專利名稱：一種測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，更具體地涉及變電站智能防誤系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電氣誤操作事故是電力系統(tǒng)頻發(fā)性事故之一，能造成設(shè)備損壞、大面積停電和人 身傷亡等重大事故，防止誤操作是變電站運行管理的一項重要內(nèi)容。目前，變電站中應(yīng)用最為廣泛的是微機防誤系統(tǒng)，主要由防誤主機、電腦鑰匙及現(xiàn) 場鎖具三部分組成，其特點是防誤主機將模擬預(yù)演后的正確操作步驟傳輸?shù)诫娔X鑰匙，其 后的操作以電腦鑰匙為主來完成閉鎖鎖具的解鎖工作。微機防誤系統(tǒng)可分為獨立防誤系統(tǒng) 和一體化防誤系統(tǒng)。獨立防誤系統(tǒng)是指防誤系統(tǒng)獨立于監(jiān)控系統(tǒng)，一般通過通信方式從監(jiān) 控系統(tǒng)獲取位置信息，并為監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備操作提供閉鎖信息；一體化防誤系統(tǒng)是指監(jiān)控功 能和防誤功能使用統(tǒng)一的圖形、數(shù)據(jù)庫，將防誤功能集成在監(jiān)控系統(tǒng)中。現(xiàn)有的微機防誤系統(tǒng)存在以下難以克服的缺點(1)電腦鑰匙離線工作。電腦鑰匙無法實時與防誤主機保持通信，在電腦鑰匙現(xiàn)場 操作過程中，一旦發(fā)生影響操作邏輯的異常情況，防誤主機應(yīng)立即閉鎖所有操作，但防誤主 機卻無法實時閉鎖電腦鑰匙的操作，給安全操作帶來隱患。(2)無法避免“走空程”情況發(fā)生?！白呖粘獭敝赣秒娔X鑰匙打開編碼鎖后，未對設(shè) 備進行操作就進行了下一項操作。(3)自動化程度不高。在操作方式(遙控、手動操作)切換頻繁的情況下，電腦鑰 匙需要多次回傳，操作人員需要在主控室和操作現(xiàn)場間多次往返，操作較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有微機防誤系統(tǒng)中存在的上述問題，本發(fā)明公開了一種通過測控單元實 現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)通過變電站自動化系統(tǒng)中的測控單元為每個一次設(shè)備提供一副防誤節(jié)點；(2)針對每個間隔的測控單元提供一副解鎖節(jié)點，所述解鎖節(jié)點與所述防誤節(jié)點 并接，控制解鎖節(jié)點閉合能夠?qū)崿F(xiàn)防誤節(jié)點的解鎖；(3)在監(jiān)控后臺的防誤子系統(tǒng)中配置生成一次設(shè)備的防誤邏輯，通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)下 傳到相應(yīng)間隔的測控單元，在所述測控單元內(nèi)存儲、解析，形成間隔層防誤邏輯；(4)測控單元運行過程中，實時采集所在間隔的模擬量、開關(guān)量狀態(tài)信息，并通過 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接收其他間隔測控單元的狀態(tài)信息，根據(jù)全站范圍的狀態(tài)信息對所述間隔層防誤 邏輯進行實時判斷、檢查，間隔層防誤邏輯不滿足時立即將所述防誤節(jié)點斷開，閉鎖設(shè)備操 作；(5)運行人員按照操作流程完成一次設(shè)備操作。在步驟(1)中，對于可遙控操作的一次設(shè)備，將所述防誤節(jié)點串接到一次設(shè)備的 操作回路中，所述測控單元通過控制防誤節(jié)點的斷開、閉合實現(xiàn)一次設(shè)備操作的閉鎖和解鎖；對于手動操作的設(shè)備，使用電控鎖代替變電站傳統(tǒng)防誤系統(tǒng)中的鎖具，將所述防誤節(jié)點 串接到電控鎖的電源回路中，所述測控單元通過防誤節(jié)點的斷開、閉合控制電控鎖的關(guān)閉、 打開，實現(xiàn)手動操作設(shè)備操作的禁止和允許。