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智能变电站监控系统防止电气误操作功能的实现

2019-09-10方瀚张丛勃冯伟

科学导报·学术 2019年43期
关键词:监控系统智能变电站

方瀚 张丛勃 冯伟

摘  要:随着社会的发展和进步,现阶段更多的变电站应用了智能监控系统。在变电站的基本操作和控制过程中,要注意误操作现象,这也是变电站操作控制的基本要求之一。避免误分、误合等误操作。这些防止电气误操作功能的实现和应用,极大的保障了变电站的运行安全和运行稳定,但其中也会存在一定的不足和有待完善之处,例如需要增加更多的设备和零部件等,以此会增加相应的操作难度。本文对智能变电站的监控系统防止电气误操作功能的实现进行研究。

关键词:智能变电站;监控系统;防止电气误操作;功能实现

一、系统三层架构分析

对于智能变电站来说,其中监控系统防止误操作由站控层、过程层和间隔层组成的防误闭锁组成,以此能够为变电站提供多级并且综合性的防误闭锁。所提到的三层控制系统之间的防误操作互相独立,又互相补充,以此使得若是其中一项存在故障不能正常工作,也不会影响其他两项的正常工作。最终确保智能变电站的操作安全和运行稳定。

(一)站控层防误操作

对于站控层的防误操作来说,一般可以借助监控主机实现,或者也可以借助采用数据通信网关机进行实现,具体是将防误操作的相关功能模块,嵌入到站控层的计算机监控系统内部。使用MMS协议,通过对全站間隔层设备上的信息的采集,进行相关具体防误操作的逻辑运算,基本的范围包含有断路器、接地开关以及网门和接地线等设备。最终实现对全站的防误操作控制。

在站控层当中,具备更加完善的人际操作界面,使得相应的操作人员能够借助更加直观的图形界面和相应的数据信息等进行必要的监控动作执行。重要的,关于相关操作指令的传递和发送,要在经过一定的逻辑运算和计算过后,才能被发送到间隔层当中,而若是所提供的命令不满足具体的防误操作条件,则系统中的监控主机就将发出警报并且闭锁此项命令,进而显示相应的提示信息于人机操作界面当中。从而根据相应的提示和警报信息,操作人员会明确此项命令或者操作不符合条件。

(二)间隔层防误操作

间隔层的防误操作一般是由间隔层的测控装置实现。具体对于间隔层的防误操作过程,基本在于本层之间的储存设备储存相应的闭锁控制逻辑程序和算法,之后将采集到的信号等进行处理,这当中包含设备的状态信息、动作信息以及电压和电流等的信息,以根据GOOSE协议通过以太网进行传输,使得其他设备能够接受到相应的信号,也与此同时,通过以太网和GOOSE协议接受到其他设备所发出的间隔信号,以此进行相应被控设备的防误操作判断。因此,对于对设备进行的防误闭锁的控制操作过程,是结合测控装置逻辑中包含的本间隔和跨间隔的相关闭锁条件。

在正常的工作状态之下,测控装置所要完成的基本操作都会符合相应的防误操作条件,并且同时上传和显示进行防误操作判断的结果和信息等。这当中,在当接收不到相应的间隔信息之后,例如网络中断原因所导致信息不能够及时的传递等,从而信息就不具备相应的时效性和有效性,此时的判断和校验等将不会通过。

(三)过程层防误操作

过程层的防误操作属于变电站当中不可缺少的重要组成部分,基本是由设备的单元电器防误闭锁、机械防误闭锁和智能终端以及必要的防误锁具等组成,对于间隔内设备的防误闭锁来说,其是由设备的单元电器闭锁或者机械闭锁进行实现。与此同时,还有相应的防误电磁锁具控制操作设备、网门和临时接地线等设备,此是通过手动的方式实现。

二、IEC61850通信接口

由于IEC61850通信接口的标准并没有设置规范的防误闭锁功能,也没有对不同IED之间的防误信息交换等进行规范和明确,从而为了使得不同装置之间能够更加方面的对信息等进行采集和处理,并最终方便互操作,则就需要在IEC61850通信接口标准的基础上做好测控装置的控制接口以及防误功能的模型建立。

在当断路器和相应的隔离开关等一次控制对象一般会采用CSWI建模,从而对于站控层设备对于间隔层设备进行遥控时,就需要相应标准定义的控制服务类型参数的联锁位置1,至此是对于需要满足防误闭锁条件的一种表示。因此在当不满足相应的条件时,测控装置还会对自身的解锁和联锁状态进行判断。具体在于当设备处于解锁位置时,则不会进行防误操作的判断,而当设备处于联锁位置时,则就会进行相应的防误闭锁判断。

防误操作的主要功能是采用相应标准中定义的CILO逻辑节点模型,对于这一模型的定义来说,其对防误操作的逻辑判别和结果输出等进行了抽象化的展现。以此所建立的CILO实例是与防误控制对象相对应的。在由于标准中定义的CILO尚未完全满足防误操作的闭锁功能需求,以此需要对其进行相应的扩充,具体增加LckMod和EnaOp两个元素,

三、功能实现的验收方法

对于智能变电站监控系统的防误操作来说,基本包含两个方面三层之间的闭锁关系:一方面是三层架构控制层之间的联锁关系,即三层之间的条件同时满足,相应电气设备的控制回路才会开放;另一方面是三层相互独立,即其中任一层防误出现故障而无法正常使用和运行,则其他两层不会受到影响。

从而为了保障各层之间的防误操作的正确性和稳定性,就需要对每一层进行分别验收。另外需要注意在运维过程中的注意事项,具体在于只有各个系统防误操作完成验收之后,才能够投入使用,并且要对设计图纸以及设备等的信息进行保存,以此方便后期的维护和管理。

(一)防误逻辑表的审核

先是对逻辑表的正确性进行审核,具体在于相应逻辑表要符合规定和规范,并满足各类运行方式的具体要求,并保障设备运行状态下保持安全。值得注意的是,三层之间的逻辑需要保持一致,规避存在冲突现象。

(二)防误验收表的编制

对于需要进行编制的防误验收表来说,其应该包含基本的所有设备的闭锁信息,并在验收过程中根据相应表格事项进行填写,注意规划漏项。

(三)三层防误系统的调试

在当三层防误系统验收完毕之后,需要岁三层进行联合形式的调试,具体是将三层防误系统全部投入使用之后,根据防误验收表的详细信息,对其进行分别操作验收,从而验证三层防误闭锁的逻辑是否一致。

四、总结

智能变电站监控系统防止电气误操作的功能实现,一是能够充分的结合技术的先进性,提升智能变电站的运行安全和运行稳定,二是能够切实提高变电站自身的工作效率和工作质量。以此对于未来智能变电站的发展来说有着重要的现实意义。

参考文献

[1]  燕刚,杨亚丽,刘华,茹东武,侯俊飞,魏芳.智能变电站监控系统雪崩自动测试系统的开发及应用[J].电力系统保护与控制,2019,47(18):182-187

[2]  李兰兰,刘青,葛辉.基于云平台和.NET Framework的智能变电站环境监控系统设计[J].滁州学院学报,2019,21(02):44-48.

[3]  刘兴勇,傅振宇,吕昕昕,卢卓群,薛超.基于PCS9700监控系统的智能变电站顺序控制研究[J].东北电力技术,2018,39(08):44-47.

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