智能化变电站防误闭锁技术探讨(2)

系统根据IEC61850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、机械和电气锁具及闭锁附件，以及电脑钥匙等组成。防误主机、智能防误装置、层智能闭锁单元之间采用的均为IEC61850规范，主要功能特点如下：

4.1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IEC61850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，两者之间的数据交互困难的问题已经不复存在，可以在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MMS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性、遥测数据;间隔层智能防误闭锁装置通过MMS服务为监控系统提供网门、地线等手动设备的虚遥性。

4.2防误闭锁全面性

系统根据IEC61850标准三层架构体系构建，将基于IEC61850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IEC61850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，包括顺控功能，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。

4.3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能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。

4.4顺控操作

顺控操作由间隔层61850智能防误闭锁装置和监控系统配合完成，智能防误闭锁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、唯一操作权限管理、模拟预演、实时逻辑判定、闭锁元件五个方面完整地实现了对设备操作的防误功能。

5.受控站的功能

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，指令票经系统分析后，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闭锁装置发送解锁请求，智能防误闭锁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，智能防误闭锁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。如果操作过程出现事故或异常，系统自动停止，由运行人员干预处理。

6.监控中心的功能

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闭锁装置进行逻辑验证，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。

7.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，减轻了系统的复杂程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层后维护的难度，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、接地管理装置、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。

8.总结

上述方案从防误操作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，是目前全面而完善的智能化变电站防误闭锁系统解决方案。

参 考 文 献

[1]国家电网公司《防止电气误操作安全管理规定》。

[2] 国家电网公司企业标准《智能变电站技术导则》。

[3]《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》。