在步驟(5)中，運行人員進行設(shè)備操作的操作流程優(yōu)選如下1) 一次設(shè)備操作前，在監(jiān)控后臺進行操作票開票、預(yù)演，形成設(shè)備的操作序列，每 步操作序列只完成一個設(shè)備的操作；2)監(jiān)控后臺按照操作序列，在每步操作前檢查該步操作設(shè)備的監(jiān)控層防誤邏輯的 判斷結(jié)果，監(jiān)控層防誤邏輯滿足時向測控單元發(fā)送防誤節(jié)點的閉合指令；3)測控單元接收指令后，檢查該步操作設(shè)備的間隔層防誤邏輯的判斷結(jié)果，間隔 層防誤邏輯滿足時，將本步所操作設(shè)備的防誤節(jié)點閉合，只有本步操作設(shè)備的防誤節(jié)點為 閉合狀態(tài)；4)防誤節(jié)點閉合后，執(zhí)行本步一次設(shè)備的遙控操作或手動操作；5)本步設(shè)備的操作完成后，監(jiān)控后臺通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)向測控單元發(fā)送防誤節(jié)點的斷 開指令，測控單元接收指令后將本步設(shè)備的防誤節(jié)點斷開；6)監(jiān)控后臺檢查防誤節(jié)點狀態(tài)，本步操作設(shè)備的防誤節(jié)點由閉合變?yōu)閿嚅_狀態(tài) 后，本步操作完成；7)重復(fù)上述第2至第6步的操作步驟，直至操作序列中所有操作完成。通過本發(fā)明的方法，保證變電站設(shè)備操作過程中一次設(shè)備操作的正確性和唯一 性，一次設(shè)備操作處于動態(tài)實時防誤保護下，避免了“走空程”情況的發(fā)生，彌補了現(xiàn)有微機 防誤系統(tǒng)技術(shù)上的不足，提高了系統(tǒng)運行的安全可靠性和變電站運行管理的自動化水平。


圖1是本發(fā)明的方法中測控單元防誤節(jié)點安裝位置的示意圖；圖2是本發(fā)明的方法中測控單元內(nèi)部實現(xiàn)方案的示意圖。
具體實施例方式下面根據(jù)說明書附圖并結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的方法進一步詳細說明。如圖1所示為本發(fā)明的方法中測控單元防誤節(jié)點安裝位置的示意圖。變電站自動 化系統(tǒng)中按間隔配置的測控單元為每個一次設(shè)備提供一副開出節(jié)點作為一次設(shè)備操作的 防誤節(jié)點。對于可遙控操作的設(shè)備，將所述的防誤節(jié)點串接到一次設(shè)備的操作回路中。防誤 節(jié)點閉合時一次設(shè)備的操作電源接通，才可以進行遠方或就地的分、合閘操作，防誤節(jié)點斷 開時一次設(shè)備的操作電源斷開，遠方和就地的分、合閘操作都被閉鎖。一次設(shè)備操作前監(jiān)控 后臺在監(jiān)控層防誤邏輯滿足的情況下向測控單元下發(fā)防誤節(jié)點閉合指令，測控單元接收指 令后在間隔層防誤邏輯也同時滿足時控制防誤節(jié)點閉合，允許設(shè)備操作，運行人員執(zhí)行設(shè) 備的遠方或就地操作；一次設(shè)備操作完成后，監(jiān)控后臺向測控單元下發(fā)防誤節(jié)點斷開指令， 測控單元接收指令后控制防誤節(jié)點斷開，閉鎖設(shè)備操作；如果在操作過程中，當一次設(shè)備的 運行狀態(tài)發(fā)生變化，間隔程的防誤邏輯不再滿足時，測控單元立即斷開防誤節(jié)點，閉鎖設(shè)備 操作。
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對于網(wǎng)門、手動刀閘、臨時接地樁等手動操作的設(shè)備，使用電控鎖代替變電站傳統(tǒng) 防誤系統(tǒng)中的鎖具，所述防誤節(jié)點串接到電控鎖的電源回路中，測控單元通過防誤節(jié)點的 斷開、閉合控制電控鎖的關(guān)閉、打開，實現(xiàn)手動操作設(shè)備操作的禁止和允許。測控單元收到 防誤節(jié)點閉合指令，同時間隔層防誤邏輯滿足時，控制防誤節(jié)點閉合，打開電控鎖允許設(shè)備 操作；設(shè)備操作完成后，測控單元收到防誤節(jié)點斷開指令時，控制防誤節(jié)點斷開，關(guān)閉電控 鎖閉鎖設(shè)備操作。除各設(shè)備的防誤節(jié)點外，針對每個間隔的測控單元提供一副解鎖節(jié)點，所述解鎖 節(jié)點與所述防誤節(jié)點并接。