1概述

隨著電力自動化水平的不斷提高，提高生產(chǎn)效率、保障安全生產(chǎn)是電力企業(yè)目前面臨的切實(shí)問題。電力部曾經(jīng)就這個(gè)問題頒布過關(guān)于建立集控站的文件，建議在電網(wǎng)調(diào)度的層次之下建立多個(gè)集控站，以保證電網(wǎng)及無人值班變電站的有效運(yùn)行。

目前，正在推行變電站 “無人值班”或“少人值班”的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)集中控制、統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一維護(hù)，統(tǒng)一檢修的目標(biāo)。集控站的設(shè)置，使得原來站內(nèi)值班人員所做的工作可由遠(yuǎn)方來完成。

在集控模式下，無人值班變電站中的一些手動操作往往由操巡隊(duì)來完成，設(shè)在一個(gè)集控中心的操巡隊(duì)要對多個(gè)無人值班變電站的設(shè)備進(jìn)行操作。由于各變電站的電氣接線和電氣設(shè)備型式不同，同時(shí)相對于傳統(tǒng)的有人值班變電站，操作人員面臨著設(shè)備種類更多，數(shù)量更大，對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)不熟悉等情況，因此更容易發(fā)生誤操作，現(xiàn)實(shí)對集控站的安全運(yùn)行提出了新的課題。

2目前集控站運(yùn)行中安全防誤存在的主要問題

2.1集控中心的遠(yuǎn)方遙控操作沒有配置相應(yīng)的五防系統(tǒng)，不符合《安規(guī)》要求。

由于自動化設(shè)備的普及，很多操作都只是在集控中心通過遙控操作實(shí)現(xiàn)，而目前的集控中心只配置有調(diào)度自動化主站系統(tǒng)，而沒有相應(yīng)的五防裝置對之進(jìn)行遙控閉鎖，存在安全隱患。

2.2沒有實(shí)現(xiàn)操作權(quán)的唯一化管理，存在安全隱患。

集控站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分層分布式，主子站均可進(jìn)行操作，如何限制對于同一設(shè)備在同一時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)地方進(jìn)行實(shí)際操作，以確保系統(tǒng)指令的唯一性，對安全而言尤為重要。

2.3站間閉鎖及多任務(wù)并行操作問題。

由于現(xiàn)在各站的微機(jī)五防都是獨(dú)立運(yùn)行，僅對當(dāng)?shù)刈冸娬具M(jìn)行防誤，沒有實(shí)現(xiàn)對集控站所轄的區(qū)域電網(wǎng)的防誤，沒有進(jìn)行統(tǒng)一的系統(tǒng)管理，受控站之間聯(lián)絡(luò)線上的設(shè)備閉鎖無法實(shí)現(xiàn);多站，多組并行操作任務(wù)的相互閉鎖問題無法解決。

2.4操作信息滯后，重要的防誤信息無法在集控中心顯示。

目前各站與集控中心之間的通道都已經(jīng)很完善了，但五防閉鎖的操作信息均沒有上送到集控中心，一些重要的防誤信息如臨時(shí)接地線、網(wǎng)門等在集控中心無法體現(xiàn)，直接影響集控中心遙控操作的安全性。

2.5無法實(shí)現(xiàn)五防模擬的集中開票、分散操作模式，影響操巡隊(duì)的工作效率。

現(xiàn)在由生產(chǎn)管理系統(tǒng)開出的操作票都是沒有經(jīng)過五防判斷的，操巡隊(duì)到每個(gè)站進(jìn)行操作，都要先在當(dāng)?shù)匚宸乐鳈C(jī)上進(jìn)行模擬開票，然后拿電腦鑰匙進(jìn)行解鎖操作。遇到大型的綜合操作，這些步驟就很浪費(fèi)時(shí)間。如果能在集控中心就能開出當(dāng)?shù)匚宸赖牟僮髌保浆F(xiàn)場直接解鎖操作，無疑能大幅提高工作效率。

3集控站設(shè)計(jì)方案

3.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

3.1.1建立以集控中心服務(wù)器為主，下轄集控中心、操作隊(duì)、受控站的集控站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)。

