1概述

隨著電力自動化水平的不斷提高，提高生產效率、保障安全生產是電力企業(yè)目前面臨的切實問題。電力部曾經(jīng)就這個問題頒布過關于建立集控站的文件，建議在電網(wǎng)調度的層次之下建立多個集控站，以保證電網(wǎng)及無人值班變電站的有效運行。

目前，正在推行變電站 “無人值班”或“少人值班”的運行方式，實現(xiàn)集中控制、統(tǒng)一調度，統(tǒng)一維護，統(tǒng)一檢修的目標。集控站的設置，使得原來站內值班人員所做的工作可由遠方來完成。

在集控模式下，無人值班變電站中的一些手動操作往往由操巡隊來完成，設在一個集控中心的操巡隊要對多個無人值班變電站的設備進行操作。由于各變電站的電氣接線和電氣設備型式不同，同時相對于傳統(tǒng)的有人值班變電站，操作人員面臨著設備種類更多，數(shù)量更大，對現(xiàn)場設備的實際運行狀態(tài)不熟悉等情況，因此更容易發(fā)生誤操作，現(xiàn)實對集控站的安全運行提出了新的課題。

2目前集控站運行中安全防誤存在的主要問題

2.1集控中心的遠方遙控操作沒有配置相應的五防系統(tǒng)，不符合《安規(guī)》要求。

由于自動化設備的普及，很多操作都只是在集控中心通過遙控操作實現(xiàn)，而目前的集控中心只配置有調度自動化主站系統(tǒng)，而沒有相應的五防裝置對之進行遙控閉鎖，存在安全隱患。

2.2沒有實現(xiàn)操作權的唯一化管理，存在安全隱患。

集控站的網(wǎng)絡結構為分層分布式，主子站均可進行操作，如何限制對于同一設備在同一時間內只能有一個地方進行實際操作，以確保系統(tǒng)指令的唯一性，對安全而言尤為重要。

2.3站間閉鎖及多任務并行操作問題。

由于現(xiàn)在各站的微機五防都是獨立運行，僅對當?shù)刈冸娬具M行防誤，沒有實現(xiàn)對集控站所轄的區(qū)域電網(wǎng)的防誤，沒有進行統(tǒng)一的系統(tǒng)管理，受控站之間聯(lián)絡線上的設備閉鎖無法實現(xiàn);多站，多組并行操作任務的相互閉鎖問題無法解決。

2.4操作信息滯后，重要的防誤信息無法在集控中心顯示。

目前各站與集控中心之間的通道都已經(jīng)很完善了，但五防閉鎖的操作信息均沒有上送到集控中心，一些重要的防誤信息如臨時接地線、網(wǎng)門等在集控中心無法體現(xiàn)，直接影響集控中心遙控操作的安全性。

2.5無法實現(xiàn)五防模擬的集中開票、分散操作模式，影響操巡隊的工作效率。

現(xiàn)在由生產管理系統(tǒng)開出的操作票都是沒有經(jīng)過五防判斷的，操巡隊到每個站進行操作，都要先在當?shù)匚宸乐鳈C上進行模擬開票，然后拿電腦鑰匙進行解鎖操作。遇到大型的綜合操作，這些步驟就很浪費時間。如果能在集控中心就能開出當?shù)匚宸赖牟僮髌?，到現(xiàn)場直接解鎖操作，無疑能大幅提高工作效率。

3集控站設計方案

3.1設計目標

3.1.1建立以集控中心服務器為主，下轄集控中心、操作隊、受控站的集控站微機防誤操作系統(tǒng)。

3.1.2在已有五防系統(tǒng)的基礎上增加遙控閉鎖裝置，實現(xiàn)對所有遙控操作設備(斷路器、電動刀閘/地刀)的遠方操作閉鎖功能。

3.1.3實現(xiàn)集控層、站控層、間隔層、過程層的多層次防誤閉鎖。

3.1.4實現(xiàn)集控中心、受控站后臺、測控屏、端子箱(匯控柜)、就地操作機構等多操作點的防誤閉鎖。

3.1.5通過建立多層次防誤閉鎖架構，解決集控層單項及程序化遙控操作的強制閉鎖，滿足電氣設備的多操作模式、多操作點的防誤閉鎖要求。保證設備操作權的唯一性，支持多任務并行操作防誤等功能。

3.2系統(tǒng)示意圖

集控層按照客戶端/服務器結構的多層方式考慮。在集控層設置五防集控服務器，對所有的數(shù)據(jù)進行集中管理、統(tǒng)計、查詢，可進行開票、模擬預演、集控層遙控操作閉鎖、唯一操作權管理等功能;在操作隊設置五防工作站，可以進行開票、模擬預演等功能，操作隊根據(jù)管理需要可以放在集控中心;在受控站設置獨立五防系統(tǒng)，實現(xiàn)全站設備操作的防誤閉鎖。遠方操作時采用防誤系統(tǒng)中遙控閉鎖裝置的閉鎖接點實現(xiàn)防誤閉鎖;就地操作時則由電腦鑰匙和鎖具來實現(xiàn)防誤閉鎖。遠方和就地操作都具有強制性防止電氣誤操作措施。

集控中心層與操作隊層采用計算機作為操作界面，集中顯示各個子站的一次設備狀態(tài)。集控中心層(防誤一級站層)、操作隊層(防誤二級站層)、變電站層根據(jù)設置的權限不同，管轄相應的操作隊層(防誤二級站層)、變電站層。所有的子站都歸屬集控中心管轄，隨著子站數(shù)量的不斷增多，可以通過調整權限設置，重新實現(xiàn)各層的管理權限，在改造過程中逐步實現(xiàn)與集控站對接的功能。