在測控單元故障的情況下，如果需要進行緊急操作，可以將測控 屏上安裝的防誤解鎖把手置為“解鎖”位，使所述的解鎖節(jié)點閉合，所述的防誤節(jié)點被短接， 一次設(shè)備的操作電源接通可以執(zhí)行操作。如圖2所示為本發(fā)明的方法中測控單元內(nèi)部實現(xiàn)方案的示意圖；其中通訊處理模 塊、控制命令處理模塊、模擬量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、其他間隔狀態(tài)處理模塊、出口控 制模塊都是測控單元原有的常規(guī)功能模塊，防誤邏輯存儲、解析模塊和動態(tài)防誤模塊是測 控單元為實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能新建立的功能模塊。監(jiān)控系統(tǒng)中一次設(shè)備防誤邏輯、測控單元間互通信息、一次設(shè)備分合閘命令、防誤 節(jié)點控制命令都通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，在測控單元內(nèi)統(tǒng)一由通訊處理模塊進行收發(fā)處理。一次設(shè)備防誤邏輯在監(jiān)控后臺的防誤子系統(tǒng)中配置并下傳到相應(yīng)間隔的測控單 元，測控單元的通訊處理模塊接收后轉(zhuǎn)發(fā)至防誤邏輯存儲、解析模塊，防誤邏輯存儲、解析 模塊將防誤邏輯存儲在測控單元自身的存儲器中，并將設(shè)備的防誤邏輯解析為與設(shè)備相關(guān) 的若干個開關(guān)量、模擬量狀態(tài)參與的，由與、或、非三種邏輯運算組成的邏輯條件，即為一次 設(shè)備的間隔層防誤邏輯。其中模擬量狀態(tài)表示模擬量值大于預(yù)先設(shè)定值則狀態(tài)值為真，小 于預(yù)先設(shè)定值則狀態(tài)值為假。一次設(shè)備分合間命令和防誤節(jié)點控制命令都是由監(jiān)控后臺下發(fā)的控制命令，通訊 控制模塊接收到控制命令后將其發(fā)送給控制命令處理模塊。控制命令處理模塊若判斷控制 命令為一次設(shè)備分合間命令則直接發(fā)消息給出口控制模塊，由出口控制模塊驅(qū)動相應(yīng)的分 閘或合閘繼電器出口動作；若判斷控制命令為防誤節(jié)點控制命令則轉(zhuǎn)發(fā)給動態(tài)防誤模塊。通過通訊處理模塊測控單元能夠?qū)⒈鹃g隔內(nèi)的模擬量、開關(guān)量狀態(tài)發(fā)送至監(jiān)控網(wǎng) 絡(luò)上，并能夠從監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上接收其他間隔測控單元發(fā)出的狀態(tài)信息，實現(xiàn)各測控單元間狀 態(tài)信息的互通。通訊處理模塊將接收到的其他間隔狀態(tài)信息轉(zhuǎn)發(fā)至其他間隔狀態(tài)處理模 塊，其他間隔狀態(tài)處理模塊對接收信息按照各測控單元的通訊地址分類管理，根據(jù)接收信 息對狀態(tài)數(shù)據(jù)實時刷新，提供給動態(tài)防誤模塊進行防誤邏輯判斷。模擬量采集模塊和開關(guān)量采集模塊負責(zé)完成一次設(shè)備交流電氣量和開關(guān)量的采 集處理，是測控單元的常規(guī)功能模塊，動態(tài)防誤模塊通過這兩個模塊獲取一次設(shè)備實時的 狀態(tài)信息進行防誤邏輯判斷。出口控制模塊負責(zé)接收其他模塊下發(fā)的命令消息，根據(jù)命令消息內(nèi)出口對象的序 號和動作類型，驅(qū)動對應(yīng)的物理繼電器，完成繼電器節(jié)點的閉合、斷開動作。為保證防誤節(jié) 點動作的正確性和可靠性，本發(fā)明所述方法中，控制防誤節(jié)點和常規(guī)分合閘節(jié)點使用了獨 立的出口控制模塊，控制防誤節(jié)點的出口控制模塊只能接收和響應(yīng)動態(tài)防誤模塊下發(fā)的命令消息。動態(tài)防誤模塊是實現(xiàn)動態(tài)防誤功能的核心模塊。該模塊實時運行，每個運行周期 內(nèi)獲取本間隔和其他間隔的模擬量、開關(guān)量狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)間隔層防誤邏輯的內(nèi)容，對每個 設(shè)備的邏輯條件逐一完成與、或、非邏輯運算，得出邏輯運行結(jié)果，若運算結(jié)果為真表示防 誤邏輯滿足，反之則表示防誤邏輯不滿足。