3.1.2在已有五防系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加遙控閉鎖裝置，實(shí)現(xiàn)對所有遙控操作設(shè)備(斷路器、電動刀閘/地刀)的遠(yuǎn)方操作閉鎖功能。

3.1.3實(shí)現(xiàn)集控層、站控層、間隔層、過程層的多層次防誤閉鎖。

3.1.4實(shí)現(xiàn)集控中心、受控站后臺、測控屏、端子箱(匯控柜)、就地操作機(jī)構(gòu)等多操作點(diǎn)的防誤閉鎖。

3.1.5通過建立多層次防誤閉鎖架構(gòu)，解決集控層單項(xiàng)及程序化遙控操作的強(qiáng)制閉鎖，滿足電氣設(shè)備的多操作模式、多操作點(diǎn)的防誤閉鎖要求。保證設(shè)備操作權(quán)的唯一性，支持多任務(wù)并行操作防誤等功能。

3.2系統(tǒng)示意圖

集控層按照客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的多層方式考慮。在集控層設(shè)置五防集控服務(wù)器，對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理、統(tǒng)計(jì)、查詢，可進(jìn)行開票、模擬預(yù)演、集控層遙控操作閉鎖、唯一操作權(quán)管理等功能;在操作隊(duì)設(shè)置五防工作站，可以進(jìn)行開票、模擬預(yù)演等功能，操作隊(duì)根據(jù)管理需要可以放在集控中心;在受控站設(shè)置獨(dú)立五防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備操作的防誤閉鎖。遠(yuǎn)方操作時(shí)采用防誤系統(tǒng)中遙控閉鎖裝置的閉鎖接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖;就地操作時(shí)則由電腦鑰匙和鎖具來實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖。遠(yuǎn)方和就地操作都具有強(qiáng)制性防止電氣誤操作措施。

集控中心層與操作隊(duì)層采用計(jì)算機(jī)作為操作界面，集中顯示各個(gè)子站的一次設(shè)備狀態(tài)。集控中心層(防誤一級站層)、操作隊(duì)層(防誤二級站層)、變電站層根據(jù)設(shè)置的權(quán)限不同，管轄相應(yīng)的操作隊(duì)層(防誤二級站層)、變電站層。所有的子站都?xì)w屬集控中心管轄，隨著子站數(shù)量的不斷增多，可以通過調(diào)整權(quán)限設(shè)置，重新實(shí)現(xiàn)各層的管理權(quán)限，在改造過程中逐步實(shí)現(xiàn)與集控站對接的功能。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可見，防誤閉鎖系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)是兩個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)共享設(shè)備狀態(tài)信息，雙通信通道各自控制自己的執(zhí)行終端，兩個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行終端接點(diǎn)串聯(lián)。無操作任務(wù)時(shí)，即使監(jiān)控系統(tǒng)因軟、硬件故障或干擾影響，使其操作終端開出，都不會形成誤操作，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制閉鎖，確保了操作安全性。

集控主站與受控站之間的防誤傳輸通道可用自動化系統(tǒng)集控主站與受控站之間現(xiàn)有的光纖通道，分出一個(gè)2M帶寬的網(wǎng)口或串口給防誤系統(tǒng)使用，防誤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)路通過路由或串口卡隔離，確保兩個(gè)系統(tǒng)在不同的兩個(gè)網(wǎng)段，兩個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)不能互相訪問，保證監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性。

4集控站防誤操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

4.1集控主站的防誤功能

4.1.1主站裝置應(yīng)能顯示各子站的一次主接線圖

能方便地實(shí)現(xiàn)操作票模擬預(yù)演功能，對于采用大屏幕顯示器的方式，則要集中顯示或分屏顯示各個(gè)子站的狀態(tài)，對采用調(diào)度屏的方式，則要能夠在屏上集中顯示各個(gè)子站的狀態(tài)。

主站裝置應(yīng)具備各子站的五防閉鎖邏輯判斷功能

在主站裝置上可對任意子站的操作任務(wù)進(jìn)行模擬預(yù)演，檢驗(yàn)操作票是否正確，并可傳送至電腦鑰匙，具備本地和遠(yuǎn)方兩種傳輸方式。

