防误闭锁在调度监控系统中的应用

防误闭锁在调度监控系统中的应用
摘要：对电力系统调度操作进行安全校核是防止电力系统出现误操作的可靠保证。

传统的电力系统安全校核主要是指变电站的“五防”校核。

“五防”是指防止电
力系统倒闸操作中经常发生的五种误操作事故，即误分合开关、误带负荷拉合隔
离开关、误带地刀合隔离开关、误带电合地刀（挂接地线）以及误入带电间隔。

目前微机五防装置在变电站中应用广泛，在电网的安全运行中发挥了重要的作用，但是针对电力系统调度监控方面的安全校核系统非常少见。

本文针对防误闭锁在
调度监控系统中的应用进行了相关分析。

关键词：防误闭锁；调度监控；应用
一、防误闭锁技术发展
随着科技的不断进步以及现场运行所发现的新问题，防误闭锁装置经历了几
个发展历程：（1）机械闭锁；（2）电磁闭锁；（3）电气逻辑闭锁；（4）机械
程序闭锁；（5）微机防误闭锁。

其中，电气逻辑闭锁和微机防误闭锁得到了推
广和使用，两者相比，主要又有以下不同。

电气逻辑闭锁是依靠电气二次回路上而产生的一种防误功能，一般由开关的
辅助节点通过电气连锁来实现。

这种方式关联比较简单，闭锁相对可靠，但缺点
是需要接入大量的电气二次电缆，接线方式又较为复杂，运行维护比较困难。

特
别是当厂站需要扩容时，它的逻辑回路不容易增加和修改。

而且，电气闭锁回路
最大的缺点是只能防止断路器、隔离开关和接地开关的误操作，而对误入带电间隔、接地线的挂接不具备管控能力，因此不能实现全面的五防闭锁功能。

而微机防误闭锁系统是近年发展起来的一种采用计算机技术的闭锁系统，微
机五防系统一般不直接采用现场设备的辅助接点来实现闭锁功能。

而是通过在计
算机系统上对发电厂所有设备实施联锁逻辑设计，在虚拟概念与现场实物达到统
一和一致。

微机五防系统可根据每个发电厂的实际情况，编写相对应的五防规则，实现较为完整的五防功能。

依靠微机装置中的闭锁逻辑和现场的锁具共同实现对
断路器、隔离开关、地线、开关柜门等的闭锁，以达到防止误操作的目的。

它具有：（1）实时性强，能及时地反映一次设备的实际情况，并能够经逻辑判断是
否允许操作；（2）可靠性高，对判断出错的步骤坚决不予执行，并做出提示和
报警；（3）开放性好，当一次设备新增或拆除时，防误系统应能够方便地调整
以满足设备变动后的防误需要等特点。

二、监控防误闭锁系统设计思路
针对OPEN-3000系统的后台程序进行升级改造，从系统应用层面开发了基于OPEN3000系统的防误闭锁功能。

即当监控人员在OPEN-3000系统进行遥控操作
时该系统在后台自动进行安全五防校核，实现基于OPEN-3000系统的安全五防。

该防误闭锁功能基于OPEN3000系统后台拓扑程序，共享OPEN-3000系统的
模型和用户平台，对当前电网中所有设备的操作采用“深度优先搜索算法”，进一
步搜索判断这些设备是否满足操作条件，对实时遥控操作设备时可能产生的各种
误操作进行风险评估，并针对各种误操作行为预先进行防误告警提示，显示告警
原因，以便让监控操作人员进行进一步判断操作的正确性，极大的避免论了调度
监控员误操作的可能性。

若满足则可正常进行操作。

该防误闭锁功能具有很好的
实时性和可靠性。

对防误闭锁规则采用人工维护与系统自适应智能判断两种方式。

该防误操作闭锁系统防止误操作种类有：
1、防止误分合开关；
2、防止误带负荷拉合隔离开关；
3、防止误带地刀合隔离开关；
4、防止误带电合地刀（挂接地线）；
主要内容如下：
1、防止误合主变中、低压侧开关：防止在没合主变高压侧开关时、误合主变中低压侧开关。