動態(tài)防誤模塊收到設(shè)備的防誤節(jié)點閉合命令時， 進一步檢查該設(shè)備的防誤邏輯運算結(jié)果，在防誤邏輯滿足的條件下，發(fā)送消息給出口控制 模塊，驅(qū)動防誤繼電器動作，閉合防誤節(jié)點。動態(tài)防誤模塊收到設(shè)備的防誤節(jié)點斷開命令 時，直接發(fā)送消息給出口控制模塊，斷開防誤節(jié)點。在設(shè)備的防誤節(jié)點閉合期間，動態(tài)防誤 模塊若判斷出該設(shè)備的動態(tài)防誤邏輯不再滿足，則立即發(fā)送消息給出口控制模塊，斷開防 誤節(jié)點，閉鎖設(shè)備操作。動態(tài)防誤模塊通過開關(guān)量采集模塊采集防誤解鎖把手的位置狀態(tài)。所述變電站動 態(tài)防誤系統(tǒng)正常運行時，防誤解鎖把手置為“監(jiān)控防誤”位置，測控單元需要接收監(jiān)控后臺 對防誤節(jié)點的控制指令，同時實時判斷間隔層防誤邏輯，在監(jiān)控層和間隔層防誤邏輯同時 滿足的條件下閉合防誤節(jié)點；監(jiān)控后臺故障時，防誤解鎖把手置為“測控防誤”位置，測控單 元不再接收監(jiān)控后臺的指令，只根據(jù)自身間隔層防誤邏輯的判斷結(jié)果控制防誤閉鎖節(jié)點的 斷開或閉合；測控單元故障時下，防誤解鎖把手置為“解鎖”位置將解鎖節(jié)點閉合，防誤節(jié)點 被短接，不管設(shè)備的防誤邏輯是否滿足都能夠進行操作。以上給出的實施例用以說明本發(fā)明和它的實際應(yīng)用，并非對本發(fā)明作任何形式上 的限制，任何一個本專業(yè)的技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，依據(jù)以上技術(shù)和 方法作一定的修飾和變更當視為等同變化的等效實施例。
權(quán)利要求
一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)通過變電站自動化系統(tǒng)中的測控單元為每個一次設(shè)備提供一副防誤節(jié)點；(2)針對每個間隔的測控單元提供一副解鎖節(jié)點，所述解鎖節(jié)點與所述防誤節(jié)點并接，控制解鎖節(jié)點閉合能夠?qū)崿F(xiàn)防誤節(jié)點的解鎖；(3)在監(jiān)控后臺的防誤子系統(tǒng)中配置生成一次設(shè)備的防誤邏輯，通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)下傳到相應(yīng)間隔的測控單元，在所述測控單元內(nèi)存儲、解析，形成間隔層防誤邏輯；(4)測控單元運行過程中，實時采集所在間隔的模擬量、開關(guān)量狀態(tài)信息，并通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接收其他間隔測控單元的狀態(tài)信息，根據(jù)全站范圍的狀態(tài)信息對所述間隔層防誤邏輯進行實時判斷、檢查，間隔層防誤邏輯不滿足時立即將所述防誤節(jié)點斷開，閉鎖設(shè)備操作；(5)運行人員按照操作流程完成一次設(shè)備操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特征 在于在步驟(1)中，對于可遙控操作的一次設(shè)備，將所述防誤節(jié)點串接到一次設(shè)備的操作 回路中，所述測控單元通過控制防誤節(jié)點的斷開、閉合實現(xiàn)一次設(shè)備操作的閉鎖和解鎖；對 于手動操作的設(shè)備，使用電控鎖代替變電站傳統(tǒng)防誤系統(tǒng)中的鎖具，將所述防誤節(jié)點串接 到電控鎖的電源回路中，所述測控單元通過防誤節(jié)點的斷開、閉合控制電控鎖的關(guān)閉、打 開，實現(xiàn)手動操作設(shè)備操作的禁止和允許。