徐 勇 ，王成波 ，梅德冬 ，崔 巍 ，熊 兵

(1.扬州供电公司，江苏扬州2 2 5 0 0 9；2.南瑞科技股份有限公司，江苏南京2 1 0 0 0 3)

目前的变电站防误体系中，通常采用三层防误[1]，即站控层防误（由五防工作站或监控系统完成）、间隔层防误（由间隔内的测控装置完成）以及单元电气闭锁，这些设备层层防护，既可相互配合，也能独立运行，为变电站的安全操作以及稳定运行提供了可靠保障。在五防系统工程实施中，通常是先由变电站五防技术人员根据系统一次接线关系，制定每个操作对象的五防规则，形成全站五防规则文件，将规则文件下装到站控层五防设备，同时按间隔划分，将每个间隔的五防规则下载到相应测控装置，由这些设备进行实时防误判别。在该过程中，规则文件的编制工作量大、任务重，影响了整个变电站五防系统工程实施的进度。变电站五防规则由一次系统的接线关系决定，因此，研究如何利用系统的一次接线图，直接生成五防系统的规则文件具有重要的意义。

1变电站一次接线图的G语言描述

G语言是电力系统图形描述规范的简称，是基于可缩放矢量图形（S V G）的公共图形交换格式无法直接表达电力系统图形和模型一体化的概念等不足，在I E C6 1 9 7 0-4 5 3基于公共信息模型（C I M）的图形交换基础上发展起来的、应用于电力系统的一种新型的图形描述语言；能够直接表达电力设备特征，支持高效地存取电力设备信息和电力图形数据，支持不同系统之间的电力设备信息和电力图形数据的交换，兼容S V G基本图形格式[2]。

G语言中，除定义了基本的图形元素，如直线、折线、圆形、各种多边形外，还针对电力系统的特点，定义了电力专用的图形元素，如母线、线路、断路器、隔离刀闸等，这些元件是在继承、包含基本图元的基础上复合而成的。具体的图形元素如表1和表2所示。其中C o n n e c t L i n e作为设备之间的连接线，具有l i n k属性，能将多个设备通过端子连接起来；这些图形元素可以完整地搭建出变电站的一次接线图。

表1基本图形元素

表2电力图形元素

2间隔图形模板

G语言支持将多个电力图元组合成1个间隔（b a y），形成1个间隔的图形模板文件，当需要绘制变电站相同类型的间隔时，可以直接引用；通过间隔模板，可以快速构建出整个变电站的一次接线图。图1所示的变电站线路间隔可建立如下间隔模板文件。

link="0,0,101000001;1,0,34000050;1,1,34000048"/>

此间隔包括1个断路器 （C B r e a k e r）和4把隔刀（D i s c o n n e c t o r），具有全局唯一的i d号以及间隔内的设备编号i n d e x，通过7根连接线（C o n n e c t L i n e）进行连接。在变电站中，通过间隔模板绘制一次接线图，形成G格式的图形描述文件，包含一次设备、所属间隔及关联关系的描述，从而确立了设备间的五防依赖关系，为五防规则的生成奠定了基础。

3五防设备间隔

3.1五防设备间隔的划分

现有的五防规则是基于特定接线方式下的间隔编制的，相同类型间隔设备的五防规则具有稳定性，因此只需要将设备按间隔进行分组，就可以得出各设备的闭锁规则。

按照接线方式的不同，可以将设备划分为3/2线-线串间隔、3/2线-变串间隔、3/2接线母线间隔、主变间隔、双母接线母线间隔、双母接线线路间隔、母联间隔等多种间隔，每种间隔类型除与间隔的图形模板相关外，还与相连间隔相关，如3/2线-线串间隔是3/2间隔图形模板实例化而成，分别与两条线路相连接。

3.2五防设备间隔规则模板

根据五防间隔的类型，设计间隔内设备的五防规则，形成五防规则模板文件；以双母接线线路间隔为例，此间隔与母线间隔和母联间隔关联，如图2所示，间隔内设备按间隔图形模板内序号进行标示。

