基于配网自动化中综合防误闭锁系统应用分析

基于配网自动化中综合防误闭锁系统应用分析

方磊

国网浙江省电力有限公司培训中心 浙江省杭州市 310015

摘要：随着电力事业的飞速发展，电力系统越来越完善。在电力生产过程中，电气误动事故是电力系统中经常发生的事故之一，有必要实施防错锁定和相关的组织管理方法。从误操作的过程来看，人为误操作由三部分组成，即操作人员，维护人员等人员的误操作以及二次电路绝缘损坏引起的恶性事故。目前，主要采用的锁定方案有：机械锁定，电路锁定和微机防错锁。近年来，随着变电站综合自动化技术的发展和数字化变电站的概念，传统形式的变电站已逐渐被综合自动化变电站所取代。防止从其产生的隔室中错误锁定的方法将成为防止人为误操作的一个重要技术手段。

关键词：配网自动化；综合防误闭锁系统；应用

引言

配电网是电力系统发电、输电和配电有时也称供电和用电三大系统之一，电力公司通过配电网向广大电力用户提供电能。本文主要研究了配网自动化中综合防误闭锁系统的应用。

1配网防误闭锁系统构架

配网综合防误闭锁系统将计算机软件技术、无线通信技术、图形网络拓扑分析以及防误闭锁技术结合在一起，为工作人员提供了一个集运行防误、线路操作防误、配网运行管理、工作流程管理、仿真培训、操作票管理、开票专家系统、强制五防闭锁以及系统维护于一体的防误综合管控平台。系统由数据库服务器、工作站、打印机、电子锁具、现场闭锁锁具、手持PDA以及管理控制软件组成，采用无线网络方式进行通信。其中，运行防误主机给配网值班室防误操作及运行管理提供服务，配网运行防误主机是根据调度指令操作票进行运行、线路的操作防误并开出操作票，可将开出的电气倒闸操作票传到电脑钥匙中，操作人员拿电脑钥匙到现场进行倒闸操作。现场闭锁设备是针对配网设备而设置的，操作人员拿着电脑钥匙到现场操作，必须严格按电脑钥匙中操作票的操作顺序进行倒闸操作，如果不是操作指定的设备，电脑钥匙拒绝开放闭锁机构，该项操作就无法进行下去，只有当前操作的设备符合操作票指定的操作项操作才能进行下去，从而达到防止误操作的目的。

2配网综合防误闭锁系统软件的开发设计

2.1防误操作的逻辑判断功能

根据配网的接线方式、配网中的电源点定义、配网设备状态以及当前操作的设备类型和操作的性质，首先按配网接线拓扑关系分析出影响该设备操作的电气接线图的范围；其次是根据电气接线图范围内的所有配网设备按类型、状态、电源点、电流流向等重新进行结构分析，从而判断出是否满足该操作设备进行操作的要求。如果满足则通过，形成对应的指令票或操作票；否则，提示错误信息，拒绝该步模拟通过。对于某些特殊设备或某些特殊的操作，系统仍然支持按设备编号进行编写的逻辑公式的防误操作条件，该方式可与拓扑分析进行配合使用，满足整个配网防误操作的所有需求。

2.2防误闭锁功能

当配网操作人员在系统模拟界面上对操作票模拟并通过防误判断后，可以通过无线传设备将操作票内容发送到电脑钥匙当中，系统配合电脑钥匙和闭锁锁具，可以实现对配网系统的防误闭锁功能。此时，电脑钥匙将按照模拟预演的顺序逐条将操作内容显示出来，操作人员可以手持电脑钥匙，到现场按照电脑钥匙的提示，对设备进行逐步的解锁操作。本系统还可以根据现场的具体情况采用多种闭锁方案，例如：强制闭锁、位置检测闭锁、提示性闭锁、监控系统闭锁等。

