智能化变电站防误闭锁方案探讨1.概述智能化变电站与数字化变电站有密不可分的联系。数字化变电站是智能化变电站的前提和基础，是智能化变电站的初级阶段，智能化变电站是数字化变电站的发展和升级。智能化变电站拥有数字化变电站的所有自动化功能和技术特征。在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求和国内外数字化变电站的设计、运行成果和经验，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站是智能电网运行与控制的关键，是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一，是智能电网的重要组成部分。智能化变电站中，各类数据从源头实现智能化，真正实现信息集成、网络通信、数据共享。随着智能化变电站新技术的不断应用和推广，防误操作问题日益突出，就目前而言，如何解决智能化变电站有效防止误操作事故发生的问题，业内厂家还未形成统一、规范性的认识。本文就完善的智能化变电防误闭锁方案应考虑的关键问题和实现方案进行分析和探讨。2.完善的智能化变电站防误闭锁方案应考虑的关键问题1)防误闭锁的全面性智能化变电站防误闭锁的关键点之一是要实现防误闭锁的全面性，如果闭锁不全面，将不可避免地会留下误操作的隐患。全面性主要体现在以下几个方面：■首先，国家电网公司在《防止电气误操作安全管理规定》的4.2.3要求：“操作控制功能可按远方操作、站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。无论设备处在哪一层操作控制，设备的运行状态和选择切换开关的状态都应具备防误闭锁功能。”包含顺控操作功能：■其次，防误闭锁需要覆盖所有手动和电动设备，不能因为某种设备类型少或闭锁困难就忽视对其的闭锁，包括断路器、隔离开关等一次设备和可能产生误操作的临时接地线、网（柜）门等：■再者，防误闭锁需要覆盖变电站运行、操作、检修等各个环节，不应因为某个环节防误功能的缺失而对整个防误操作产生影响。2)防误闭锁的强制性国家电网公司在《防止电气误操作安全管理规定》中对强制闭锁给出了明确定义：在设备的电动操作控制回路中申联以闭锁回路控制的接点和锁具，在设备的手动操控部件上加装受闭锁回路控制的锁具。其要点有两个方面，一是高压设备的电控回路串接闭锁接点，手动部件装设锁具，二是闭锁接点或锁具由闭锁回路控制。因此，不论闭锁需要的回路如何实现，其技术基础是闭锁接点与闭锁锁具。在智能化变电站中，保护、测控装置等二次设备不再出现常规功能装置重复的/O现场接口和二次回路，它直接通过光纤通道和智能操作单元以及合并器相连，也就是说电动或手动操作的控制回路已经下放到了过程层的智能操作单元或者直接放到了智能一次设备内部。针对这种变化，如何在控制回路中串接闭锁节点和在操控部件上加装闭锁锁具以实现强制性闭锁功能，将成为一个新问题。虽然在智能化变电站中，强制闭锁的实现遇到了新的问题，但这一要求是必须且不可回避的，完全依靠监控系统的逻辑闭锁软件来实现全站的远方、就地操作防误闭锁功能，仅对监控系统的操作具有软件层面的操作票正确与否的检验功能，高压电气设备的闭锁回路并不存在，存在安全隐患，不能完全解决因监控主机、测控装置的软、硬件发生故障或运行人员操作不当造成的电气设备误动问题，虽然解决了闭锁的逻辑问题，但满足不了强制性的要求。3.智能化变电站防误闭锁推荐解决方案智能化变电站防误闭锁系统完成变电站内各种操作的防误闭锁，实现智能变电站防误闭锁的强制性和全面性要求，并实现与监控系统站内模型信息共享，监控系统与防误闭锁系统信息交互免配置。系统架构见图1。2电脑钥匙监控站控层远动主机主机主机装置2S/GOOSE)IEC61850隔层智能防误装IEC61850IEC61850测控单元置过程层网络A过程层网铭B过程层智能闭断路器智能单元智能闭锁单元锁单元就地操作常规锁具断器隔离开关断路器断路器路器图1智能化变电站防误闭锁体系架构系统根据EC61850标准三层架构体系构建，由站控层防误主机，间隔层智能防误装置，过程层智能闭锁单元、机械和电气锁具锁具及闭锁附件，以及电脑钥匙等主要部件组成。