变电站“大集控”模式下的防误系统改造设计与应用

李可竞 谢 明 王文杰

（黄石供电公司，湖北 黄石 435000）

变电站“大集控”模式下的防误系统改造设计与应用

李可竞 谢 明 王文杰

（黄石供电公司，湖北 黄石 435000）

根据国家电网公司“十二五”发展规划关于“三集五大”的发展要求，变电站实现“大集控”成为一个必然趋势。基于此，论述了现有单一变电站防误系统和传统集控站防误系统的特点和不足，分析了“大集控”模式对防误系统的需求，指出了在利用现有资源的基础上的设计改造方案，该方案特别适合于“大集控”管理模式，有效解决了以往集控站中存在的问题。通过一个应用实例，进一步阐述了该方案的优越性。

变电站；大集控；防误；设计；实例

1 引言

随着科技和电网的飞速发展，国家电网公司提出了“三集五大”的发展要求，这也是国家电网“十二五”发展规划的重要内容之一。这其中之一就是大运行，对现有电网调度和设备运行集控功能实施集约融合、统一管理。因此变电站包括超高压变电站的少人或无人值守已是一个必然的选择。为了适应这种发展模式的转变，满足“大集控”实现集中控制、 统一调度、统一维护、统一检修运行方式的要求，变电站综合自动化改造和“大集控”防误建设成了一个首要解决的问题。

2 现有单一变电站防误系统

2.1 系统组成及特点

单一变电站现在的防误系统分为三类：离线式微机防误系统、在线式微机防误系统和综合式微机防误系统。其中综合式微机防误系统是目前广泛应用的误系统，它融合了离线式和在线式两种方式的优点。通常由防误主机、防误锁具、闭锁终端等组成。如图1所示。防误主机中存储了使用本系统的变电站的主接线图及防误规则，系统可以得到现场的设备实际状态。但它只能对本站设备进行防误闭锁，因此无法满足“大集控”发展的要求。

2.2 模拟预演

当运行人员接到操作任务进行模拟预演时，如果被点击的设备的操作符合“五防”逻辑则该操作加入到操作票中，如果被点击的设备的操作不符合“五防”逻辑则拒绝将该操作加入到操作票中，并给出拒绝加入的原因；预演结束后可通过传输适配器将所预演的操作票内容传输到电脑钥匙中，打印出操作票，运行人员就可以持操作票及电脑钥匙到现场倒闸操作。

2.3 现场操作

运行人员按照操作票的顺序进行操作，当遇到需要手动操作的一次设备时，按照电脑钥匙的提示将电脑钥匙插入相应的编码锁内，通过其探头（有线或无线）检测操作的对象是否正确，若正确则显示正确提示信息，同时开放其闭锁回路或机构，这时就可以进行倒闸操作；当遇到需要由监控系统操作的设备时，则应按照电脑钥匙的提示将电脑钥匙插回到传输适配器的传输口，监控操作结束并且设备实际变位后，按照提示从传输适配器上拔下电脑钥匙，然后继续下一步操作；当遇到需要对遥控闭锁控制器或遥控闭锁装置解锁的操作时，则应按照电脑钥匙的提示将电脑钥匙插回到传输适配器的传输口，待解锁成功后再进行操作（手动或电动）；若在操作过程中将电脑钥匙插入错误的编码锁内，则不能进行开锁操作，同时电脑钥匙发出持续的报警声以提醒操作人员，从而达到强制闭锁的目的。全部操作结束后将电脑钥匙插回传输适配器传输，将操作结果回传[1]。

图1 综合式微机防误系统

3 传统集控站防误系统

传统集控站防误模式，如图2。在保持各子站（单一变电站）原有五防系统不变的情况下，增加主站设备及与各子站的通信网络，投资省。可以满足集控站操作的一般要求。其缺点是：

（1）集控主站、子站数据各自分别保存，当有数据修改时需在两方同时修改，维护工作量较大。

图2 传统集控防误模式

（2）只适合一个集控中心的集控站情况。这不能满足“大集控”的要求。

4 “大集控”模式对防误系统的需求分析

在“大集控”站模式下，由于运行管理和操作方式较以前有了显著的变化，对主站、子站及二者之间的通讯等方面的防误功能提出了新的需求。

4.1 “大集控”主站的防误功能需求

（1）主站应能显示各子站的一次主接线图，应具备各子站的五防闭锁逻辑判断功能， 具备本地和远方两种防误传输功能。

（2）主站与子站装置应具备实时在线对位功能，为防误逻辑判断提供保证。

（3）应能通过信息回传等方式以跟踪现场设备状态的变化。

（4）主站装置应具备软闭锁和硬闭锁两种功能。其中软闭锁就是通过通信传输可分别完成与各子站、主站监控系统、主站操作票专家系统等之间的通信，实现防误闭锁遥控操作等功能。硬闭锁就是利用遥控控制回路硬结点闭锁功能，以防止因软硬件故障和各种干扰发生时，造成误操作的严重后果。