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特征 在于所述測控單元提供的防誤節(jié)點優(yōu)選雙觸點保持型繼電器的觸點，所述繼電器其觸點 的動作靠脈沖電信號觸發(fā)啟動后能夠自動保持，所述繼電器包括兩副觸點，其中一副觸點 用于防誤節(jié)點的輸出，另一副觸點用于測控單元狀態(tài)回讀，即測控單元將所述繼電器的觸 點狀態(tài)上送監(jiān)控后臺，兩副觸點動作行為相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特征 在于所述測控單元具有對防誤節(jié)點超時斷開的功能，即監(jiān)控后臺控制防誤節(jié)點閉合后，若 防誤節(jié)點超出預(yù)定時間仍未斷開時，測控單元能夠強制將其斷開，各一次設(shè)備的防誤節(jié)點 的預(yù)定時間可分別設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特 征在于全站一次設(shè)備的防誤邏輯在監(jiān)控后臺的防誤子系統(tǒng)中配置生成，配置好的防誤邏 輯通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)下傳到對應(yīng)間隔的測控單元，一次設(shè)備的防誤邏輯只需在監(jiān)控后臺配置一 次，測控單元的所述間隔層防誤邏輯無需重復(fù)配置，在監(jiān)控后臺能夠?qū)y控單元存儲的防 誤邏輯進行召喚、查看和校驗，測控單元對自身存儲的所述間隔層防誤邏輯進行定期校驗， 校驗出錯時發(fā)出告警信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法，其特 征在于進一步在每個間隔測控屏上設(shè)置一個三工位的防誤解鎖把手，三個位置分別為“監(jiān) 控防誤”、“測控防誤”和“解鎖”，測控單元采集防誤解鎖把手的各位置狀態(tài)，所述變電站動 態(tài)防誤系統(tǒng)正常運行時，防誤解鎖把手置為“監(jiān)控防誤”位置，測控單元需要接收監(jiān)控后臺 對防誤節(jié)點的控制指令，同時實時判斷間隔層防誤邏輯，在監(jiān)控層配置生成的防誤邏輯和 間隔層防誤邏輯同時滿足的條件下閉合防誤節(jié)點；在監(jiān)控后臺故障的情況下，防誤解鎖把手置為“測控防誤”位置，測控單元不再接收監(jiān)控后臺的指令，只根據(jù)自身間隔層防誤邏輯 的判斷結(jié)果控制防誤閉鎖節(jié)點的斷開或閉合；在測控單元故障的情況下，防誤解鎖把手置 為“解鎖”位置將解鎖節(jié)點閉合，防誤節(jié)點被短接，不管設(shè)備的防誤邏輯是否滿足都能夠進 行操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過測控單元實現(xiàn)變電站動態(tài)防誤功能的方法。測控單元接收監(jiān)控后臺下發(fā)的防誤邏輯后進行存儲、解析，形成間隔層防誤邏輯，測控單元為每個設(shè)備提供一副開出節(jié)點作為設(shè)備操作的防誤節(jié)點，對于可遙控操作設(shè)備，將防誤節(jié)點串接到設(shè)備的操作回路中，通過防誤節(jié)點的斷開、閉合實現(xiàn)設(shè)備操作的閉鎖或解鎖，對于手動操作的設(shè)備，測控單元通過防誤節(jié)點控制電控鎖的打開、關(guān)閉，實現(xiàn)手動操作設(shè)備操作的禁止或允許。設(shè)備操作過程中，測控單元接收監(jiān)控后臺的指令，并結(jié)合自身存儲的間隔層防誤邏輯的判斷結(jié)果控制防誤節(jié)點的斷開或閉合。本發(fā)明可以實現(xiàn)變電站的動態(tài)防誤功能，無論在站控層監(jiān)控后臺、間隔層測控單元，還是在設(shè)備層就地進行操作，全站范圍內(nèi)所有設(shè)備均可以唯一、正確的操作。
文檔編號H02B1/24GK101951032SQ20101051282
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者丘冠新, 余南華, 周克林, 宋占嶺, 張曉文, 張玲, 李征, 段新輝, 王志林, 禤文健, 譚喆, 鄒國惠 申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司;廣東電網(wǎng)公司珠海供電局;廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院