防误主机、智能防误装置、智能闭锁单元之间采用的均为IEC61850规范。主要功能特点如下：1)系统信息共享由于智能化变电站各设备及系统之间数据交互采用统一的EC61850标准，为防误闭锁装置和自动化装置互联与互操作性提供了技术依据，两者之3间的数据交互困难的问题已经不复存在，可以在防误闭锁装置独立的基础上实现信息统一和共享。实现方式：间隔层61850智能防误装置从监控系统获得全站SCD文件，通过MS服务直接从测控装置或监控主机获取五防逻辑需要的实遥信、遥测数据：间隔层智能防误装置通过S服务为监控系统提供网门、地线等手动设备的虚遥信。2)防误闭锁全面性系统根据EC61850标准三层架构体系构建，将基于EC61850标准的智能变电站防误闭锁系统划分为三层，即站控层防误主机，实现站控层防误：间隔层智能防误装置以EC61850标准设计，能够对五防主机和监控系统提供设备操作的所有五防功能，包含顺控功能，实现间隔层防误。过程层基于GOOSE通信的智能闭锁单元、过程层传统锁具实现过程层防误。并预留集控防误和防误延伸产品接口。3)防误闭锁强制性为防止过程层网络GOOSE报文错误或监控系统未经防误系统解锁直接操作智能电动开关设备而可能导致的误操作，在过程层上设置支持GOOSE服务的智能闭锁单元，实现防误闭锁的强制性要求，智能闭锁单元通过将常开接点串接于一次设备遥控跳合闸回路实现强制闭锁，智能闭锁单元只有在接收到智能防误装置的允许解锁GOOSE消息，才驱动常开接点闭合，解锁相关设备。智能闭锁单元也支持就地操作时使用电脑钥匙对其进行解闭锁操作。另外对电动设备的操作机构、汇控柜以及临时接地线、网（柜）门等不能进行电动操作的设备，加装机械和电气锁具，通过电脑钥匙对其进行解闭锁操作。4)顺控操作顺控操作由间隔层61850智能防误装置和监控系统配合完成，智能防误装置具有良好的互操作性和开放性，本身融合了从权限管理、唯一操作权管理、模拟预演、实时逻辑判断、闭锁元件五个方面完整地实现了对设备操作的防误功能。■受控站接受到操作任务后，首先在受控站的监控主机上调用指令票，指令票经系统分解后，发送给受控站的智能防误装置进行逻辑验证，验证结果返回到监控主机进行人工确认，确认通过后，由监控主机自动实现控制操作。过程：监控主机把要操作的设备向智能防误装置发送解锁请求，智能防误装置接收到解锁请求后，进行实时防误逻辑验证，通过后，对智能闭锁单元下达解锁操作命令，智能闭锁单元解锁成功后，智能防误装置向监控主机发送允许操作指令，监控主机接收到指令后向间隔层的测控装置下达遥控执行命令，遥控操作完成后，智能防误装置主动对智能闭锁单元下达闭锁操作命令，恢复闭锁。如此自动顺序进行，直到操作结束。如果操作过程中出现事故或异常，系统自动停止，由运行人员干预处理。■监控中心接受到操作任务后，首先在调度中心的监控主机上调用指令票，此指令票发送到受控站的远动装置，由受控站的远动装置进行操作步骤分解，然后发送给受控站的智能防误装置进行逻辑验证，验证通过后受控站的远动装置把操作步骤上送到调度中心的监控主机进行人工确认，确认通过后，由受控站的远动装置自动实现控制操作。过程同受控站，两者不同在于监控系统的执行对象发生了变化，由受控站的监控主机变成了远动装置。5)方案的优越性■防误系统独立运行，对其他设备的运行无影响，在其它电气设备或系统故障时，仍可完成防误闭锁功能。■间隔层智能防误装置不但可以实现间隔层的防误，把测控装置之间的相互通信实现的闭锁，转化为由智能防误装置来实现，减轻了系统的复杂度和不同厂家测控互连的难度，以及逻辑变化后或增加间隔维护的难度，还可以实现顺控的防误闭锁功能。■不仅可以实现其他防误周边产品（高压带电显示闭锁装置、地线管理装置、智能钥匙管理机等)无缝融入到全站的防误系统中，而且还可以方便的接入集控防误系统，有效地降低了系统造价，避免重复投资，提高投入产出比。4.总结上述方案从防误操作闭锁的强制性与全面性原则出发，防误系统在各层保持独立性的基础上，实现了不同层次的全面闭锁，包含站控层、监控中心/集控中心的顺控操作防误。智能闭锁单元和常规锁具的使用实现了过程层操作防误的强制闭锁功能。此方案在部分智能变电站得到实施验证，得到用户的高度好评，是目前一套完善的智能化变电站防误闭锁系统解决方案。康沃思文档文康沃思文档文康沃思文档文库