（5）支持站间闭锁功能。

4.2 “大集控”子站的防误功能需求

（1）具备独立的微机防误功能。配置符合站内实际情况的防误锁具及附件，可保证未经集控中心的五防系统在子站内仍能完成防误操作。

（2）实现与集控中心之间的完善的通信功能。

（3）与本地监控系统的兼容，并对监控系统的操作实施闭锁[2]。

5 新型“大集控”模式下的防误系统改造设计

5.1 设计原则

以安全为前提，充分利用现有单一变电站防误系统和传统集控站防误系统的有利资源，满足“大集控”模式对防误系统的各项需求。

5.2 设计方案

为了满足“大集控”模式对防误系统的各项需求，提出基于五层防线理论的五防服务器闭锁模式，为操作的全过程提供了全方位的安全。由五防服务器对外提供本站相关的所有五防服务，保证数据的惟一性。具体设计方案[2]如图3所示。这种方案就是在监控中心增加高性能计算机作为五防服务器，服务器与各级防误层有稳定的通信网络，且具备双机冗余功能，保证正常操作。

图3 “大集控”模式下的防误系统设计方案

5.3 方案特点

与传统的集控站防误系统相比，该方案具有以下特点：

（1）系统具有完备的五层防线，即权限管理、惟一操作权管理、模拟预演、实时逻辑判断、闭锁元件五个方面，能多层防范误操作的发生。

（2）数据具有惟一性，且全面共享。服务器集中管理所有子站的数据，为其提供五防功能服务。

（3）操作协同。方案为多任务提供了可靠的协同操作方式，为多任务的并行操作及相互闭锁，提供了可靠的保证。

6 应用实例

6.1 整体布局

为了适应大集控的发展要求，某局在自己的管辖范围内建立了1个监控中心，在原有的3个集控站设立了防误操作一级工作站，同时根据区域的特点建立了7个基地站作为防误操作二级工作站。通过以上布局，共同管辖所属的17个变电站，即防误操作子站。

6.2 具体实施

具体实施方案如图4所示。该方案的正确实施，实现了以下防误功能。

图4 应用实例

（1）集控站/基地站具备各个子站的五防闭锁功能。

（2）集控站/基地站、子站均可进行模拟预演、传票，在现场操作完毕后，可在任意子站回传，保证一次主接线图上的设备状态与现场设备状态的一致。

（3）远方遥控操作及现场操作均具备完善的五防闭锁功能。

（4）站间闭锁功能。在整套集控站系统中实现了完善的站与站之间联络线上设备的闭锁。

7 结论

（1）该方案的核心就是增加了一个具有五防功能的五防服务器。有效的解决了“与各子站状态同步、唯一操作权、遥控操作闭锁、站间闭锁、数据惟一性”等以往集控站中存在的问题。

（2）该方案的最大特点就是适用于集控站规模庞大，多级集控的“大集控”管理模式，满足了国家电网公司提出的“大运行”的发展需要。

（3）该方案实现了集控中心主站具备各子站的微机防误功能。

（4）该方案完善了站与站之间联络线上设备的闭锁功能，有效地防止了两个有联络设备的站之间操作时，出现本侧有负荷对侧挂接接地线/合接地刀或本侧有接地线/地刀对侧合刀闸等恶性事故的发生。

[1] 珠海优特电力科技股份有限公司.UT-2000IV型微机防误操作系统.2010.1.

[2] 珠海优特电力科技股份有限公司.JOYO-J型集控站微机防误操作系统选型指南.2008.1.

Transformation and Application of the “Big-Centralized Control”Substation Anti-misoperation System

Li Kejing Xie Ming Wang Wenjie
(Huangshi Electric Power Bureau, Huangshi, Hubei 435000)

According to “twelve-five”planning of state grid，it is inevitable trend to substations are“Big-Centralized Control” mode. Based on this，the paper discusses characteristics and faults of independent and Centralized Control substation anti-misoperation system. It analysis need of the“Big-Centralized Control”substation anti-misoperation system. It provide a scheme based current resources，previous questions are effectively solved. On the base of an application example, the superiority of this scheme is further expounded.

substation；big-centralized control；anti-misoperation；design；examples