对线路间隔，可以编列如下五防规则模板。

1分闸条件：4=分，2=分；2=合，母联间隔.1=合，母联间隔.3=合，母联间隔.5=合。

1合闸条件：母线间隔.1=分，母线间隔.2=分，3=分，5=分，2=分；2=合，母联间隔.1=合，母联间隔.3=合，母联间隔.5=合。

2分闸条件：4=分，1=分；1=合，母联间隔.1=合，母联间隔.3=合，母联间隔.5=合。

2合闸条件：母线间隔.3=分，母线间隔.4=分，3=分，5=分，1=分；1=合，母联间隔.1=合，母联间隔.3=合，母联间隔.5=合。

3分闸条件：

3合闸条件：1=分，2=分，6=分。

4分闸条件：

4合闸条件：

5分闸条件：

5合闸条件：1=分，2=分，6=分。

6分闸条件：4=分。

6合闸条件：4=分，3=分，5=分，7=分。

7分闸条件：

7合闸条件：6=分，8＜U无压。

其中，断路器的分合无条件，接地刀闸的分操作无条件。此间隔五防规则模板文件可以与间隔图形模板文件统一存放，当通过间隔图形模板绘制一次接线图时，这些间隔五防模板中的设备对象就实例化为具体的变电站一次设备。

4五防规则的生成

由五防设备间隔可以得到全站基于图形对象的五防规则，但这些规则五防设备不能直接使用，需要将其转化为基于全站信息数据库数据的规则。在智能变电站中，G语言针对电力系统中一次设备的图形化属性进行描述，而I E C6 1 8 5 0则围绕一次设备的保护测量控制等功能进行信息建模，形成统一规范的全站信息数据库，其交汇点在一次设备上，因此可以利用这一特点实现变电站图形对象与模型对象的统一。对五防系统而言，可以将基于图形对象的规则转化为实际二次系统中，可运算的基于模型数据对象的逻辑关系。

对系统接线图中的一次设备，I E C6 1 8 5 0规定了与之相对应的信息模型[3]，如断路器X C B R、刀闸X S WI、变压器Y P T R、电压互感器T V T R、电流互感器T C T R、电容器Z C A P、电抗器Z R E A等；符合I E C6 1 8 5 0建模规范的二次设备都建有这些逻辑节点模型，图形对象与模型数据关联时，只需要将对应间隔二次设备的I C D文件与间隔图形进行整体关联，由模型解析模块分析出相关一次设备的信息模型，然后自动与图形文件中的图元进行自动关联。

以图3为例，智能终端的信息模型体现了间隔内的开断设备的属性[4]，其中逻辑节点前缀Q G用于表示隔离刀闸设备，Q G D用于表示接地刀闸设备；合并单元的信息模型体现了间隔内的测量设备的属性，逻辑节点前缀U l用于表示线路电压；可以形成如表3所示的图形设备与信息模型的对应关系。

在图形元件的属性中，扩展属性d a t a r e f用于表征与之对应的信息模型数据的索引（r e f e r e n c e），以断路器为例，表示如下：

表3线路间隔图形设备与信息模型对应关系

RoundBox ="46,52,26,44" PathName ="" devref ="#sgd_kg1.dlq.icn.g:sgd_kg1"

dataref="IL2201RPIT/Q0XCBR1.Pos"/>

当完成图模的关联后，可根据间隔的五防规则模板，生成具体的、基于I E C 6 1 8 5 0信息数据的五防规则，应用于站控层五防设备和间隔层五防设备。

5结束语

随着建设新一代智能变电站目标的提出，智能变电站越来越重视建设成本集约化、建设过程的高效化与成熟化、运维检修的方便化、信息处理的集成化与智能化；在五防系统的建设实施中，需要与监控系统有机融合，从一体化设计层面，进一步提升实施效率与质量。G语言作为智能电网中主站与变电站进行图形交互的基础，必将在变电站中得到广泛的推广与应用，基于G语言的变电站五防规则生成方法能够显著提高五防规则设计与实施效率，避免编制或输入过程中的错误，提升系统建设的质量，为变电站的安全可靠运行打下坚实基础。

[1]智全中，秦广召，娄 伟，等.五防系统在智能化变电站中应用分析[J].电力系统保护与控制，2 0 0 9，3 7(2 3)：1 0 8-1 1 1.

[2]Q/G D W6 2 4—2 0 1 1,电力系统图形描述规范[S].

[3]I E C6 1 8 5 0,C o m m u n i c a t i o nN e t w o r k s a n d S y s t e m s i n S u b s t a t i o n s[S].

[4]Q/G D W3 9 6—2 0 0 9，I E C 6 1 8 5 0工程继电保护应用模型[S].