4.1.2主站裝置和子站裝置應(yīng)具備對位功能

主站和子站應(yīng)能實(shí)時(shí)在線對位、自動顯示設(shè)備狀態(tài)變化，保持主站與子站設(shè)備狀態(tài)上的一致性，為防誤邏輯判斷提供保證。

4.1.3主站裝置應(yīng)具備接收信息回傳功能

不論是在主站直接由電腦鑰匙回傳還是通過通訊方式在子站回傳，主站均應(yīng)能接收到操作完成后的回傳信息，以跟蹤現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)的變化。

4.1.4主站裝置應(yīng)具備完善的通訊功能

通過各種通訊手段，主站設(shè)備可分別完成與各子站、主站監(jiān)控系統(tǒng)、主站操作票專家系統(tǒng)等設(shè)備的通訊，實(shí)現(xiàn)互傳遙信、操作權(quán)管理和閉鎖遙控操作等功能。

4.1.5支持站間閉鎖功能

可實(shí)現(xiàn)完善的站與站之間聯(lián)絡(luò)線上設(shè)備的閉鎖功能，防止兩個(gè)有聯(lián)絡(luò)設(shè)備的站之間操作時(shí)，出現(xiàn)本側(cè)有負(fù)荷對側(cè)掛接接地線/合接地刀、本側(cè)有接地線/地刀對側(cè)合刀閘等惡性事故的發(fā)生。

4.1.6唯一操作權(quán)功能

對于任何設(shè)備，在任意時(shí)刻，應(yīng)確保只有唯一的人員可以取得該設(shè)備操作權(quán)。該人員取得操作權(quán)后，任何其他人員，都不能操作該設(shè)備和相關(guān)的設(shè)備，只有該工作人員工作結(jié)束，釋放操作權(quán)，或主動將該操作權(quán)轉(zhuǎn)移，其他人員才有可能對該設(shè)備及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作。確保操作人員和被操作設(shè)備的安全。

4.1.7操作票管理

可按操作隊(duì)、集控站或各子站等管理模式進(jìn)行票號管理，對各子站的操作票可分別調(diào)用、保存。

4.2集控子站的防誤功能

4.2.1具備獨(dú)立的微機(jī)防誤功能

配置符合站內(nèi)實(shí)際情況的防誤鎖具及附件，可保證未經(jīng)集控中心的五防系統(tǒng)在子站內(nèi)仍能完成防誤操作。

4.2.2與集控中心完善的通訊功能

既可上傳子站設(shè)備狀態(tài)，也可接收巡檢中心下傳的操作票信息，實(shí)現(xiàn)集控中心模擬、子站操作的目的，便于處理巡視時(shí)的臨時(shí)操作。

4.2.3與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的完善結(jié)合

可由當(dāng)?shù)乇O(jiān)控采集電動操作設(shè)備狀態(tài)，并對監(jiān)控系統(tǒng)的操作實(shí)施閉鎖。

4.3主站與子站的通訊功能

4.3.1支持多種通信通道

利用集控站提供的通訊條件，如局域網(wǎng)，串行接口(RS232C,RS485)，等方式實(shí)現(xiàn)主站與子站的通訊。

4.3.2信息可靠傳輸

保證主、子站間信息的可靠傳輸。

4.3.3信息傳輸實(shí)時(shí)性

具有一定的實(shí)時(shí)性，主子站間信息傳送時(shí)間與電力調(diào)度通訊要求相近。

綜上所述：集控微機(jī)防誤系統(tǒng)配合集控綜自系統(tǒng)將是符合精細(xì)化、規(guī)范化管理需求，完善變電運(yùn)行的理想解決方案，集控微機(jī)防誤防誤系統(tǒng)也是集控站建設(shè)中不可或缺的必配系統(tǒng)，所實(shí)現(xiàn)的功能，完全滿足國家電網(wǎng)公司2006年10月17日《防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》的措施要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》 國家電網(wǎng)安監(jiān)[2006]904號文 2006年10月17日

[2] 《2003年以來國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作工作總結(jié)及調(diào)研報(bào)告》 國家電網(wǎng)公司中國電力科學(xué)研究院 2006年2月

[3] 牛文渝《220kV無人值班變電站操作五防實(shí)現(xiàn)方案的探討》 科技資訊 2006年08期