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智能化變電站防誤閉鎖技術探討

作者: 時間:2012-06-05 來源:網(wǎng)絡 收藏

4.

系統(tǒng)完成變電站內(nèi)各種操作的,實現(xiàn)智能變電站防誤閉鎖的強制性和全面性要求,并實現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)站內(nèi)模型信息共享,監(jiān)控系統(tǒng)與防誤閉鎖系統(tǒng)信息交互免配置。系統(tǒng)架構如下圖:

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系統(tǒng)根據(jù)IEC61850標準三層架構體系構建,由站控層防誤主機,間隔層智能防誤裝置,過程層智能閉鎖單元、機械和電氣鎖具及閉鎖附件,以及電腦鑰匙等組成。防誤主機、智能防誤裝置、層智能閉鎖單元之間采用的均為IEC61850規(guī)范,主要功能特點如下:

4.1系統(tǒng)信息共享

由于各設備及系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互采用統(tǒng)一的IEC61850標準,為防誤閉鎖裝置和自動化裝置互聯(lián)與互操作性提供了技術依據(jù),兩者之間的數(shù)據(jù)交互困難的問題已經(jīng)不復存在,可以在誤閉鎖裝置獨立的基礎上實現(xiàn)信息統(tǒng)一和共享。實現(xiàn)方式:間隔層61850智能防誤裝置從監(jiān)控系統(tǒng)獲得全站SCD文件,通過MMS服務直接從測控裝置或監(jiān)控主機獲取五防邏輯需要的實遙性、遙測數(shù)據(jù);間隔層智能防誤閉鎖裝置通過MMS服務為監(jiān)控系統(tǒng)提供網(wǎng)門、地線等手動設備的虛遙性。

4.2防誤閉鎖全面性

系統(tǒng)根據(jù)IEC61850標準三層架構體系構建,將基于IEC61850標準的智能變電站防誤閉鎖系統(tǒng)劃分為三層,即站控層防誤主機,實現(xiàn)站控層防誤;間隔層智能防誤裝置以IEC61850標準設計,能夠?qū)ξ宸乐鳈C和監(jiān)控系統(tǒng)提供設備操作的所有五防功能,包括順控功能,實現(xiàn)間隔層防誤。過程層基于GOOSE通信的智能閉鎖單元、過程層傳統(tǒng)鎖具實現(xiàn)過程層防誤。并預留集控防誤和防誤延伸產(chǎn)品接口。

4.3防誤閉鎖強制性

為防止過程層網(wǎng)絡GOOSE報文錯誤或監(jiān)控系統(tǒng)未經(jīng)防誤系統(tǒng)解鎖直接操作智能電動開關設備而可能導致的誤操作,在過程層上設置支持GOOSE服務的智能閉鎖單元,實現(xiàn)防誤閉鎖的強制性要求,智能閉鎖單元通過將常開接點串接于一次設備遙控跳合閘回路實現(xiàn)強制閉鎖,智能閉鎖單元只有在接收到智能防誤裝置的允許解鎖GOOSE消息,才驅(qū)動常開接點閉合,解鎖相關設備。智能閉鎖單元也支持就地操作時使用電能鑰匙對其進行解閉鎖操作。

另外對電動設備的操作機構、匯控柜以及臨時接地線、網(wǎng)(柜)門等不能進行電動操作的設備,加裝機械和電氣鎖具,通過電腦鑰匙對其進行解閉鎖操作。

4.4順控操作

順控操作由間隔層61850智能防誤閉鎖裝置和監(jiān)控系統(tǒng)配合完成,智能防誤閉鎖裝置具有良好的互操作性和開放性,本身融合了從權限管理、唯一操作權限管理、模擬預演、實時邏輯判定、閉鎖元件五個方面完整地實現(xiàn)了對設備操作的防誤功能。

5.受控站的功能

接受到操作任務后,首先在受控站的監(jiān)控主機上調(diào)用指令票,指令票經(jīng)系統(tǒng)分析后,發(fā)送給受控站的智能防誤裝置進行邏輯驗證。驗證結果返回到監(jiān)控主機進行人工確認,確認通過后,由監(jiān)控主機自動實現(xiàn)控制操作。過程:監(jiān)控主機把要操作的設備向智能防誤閉鎖裝置發(fā)送解鎖請求,智能防誤閉鎖裝置接收到解鎖請求后,進行實時防誤邏輯驗證,通過后,對智能閉鎖單元下達解鎖操作命令,智能閉鎖單元解鎖成功后,智能防誤裝置向監(jiān)控主機發(fā)送允許操作指令,監(jiān)控主機接收到指令后向間隔層的測控裝置下達遙控執(zhí)行命令。遙控操作完成后,智能防誤閉鎖裝置主動對智能閉鎖單元下達閉鎖操作命令,恢復閉鎖。如此自動順序進行,直到操作結束。如果操作過程出現(xiàn)事故或異常,系統(tǒng)自動停止,由運行人員干預處理。

6.監(jiān)控中心的功能

接受到操作任務后,首先在調(diào)度中心的監(jiān)控主機上調(diào)用指令票,此指令票發(fā)送到受控站的遠動裝置,由受控站的遠動裝置進行操作步驟分解。然后發(fā)送給受控站的智能防誤閉鎖裝置進行邏輯驗證,驗證通過后受控站的遠動裝置把操作步驟上送到調(diào)度中心監(jiān)控主機進行人工確認。確認通過后,由受控站的遠動裝置自動實現(xiàn)控制操作。過程同受控站,兩者不同在于監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行對象發(fā)生了變化,由受控站的監(jiān)控主機變成了遠動裝置。

7.方案的優(yōu)越性

防誤系統(tǒng)獨立運行,對其他設備的運行無影響,在其它電氣設備或系統(tǒng)故障時,仍可完成防誤閉鎖功能。

間隔層智能防誤裝置不但可以實現(xiàn)間隔層的防誤,把測控裝置之間的相互通信實現(xiàn)的閉鎖,轉(zhuǎn)化為由智能防誤裝置來實現(xiàn),減輕了系統(tǒng)的復雜程度和不同廠家測控互連的難度,以及邏輯變化后或增加間隔層后維護的難度,還可以實現(xiàn)順控的防誤閉鎖功能。

不僅可以實現(xiàn)其他防誤周邊產(chǎn)品(高壓帶電顯示閉鎖裝置、接地管理裝置、智能鑰匙管理機等)無縫融入到全站的防誤系統(tǒng)中,而且還可以方便的接入集控防誤系統(tǒng),有效地降低了系統(tǒng)造價,避免重復投資,提高投入產(chǎn)出比。

8.總結

上述方案從防誤操作的強制性與全面性原則出發(fā),防誤系統(tǒng)在各層保持獨立性的基礎上,實現(xiàn)了不同層次的全面閉鎖,包含站控層、監(jiān)控中心/集控中心的順控操作防誤。智能閉鎖單元和常規(guī)鎖具的使用實現(xiàn)了過程層操作防誤的強制閉鎖功能。此方案在部分智能變電站得到實施驗證,得到用戶的高度好評,是目前全面而完善的智能化變電站防誤閉鎖系統(tǒng)解決方案。

參 考 文 獻

[1]國家電網(wǎng)公司《防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》。

[2] 國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準《智能變電站技術導則》。

[3]《國家電網(wǎng)公司2011年新建變電站設計補充規(guī)定》。


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