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行,在操作二次回路上設(shè)置電氣閉鎖或裝設(shè)微機“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”、間隔層測控單元“五防”、現(xiàn)場“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)驗證,并有出錯報警和判斷信息輸出。站控層應(yīng)實現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)操作“五防”驗證功能;間隔層測控單元防誤應(yīng)實現(xiàn)本單元所控制設(shè)備的操作閉鎖功能,能夠?qū)φ{(diào)度端和后臺監(jiān)控系統(tǒng)操作指令進行“五防”驗證;現(xiàn)場“五防”程序鎖及單元電氣閉鎖實現(xiàn)對本間隔手動操作(包括電動和機械手動)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2005年頒布的《廣東電網(wǎng)110～220kV變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求監(jiān)控后臺與“五防”系統(tǒng)圖模庫一體化設(shè)計,對站控層“五防”及間隔層“五防”都做出了規(guī)范性要求,但對于調(diào)度遙控的“五防”實現(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)度遠方遙控。因此,討論一下調(diào)度遙控的“五防”實現(xiàn)模式非常必要。1.1測控裝置發(fā)送控制令,裝置未接受控制調(diào)度對站內(nèi)設(shè)備進行遙控時,遙控命令通過遠動規(guī)約下到站內(nèi)的遠動主機,再通過站內(nèi)監(jiān)控網(wǎng)將遙控令下發(fā)到測控裝置,裝置收到遙控命令后進行“五防”邏輯判斷,如果“五防”邏輯驗證通過,則驅(qū)動相應(yīng)開出端子。否則,裝置會拒絕執(zhí)行。目前,各廠家均可實現(xiàn)間隔測控單元閉鎖,部分廠家還將其作為調(diào)度“五防”的一個環(huán)節(jié),配合其他方式來實現(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”邏輯判斷在遠動工作站實現(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)度的遙控命令時遠動工作站根據(jù)預(yù)先定義的規(guī)則進行判斷,符合規(guī)則時下發(fā)控制命令到裝置進行操作,不符合規(guī)則時撤消遙控,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,也先進行間隔層“五防”邏輯判斷,如果“五防”邏輯驗證通過,則驅(qū)動相應(yīng)開出端子。否則,裝置會拒絕執(zhí)行。該“五防”功能實現(xiàn)依賴于遠動工作站、間隔層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò),不依賴于微機“五防”系統(tǒng)或監(jiān)控“五防”一體機,如圖1所示。1.3“五防”功能及機制“五防”規(guī)則由專用的微機“五防”系統(tǒng)或帶“五防”軟件的監(jiān)控“五防”一體機定義,遠動工作站接受調(diào)度的遙控命令后,將命令轉(zhuǎn)發(fā)微機“五防”系統(tǒng)或監(jiān)控“五防”一體機,進行規(guī)則判斷,將判斷結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)遠動工作站,遠動工作站根據(jù)結(jié)果決定是否下發(fā)控制命令到裝置進行操作,間隔層裝置收到命令后,通過相互交換聯(lián)鎖信息實現(xiàn)間隔層的邏輯閉鎖功能。其“五防”功能實現(xiàn)依賴于微機“五防”系統(tǒng)或監(jiān)控“五防”一體機、遠動工作站、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)遠動機收到遙控選擇命令后,如果該遙控不需要進行“五防”系統(tǒng)校驗,則轉(zhuǎn)到步驟c;如果需要經(jīng)“五防”系統(tǒng)校驗,則遠動機將收到的調(diào)度遙控命令轉(zhuǎn)發(fā)給站內(nèi)的站控層“五防”系統(tǒng),進行“五防”規(guī)則的校驗,如果校驗通過,則“五防”系統(tǒng)向遠動機發(fā)遙控允許指令,遠動機接到“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”校驗不通過,則該遙控過程中止。c)遠動機將遙控選擇命令下發(fā)給間隔層裝置。d)間隔層裝置收到遠動機轉(zhuǎn)發(fā)的遙控命令以后,如果啟用間隔層邏輯閉鎖功能,則進行間隔層邏輯閉鎖的校驗,如果校驗通過,則轉(zhuǎn)到步驟e;否則返回失敗信息,同時中止遙控操作執(zhí)行。如果該遙控無需進行間隔層邏輯閉鎖,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作后,返回選擇成功報文。f)遠動機將選擇成功信息上送調(diào)度,當調(diào)度端下發(fā)遙控執(zhí)行令時,遠動機向間隔層設(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)來實現(xiàn)其規(guī)則校驗,即可以考慮在調(diào)度端安裝一套調(diào)度“五防”系統(tǒng),當調(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,然后再到變電站進行規(guī)則校驗,相當于在調(diào)度端又增加了一層操作條件判斷,可以進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)度自動化操作票系統(tǒng),可較好地實現(xiàn)調(diào)度遙控的“五防”功能。當需要調(diào)度(集控)系統(tǒng)下令進行操作時,可由調(diào)度自動化系統(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?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化系統(tǒng)遙控執(zhí)行的操作(如裝設(shè)地線,操作非電動開關(guān),操作二次設(shè)備等)。當執(zhí)行至需要上機遙控操作的步驟時,操作員將電腦鑰匙信息送回當?shù)亍拔宸馈辈僮鳈C?！拔宸馈辈僮鳈C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)。當開關(guān)遙控操作完畢,變位信號通過綜合自動化系統(tǒng)送入當?shù)亍拔宸馈惫ぷ髡?“五防”工作站驗證后打開電腦鑰匙閉鎖,容許操作員進行新的操作。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,間隔測控單元閉鎖獨有的硬件閉鎖功能可替代“五防”鎖具,提高了自動化系統(tǒng)防誤操作的性能。由于遙控命令的執(zhí)行最終是由測控裝置來實現(xiàn),該種方式在間隔層裝置具備“五防”閉鎖功能時,是實現(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,間隔測控單元閉鎖作為變電站“五防”的基本要素必須具備,同時需要配合站控層“五防”等其他“五防”模式來構(gòu)造一個多層“五防”結(jié)構(gòu)。方案二實現(xiàn)簡單,只需要在遠動工作站上增加“五防”校驗就可以實現(xiàn),但其日常維護及測試比較復(fù)雜,如增加或修改“五防”規(guī)則,需要保證后臺、間隔層及遠動工作站規(guī)則統(tǒng)一,且需要進行重新測試,工作量較大。另外,也不利于專業(yè)分工的管理。同時該方式雖可實現(xiàn)防止帶負荷拉(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)錯誤間隔。方案三利用現(xiàn)有的變電站“五防”體系,不需要在遠動工作站另建一套“五防”規(guī)則,不需要增加維護和管理工作量,可有效防止帶負荷拉(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,目前實現(xiàn)起來還較為困難,個別供電局如廣州供電局正在進行這種方式的實用化研究。方案五對基本“五防”功能(如簡單操作閉鎖)可通過間隔級設(shè)備閉鎖或監(jiān)測告警,對于復(fù)雜“五防”功能(如操作票維護、電腦鑰匙維護)由當?shù)亍拔宸馈惫ぷ髡緦崿F(xiàn),調(diào)度側(cè)建立針對不同“五防”系統(tǒng)的模塊化的操作票維護系統(tǒng),遠動管理機實現(xiàn)調(diào)度和當?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、