從系統(tǒng)結構圖可見，防誤閉鎖系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)是兩個相對獨立的系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)共享設備狀態(tài)信息，雙通信通道各自控制自己的執(zhí)行終端，兩個系統(tǒng)執(zhí)行終端接點串聯(lián)。無操作任務時，即使監(jiān)控系統(tǒng)因軟、硬件故障或干擾影響，使其操作終端開出，都不會形成誤操作，實現(xiàn)了強制閉鎖，確保了操作安全性。

集控主站與受控站之間的防誤傳輸通道可用自動化系統(tǒng)集控主站與受控站之間現(xiàn)有的光纖通道，分出一個2M帶寬的網(wǎng)口或串口給防誤系統(tǒng)使用，防誤系統(tǒng)的網(wǎng)絡與監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)路通過路由或串口卡隔離，確保兩個系統(tǒng)在不同的兩個網(wǎng)段，兩個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡不能互相訪問，保證監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡的獨立性。

4集控站防誤操作系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

4.1集控主站的防誤功能

4.1.1主站裝置應能顯示各子站的一次主接線圖

能方便地實現(xiàn)操作票模擬預演功能，對于采用大屏幕顯示器的方式，則要集中顯示或分屏顯示各個子站的狀態(tài)，對采用調度屏的方式，則要能夠在屏上集中顯示各個子站的狀態(tài)。

主站裝置應具備各子站的五防閉鎖邏輯判斷功能

在主站裝置上可對任意子站的操作任務進行模擬預演，檢驗操作票是否正確，并可傳送至電腦鑰匙，具備本地和遠方兩種傳輸方式。

4.1.2主站裝置和子站裝置應具備對位功能

主站和子站應能實時在線對位、自動顯示設備狀態(tài)變化，保持主站與子站設備狀態(tài)上的一致性，為防誤邏輯判斷提供保證。

4.1.3主站裝置應具備接收信息回傳功能

不論是在主站直接由電腦鑰匙回傳還是通過通訊方式在子站回傳，主站均應能接收到操作完成后的回傳信息，以跟蹤現(xiàn)場設備狀態(tài)的變化。

4.1.4主站裝置應具備完善的通訊功能

通過各種通訊手段，主站設備可分別完成與各子站、主站監(jiān)控系統(tǒng)、主站操作票專家系統(tǒng)等設備的通訊，實現(xiàn)互傳遙信、操作權管理和閉鎖遙控操作等功能。

4.1.5支持站間閉鎖功能

可實現(xiàn)完善的站與站之間聯(lián)絡線上設備的閉鎖功能，防止兩個有聯(lián)絡設備的站之間操作時，出現(xiàn)本側有負荷對側掛接接地線/合接地刀、本側有接地線/地刀對側合刀閘等惡性事故的發(fā)生。

4.1.6唯一操作權功能

對于任何設備，在任意時刻，應確保只有唯一的人員可以取得該設備操作權。該人員取得操作權后，任何其他人員，都不能操作該設備和相關的設備，只有該工作人員工作結束，釋放操作權，或主動將該操作權轉移，其他人員才有可能對該設備及相關設備進行操作。確保操作人員和被操作設備的安全。

4.1.7操作票管理

可按操作隊、集控站或各子站等管理模式進行票號管理，對各子站的操作票可分別調用、保存。

4.2集控子站的防誤功能

4.2.1具備獨立的微機防誤功能

配置符合站內實際情況的防誤鎖具及附件，可保證未經(jīng)集控中心的五防系統(tǒng)在子站內仍能完成防誤操作。

4.2.2與集控中心完善的通訊功能

既可上傳子站設備狀態(tài)，也可接收巡檢中心下傳的操作票信息，實現(xiàn)集控中心模擬、子站操作的目的，便于處理巡視時的臨時操作。

4.2.3與當?shù)乇O(jiān)控的完善結合

可由當?shù)乇O(jiān)控采集電動操作設備狀態(tài)，并對監(jiān)控系統(tǒng)的操作實施閉鎖。

4.3主站與子站的通訊功能

4.3.1支持多種通信通道

利用集控站提供的通訊條件，如局域網(wǎng)，串行接口(RS232C,RS485)，等方式實現(xiàn)主站與子站的通訊。

4.3.2信息可靠傳輸

保證主、子站間信息的可靠傳輸。

4.3.3信息傳輸實時性

具有一定的實時性，主子站間信息傳送時間與電力調度通訊要求相近。

綜上所述：集控微機防誤系統(tǒng)配合集控綜自系統(tǒng)將是符合精細化、規(guī)范化管理需求，完善變電運行的理想解決方案，集控微機防誤防誤系統(tǒng)也是集控站建設中不可或缺的必配系統(tǒng)，所實現(xiàn)的功能，完全滿足國家電網(wǎng)公司2006年10月17日《防止電氣誤操作安全管理規(guī)定》的措施要求。

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》 國家電網(wǎng)安監(jiān)[2006]904號文 2006年10月17日

[2] 《2003年以來國家電網(wǎng)公司防止電氣誤操作工作總結及調研報告》 國家電網(wǎng)公司中國電力科學研究院 2006年2月

[3] 牛文渝《220kV無人值班變電站操作五防實現(xiàn)方案的探討》 科技資訊 2006年08期