2.3系统维护功能

系统具备专业的电力系统矢量图形软件，可以简单快捷的绘制各种电气接线图。接线图上的各种电气元件通过“热点”和“连接线”建立连接关系，绘图过程中“热点”具有自动吸靠功能，不会因为需要建立连接关系而增加额外的工作量。图形绘制完成后，可以直接由图形数据自动生成拓朴数据，实现了电气拓朴的零维护。大部分功能都通过拓朴分析的算法实现，主要的逻辑规则和计算公式都预存入系统规则库，或者直接固化到程序中，无需外界录入任何数据。因此，只要接线图绘制好，其它的维护工作量就很小。系统内部进行数据分层，支持架空线路、电缆线路、开闭所、环网柜、配电房、电缆分支箱等各种一次电气图的管理和分层处理，并把二次设备另行处理，从而降低单幅图录入的复杂度。鉴于系统维护的大部分工作都集中在图形维护上，系统把其他类型的数据维护剥离出来，分散到系统运行过程中去进行维护。图形维护完毕系统就能够运行起来，不但减少了系统运行需要录入的初始数据量，而且为系统的运行和日常变更提供了更大的灵活性。

3配网自动化中综合防误闭锁系统的应用

以某地的变电站为例，该变电站是于2007年底新投产的综合自动化变电站。该站的断路器和闸刀可通过后台监控进行远程和电气操作开锁。本站采用的防伪锁定系统的配置如下：

（1）微型计算机可防止错误锁定，刀门和其他设备的操作手柄均配有电子密码锁。当监视机器是远程控制或现场操作时，有必要首先在五防机器上模拟操作。当满足五防条件时，可以执行相应的操作命令，可以实现完整独立的逻辑阻塞。

（2）隔层防误锁。通常采用FCK-851装置对间隔层进行测控以及锁定。间隔层的和通讯网络中的其他间隔以及控制设备会技术输出逻辑阻断功能。其他开放式通讯网络数据依靠通讯网络内的其他测量间隔来实时传输，单个测控设备能够在第一时间得到逻辑锁定需要的数据量，随后会把这些数据使用在该设备上，可以用来控制逻辑条件的确定，进一步实现独立的“五防”系统。

（3）机械防误锁。该变电站的整体10kV高压开关系统也配备了机械闭锁功能。除此以外，在其他的接地开关和外部电容器之间也建立了机械防误锁装置。

通过以上分析，无论闸刀的操作是在后台进行远程监控，测控装置的远程控制，还是闸刀的本地操作，都需要对防错装置进行测控。电气错误预防只是错误预防的又一层。电气错误预防电路需要串联设备的辅助触点。辅助触点有时工作不可靠。二次电缆布线的松动也将导致防止电气错误的故障，并且无法执行操作。因为电气错误预防必须通过测量和控制错误预防，所以只有当测量和控制错误预防装置被短路解锁节点短路和解锁时，才可以使用电气错误预防，仅在操作时通过电气防止错误的机会很小。因此，对于这种逻辑设计的变电站，可以考虑省略电气错误预防的设计。

结语

智能电网的建设是我国一项重要的战略项目，是国家电网实施党中央国务院的节能减排政策的重要措施。作为国家智能电网的一个重要组成部分，智能集成配电网这种综合防误锁系统会优先在城市的配电网中应用，优先建设智能配电网会提高城市用电的安全性和稳定性，依靠计算机防误锁系统的稳定性可以帮助整个覆盖区域的下一步发展方向。依靠城市这个大平台，智能防误锁系统得到了很好的研究与实践，总结了相当有价值的经验及运行管理模式，奠定了建设智能电网系统运维平台的基础。随着电力系统向集中化、智能化的跨越，全面的防错锁定系统的应用无疑将成为电力工业发展的又一个安全有力的保证。

参考文献

[1]李建军，李宁.配网自动化综合防误闭锁系统的应用[J].电力安全技术，2012（12）：27-30.

[2]钱学成，董美玲，张华成，等.配电自动化系统防误功能探究[J].电气时代，2019（1）：78-80.

[3]王鹏程，翁水.综合自动化变电站防误闭锁系统的应用分析[J].中国电力教育，2010（S1）：285-286.

[4]李艳军，李晨，连经斌.综合自动化变电站防误闭锁系统应用研究[J].华中电力，2012，25（2）：34-37.

[5]江苏省电力工业局.积极推广电气设备防误操作技术装置[J].江苏电力,1982-12-31.