zhuǎn)到步驟e。e)間隔層設(shè)備將選擇繼電器置位,判斷選擇繼電器正確動(dòng)作后,返回選擇成功報(bào)文。f)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)將選擇成功信息上送調(diào)度,當(dāng)調(diào)度端下發(fā)遙控執(zhí)行令時(shí),遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)向間隔層設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā),間隔層設(shè)備執(zhí)行遙控,遙控過程結(jié)束。1.4實(shí)現(xiàn)調(diào)度“五防”調(diào)度遙控也可以通過調(diào)度端“五防”系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)其規(guī)則校驗(yàn),即可以考慮在調(diào)度端安裝一套調(diào)度“五防”系統(tǒng),當(dāng)調(diào)度端下發(fā)遙控選擇命令前,首先經(jīng)過調(diào)度端“五防”的規(guī)則校驗(yàn),然后再到變電站進(jìn)行規(guī)則校驗(yàn),相當(dāng)于在調(diào)度端又增加了一層操作條件判斷,可以進(jìn)一步增加操作的正確性,防止誤操作的發(fā)生。1.5使用電腦“五防”功能這是一種調(diào)度自動(dòng)化操作票系統(tǒng)配合變電站“五防”的模式,在方案三的基礎(chǔ)上輔以調(diào)度自動(dòng)化操作票系統(tǒng),可較好地實(shí)現(xiàn)調(diào)度遙控的“五防”功能。當(dāng)需要調(diào)度(集控)系統(tǒng)下令進(jìn)行操作時(shí),可由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)開操作票,將操作票通過調(diào)度系統(tǒng)或通過通信網(wǎng)將操作票先下發(fā)到當(dāng)?shù)亍拔宸馈惫ぷ髡救缓笙卵b到電腦“五防”鑰匙上。操作人員使用電腦鑰匙完成提示性或無法通過自動(dòng)化系統(tǒng)遙控執(zhí)行的操作(如裝設(shè)地線,操作非電動(dòng)開關(guān),操作二次設(shè)備等)。當(dāng)執(zhí)行至需要上機(jī)遙控操作的步驟時(shí),操作員將電腦鑰匙信息送回當(dāng)?shù)亍拔宸馈辈僮鳈C(jī)?！拔宸馈辈僮鳈C(jī)通過網(wǎng)絡(luò)通道或者常規(guī)通道將操作步驟返回調(diào)度系統(tǒng)。調(diào)度系統(tǒng)收到操作步驟并檢驗(yàn)通過后,打開“五防”閉鎖允許調(diào)度系統(tǒng)操作響應(yīng)開關(guān)。當(dāng)開關(guān)遙控操作完畢,變位信號(hào)通過綜合自動(dòng)化系統(tǒng)送入當(dāng)?shù)亍拔宸馈惫ぷ髡?“五防”工作站驗(yàn)證后打開電腦鑰匙閉鎖,容許操作員進(jìn)行新的操作。具體流程參見圖2。2多防組合的綜合集成構(gòu)造下面我們來分析一下以上五種“五防”模式的可靠性和可行性。方案一中,間隔測(cè)控單元閉鎖獨(dú)有的硬件閉鎖功能可替代“五防”鎖具,提高了自動(dòng)化系統(tǒng)防誤操作的性能。由于遙控命令的執(zhí)行最終是由測(cè)控裝置來實(shí)現(xiàn),該種方式在間隔層裝置具備“五防”閉鎖功能時(shí),是實(shí)現(xiàn)調(diào)度最簡便直接的方式,間隔層裝置具有和站控層“五防”相同的閉鎖邏輯,因此與是否采用兩層或三層防誤并沒有原理上的沖突,但由于間隔層測(cè)控裝置可能不含有“五防”遙信(開關(guān)、網(wǎng)門和接地線等信息),因此間隔層“五防”可能不完備。因此,間隔測(cè)控單元閉鎖作為變電站“五防”的基本要素必須具備,同時(shí)需要配合站控層“五防”等其他“五防”模式來構(gòu)造一個(gè)多層“五防”結(jié)構(gòu)。方案二實(shí)現(xiàn)簡單,只需要在遠(yuǎn)動(dòng)工作站上增加“五防”校驗(yàn)就可以實(shí)現(xiàn),但其日常維護(hù)及測(cè)試比較復(fù)雜,如增加或修改“五防”規(guī)則,需要保證后臺(tái)、間隔層及遠(yuǎn)動(dòng)工作站規(guī)則統(tǒng)一,且需要進(jìn)行重新測(cè)試,工作量較大。另外,也不利于專業(yè)分工的管理。同時(shí)該方式雖可實(shí)現(xiàn)防止帶負(fù)荷拉(合)開關(guān)和帶接地開關(guān)合斷路器等誤操作,但無法防止拉(合)錯(cuò)誤間隔。方案三利用現(xiàn)有的變電站“五防”體系,不需要在遠(yuǎn)動(dòng)工作站另建一套“五防”規(guī)則,不需要增加維護(hù)和管理工作量,可有效防止帶負(fù)荷拉(合)開關(guān)和帶接地開關(guān)合斷路器等誤操作,但仍然無法防止拉(合)錯(cuò)誤間隔。方案四要求調(diào)度主站能夠獲得完備的斷路器開關(guān)信息,并從變電站獲取閉鎖信息,目前實(shí)現(xiàn)起來還較為困難,個(gè)別供電局如廣州供電局正在進(jìn)行這種方式的實(shí)用化研究。方案五對(duì)基本“五防”功能(如簡單操作閉鎖)可通過間隔級(jí)設(shè)備閉鎖或監(jiān)測(cè)告警,對(duì)于復(fù)雜“五防”功能(如操作票維護(hù)、電腦鑰匙維護(hù))由當(dāng)?shù)亍拔宸馈惫ぷ髡緦?shí)現(xiàn),調(diào)度側(cè)建立針對(duì)不同“五防”系統(tǒng)的模塊化的操作票維護(hù)系統(tǒng),遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)度和當(dāng)?shù)亍拔宸馈毕到y(tǒng)的信息交互。由上面分析可以看到,方案五建立了一套包括調(diào)度、站控層、