探究发电厂和变电站问隔层测控装置防误闭锁及顺序控制规则库的设计方法

王森

本文通过介绍了发电厂和变电站间隔层测控装置防误闭锁及顺序控制的应用背景，提出在防误闭锁和顺序控制微机实现时与规则库设计的相似的地方。表述了 防误闭锁和顺序控制的具体要求，操作流程以及设计方法。对间隔层I/O测控装置工程中的应用效果做了简单的陈述，使得发电厂以及变电站的电气设备能够高效安全地运行。

将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂。变电站，顾名思义改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。发电厂和变电站中的电器设备充当着主要的作用，是保证发电厂和变电站能够正常运行的基础，所以一般对电器设备的安装质量的要求都很高。根据近年来中外的时间数据表明，引发的人身和重大设备事故主要是人为因素，包括设备运行值班人员、技术检修人员以及其他工作人员的不规范操作引起。对于工作人员的不规范操作主要体现在误拉、误合断路器以及误人间隔等容易造成一系列的恶性事故，而防误闭锁就是有效防止这类事故发生而采取的一种措施。近年来电网对防误闭锁系统的安全性的要求越来越高，很多闭锁系统都要求全站闭锁，也就是不仅操作员站中具有防误闭锁功能，还要求经自动化系统的操作控制均应通过间隔层I/O测控模块防误闭锁的逻辑判断，如果发现错误会报警，防误闭锁逻辑判断的依据是固存在I/O测控模块内的规则库。通过一系列操作控制，使得设备从当前状态达到目标状态，和防误闭锁系统一样，顺序控制中目标状态判断及下一步是否执行的逻辑判断的依据也是固存在I/O测控模块内的规则库。具体的研究过程如下所示。

1间隔层防误闭锁和顺序控制的要求

1.1防误闭锁

随着国家电网的高速发展，对防误闭锁提出了新的要求。防误操作闭锁装置是利用自身既定的程序闭锁功能，装设在高压电气设备上以防止误操作的机械装置。防误闭锁装置包括：微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、机械程序锁、机械锁、带电显示装置等具体对间隔层I/O测控模块而言，（1）在系统的设计中，不仅有I/O测控模块的防误逻辑判别，还应该对采集相关模拟量进行判别，这样判断的结果更加可靠可信。如当电流≤1%额定电流，这时应判断PT无电压。如果双母线停役一条母线前拉母联断路器时，此时应该判断其CT无电流。（2）对I/O测控模块设置全站性闭锁逻辑，操作人员站中防误逻辑库应能提前下载到I/O测控模块中，而且可以从模块中直接提取。（3）电气系统中五防有、防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂（合）接地线（接地开关）；防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；防止误入带电间隔。程序应该连贯不中断，并且中间设有防护装置。

1.2顺序控制

（1）顺序控制是指按照预先规定好的编程顺序，当我们输入信号，在五防要求下，各个单元部分就会按照顺序进行操作，顺序控制也是电厂和变电站智能化的标志。I/O测控模块的顺序是从运行状态-热备用状态-冷备用状态-检修状态，再反过来从检修状态-冷备用状态-热备用状态-运行状态，形成一个闭合循环系统。

（2）顺序控制的流程，为了提高倒闸操作的效率，可以拆分成单间隔的操作。所以可以将多张操作票生成组合票来进行顺控操作仿真。为保证顺序控制的安全和稳定进行，在组合票操作进行时，系统会自动对组合票进行人工确认，强制进行仿真预演和必要的防误逻辑验证，操作流程主要是：接收操作命令-设备自动判别设备运行状态-人工确认预演程序化操作强制进入仿真程序-预演仿真操作-人工输入操作-操作结束，在这流程中，当预演失败或者操作结果错误后，系统会重新进入人工确认预演程序化操作。

2防误闭锁及顺序控制规则库的设计方法

（1）I/O测控装置规则库设计：首先把参加逻辑判别的遥信、遥测的序号和状态定义加入容量为1024的基本条件库。使用实时数据行逻辑判别，结果存入備用。然后后台软件负责对“基本条件”进行抽取定义。顺序控制时，其中“组合条件”的运算结果是判断下一步是否执行的依据。（2） I/O测控装置规则库条件的运算：同上文逻辑表达式，逻辑表达式一般有前中后缀表达式，与前两者相比，在后缀表达式中既不含有括号，也没有优先级的差别，计算流程按照运算符出现的先后次序进行。（3）I/O测控装置规则库联锁功能：间隔层I/O测控装置具有很强的可靠性，就算站控系统层发生故障而瘫痪，通过间隔层I/O测控装置也可以实现信息共享而具有联锁功能。在本文中联锁信息通过装置主动发送过报文，1s内刷新联锁信息，比TCP方式可以提高数据传输的速度。（4）工作人员最终校验：工作人员通过读取规则库，核对无误后，再备份一份，相互验证无误后才可以继续操作。如果发现任何环节有错误时，立即终止。

本文的设计方法操作简单，适用于大多数的电厂和变电站，符合基本自动化系统的技术要求，目前在国内已得到了广泛的应用和推广。