2、防止误拉主变高压侧开关：防止没拉开主变中、低压侧开关时、误拉开主变高压侧开关。

3、防止误拉Ⅰ（Ⅱ）段母线总开关：在Ⅱ段母线总开关、分段开关没有合上时，误拉Ⅰ（Ⅱ）段母线总开关。

4、防止漏合主变中心点闸刀：防止主变中心点闸刀没有合上时，误拉、合主变高压侧开关。

三、具体实施过程
具体实施过程如下：
1、OPEN-3000系统软件进行改进，编写五防程序；
2、数据库中修改遥控参数；
3、在数据库中做好每个变电站开关遥控相关逻辑闭锁功能；
4、遥控操作；
5、判断风险；
6、提示误操作告警窗口。

四、五防系统的创新点及关键技术
1、自动识别闭锁设备状态
调度监控防误操作闭锁系统是基于OPEN3000系统平台，共享OPEN3000系
统模型，在监控人员进行遥控操作的时候，后台拓扑程序自行对所操作设备利用“深度优先搜索算法”，进一步搜索判断该设备是否满足所需进行操作的要求，对
于不满足操作的设备自动进行操作闭锁，提示误操作原因，让操作人员进一步判
断所进行操作是否正确。

2、基于系统全局拓扑的五防校核
基于系统全局拓扑的五防校核可根据电气岛状态电气设备间的拓扑关系来实
现设备操作的防误闭锁。

根据“五防”要求的设备之间的操作闭锁基本规则，通过
拓扑搜索找出相互操作闭锁设备，自适应电气设备和网络拓扑结构的变化，实现
对开关、刀闸和接地刀闸操作的全系统防误。

3、基于系统局部拓扑的五防校核
站与站之间是通过线路连通的，因此系统局部拓扑五防以厂站与厂站间的连
接线为搜索边界，基于本站电气岛状态和设备连接关系实现对开关、刀闸、接地
刀闸设备间的操作闭锁。

4、接地标志牌的处理
接地线的作用与接地刀闸相同，在进行系统拓扑五防的时候将接地标示牌转
换成虚拟接地隔离开关，当调度员在开关上设置接地标示牌时，系统将增加一个
虚拟接地刀闸，同时将该设备所在的电气岛状态修改为接地岛。

删除该接地标志
牌时候，系统将自行删掉该虚拟接地刀闸，并修改对应电气岛状态。

5.友好的人机交互界面
调控人员在进行实时遥控操作，此时如果被相关设备闭锁，会自行弹出闭锁
提示信息窗口界面。

根据窗口界面中的提示信息，可以明确操作设备闭锁的原因。

在遇到特殊情况时，还可以通过解锁功能，在相关解锁人员输入解锁密码后继续
当前操作。

6、方便性与通用性
由于系统共享OPEN3000系统的模型、图形和实时数据，无需用户进行二次
维护，大大减少了系统维护工作量；本安全校核系统既可用于调度系统，也可以
应用于集控系统；既可以进行实时遥控的安全校核，也可以应用于培训状态下模
拟环境的安全校核，具有良好的通用性。

四、系统特点及应用
该五防系统有如下几个特点：
1.性能稳定可靠，能够长期稳定运行；
2.采用自动拓扑搜索操作闭锁条件，具有很高的智能性；
3.能够根据不同需要实时维护，具有很好的实时性；
4.可扩展性高。

5.具有良好的人机交互界面，操作方便简单
6.即可用于实时遥控也可用于培训模拟，既可用于调度系统也可用与集控系统，实用范围比较广泛。

该防监控防误操作闭锁系统可应用于基于OPEN3000平台的任一调控系统中，能够有效降低调控人员实时遥控操作的概率，提高实时操作的安全性，有效降低
潜在事故发生的可能性。

该系统能应用于unix、windows等多种操作系统。

不仅
可用于实时遥控也可用于新人员的模拟培训，具有比较广泛实用范围。

五、总结
调度监控防误操作闭锁功能确保了远程遥控操作的安全性和正确性，极大地
避免了调控人员误操作的可能，同时提高了调控人员的工作效率。

对调控人员实
时遥控操作的时候及时发现操作风险，避免操作失误，保证了设备及电网系统的
安全经济运行，提供了有效辅助，为企业带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献
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