集控型防误操作系统方案设计

本方案集控中心的五防集控服务器从各受控变 电站的独立五防装置采集五防规则、实遥信、虚遥信 等，作为五防集控服务器的基础数据．并随各变电站 实时自动更新。集控中心层与操作队层的五防工作 站采用计算机作为操作界面．集中显示各个子站的 一次设备状态及运行方式。每个五防工作站可设定 操作控制的变电站，无关变电站不显示。集控中心层
Ｉ集控中心｝ Ｉ五防服务器ｌ
变电站层
ｉ监控系统卜一一综合操作系统ｌ
匦崮
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ｌ闭锁盒Ｉ Ｉ锁销¨电编码锁Ｉｌ机械锁ｌｌ地线桩Ｊ
ｌ监控系统Ｈ防误操作系统Ｉ
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图１集控型防误操作系统网络结构示意图 “Ｆｉｇ．１ Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｎｔｉ－ｍｉｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔａｔｉｏｎ 收稿日期：２００９—１２—２５；修回日期：２０１０—０３—１６
层方式考虑。在五防集控层设置集控服务器．对所有 的数据进行集中管理、统计、查询，可进行开票、模拟 预演、集控层遥控操作闭锁、唯一操作权管理等功 能；在操作队、集控中心分别设置五防工作站，可以 进行开票、模拟预演等功能：在变电站设置独立五防 系统．实现全站设备操作的防误闭锁。远方操作时五 防系统对监控系统实现程序闭锁：就地操作时则由 电脑钥匙和锁具来实现防误闭锁．
集控中心程序操作由集控中心的五防工作站和 集控中心的监控工作站共同完成。集控中心的人员 接收到调度人员的操作任务后．首先在集控中心五防 工作站上对要操作的断路器或隔离开关进行模拟． 模拟设备通过五防逻辑判断后．五防工作站把生成 的操作执行序列发送给监控工作站．由监控工作站 实现控制操作。 ４．３受控站遥控操作
５ 结语
该项目的实施将彻底解决目前在集控站遥控断 路器不经过五防校验的危险局面．实现了无人值班 变电站防误系统的分层设置，且各层次间相互独立， 极大提高变电运行的安全性．同时为减人增效发挥 巨大作用。
参考文献：
［１］中华人民共和国国家经济贸易委员会．ＤＬ／来自百度文库６８７—１９９９微机型 防止电气误操作装置通用技术条件［Ｓ］．北京：中国电力出版社， ２０００．
４集控站操作模式【１１】
４．１集控中心遥控操作 集控中心遥控操作由集控中心的五防工作站和
集控中心的监控Ｔ作站共同完成。集控中心的人员 接收到调度人员的操作任务后．首先在集控中心五 防工作站上对要操作的设备进行模拟．通过五防逻 辑判断后．由集控中心五防１＝作站按操作顺序依次 对监控操作的设备进行程序解锁．集控中心监控工 作站按照遥控操作的步骤进行操作．遥控操作完成 后．集控中心五防工作站对监控系统主机恢复闭锁。 对整个操作序列重复以上操作直到操作结束。如果 遇到紧急情况不需要模拟解锁．可以通过授权方式 解除五防主机对监控主机的程序闭锁［Ⅲ。 ４．２集控中心程序化操作
ｆ．集控主站和各子站间信息同步：不论是在集 控主站用电脑钥匙回传还是与子站通信．集控主站 均可接收操作完成后的回传信息，实时在线对位、自 动显示设备状态变化．保证主站装置与子站装置在 设备状态上的一致。
２．唯一操作权功能：对于任何设备，在任意时 刻．确保只有唯一的人员可取得该设备操作权。该 人员取得操作权后。可在集控中心、站控层、设备层、 间隔层任意层进行操作．任何其他人员都不能操作 该设备和相关的设备．只有该工作人员工作结束．释 放操作权．或主动将该操作权转移．其他人员才有可 能对该设备及相关设备进行操作。确保操作人员和 被操作设备的安全。
操作方式等同于集控中心遥控操作。具体操作 步骤为：操作人员接收到操作任务后．在受控站防误 主机上模拟预演操作票．模拟预演结束后．当遇到断 路器或隔离开关操作时．受控站防误主机向监控后 台发送解锁信息．受控站监控后台按照遥控操作的 步骤进行操作。对整个操作序列重复以上操作，直到 操作结束。如果遇到紧急情况不需要模拟解锁。可以
ｋ．多任务操作功能：五防系统具有多任务并行 操作的功能．可在五防系统上同时开出多项操作任务． 由多位运行人员同时进行不同的操作任务。
１．操作票管理：可按集控中心、多操作队或各受 控站等管理模式进行票号管理．对各受控站的操作 票可分别调用、保存。操作票工作流程定义及工作流 控制功能．可在集控站系统中任何一台计算机上完 成操作票审批功能。
集控主站与受控站之间的防误传输通道是指 利用自动化系统集控主站与受控站之间现有的光纤 通道．分出一个２ Ｍ带宽的网口或串口给防误系统 使用．防误系统的网络与监控系统的网络通过路由 器或串口卡隔离。确保２个系统在不同的２个网段． ２个数据网络间不能互相访问．保证监控系统网络的 独立性［８ｊ。
２信息传输
ｎ．系统级“黑匣子”记录功能：系统可实现对使 用防误系统整个过程的用户操作信息进行实时记 录，便于追忆分析、事故分析等工作。记录的数量大 于１００个任务，记录内容不可删除、修改。掉电记忆 １０年以上。系统提供记录的打印、浏览功能。
０．不同厂家防误系统互连：国内主流五防厂家 的防误系统可以实现互连互通。
ａ．实用性：五防功能的核心设备——五防服务 器．该服务器集中管理所有站的数据。为所有站提 供五防服务功能。受控站的五防客户端与服务器通 信中断具有独立运行的功能。
ｂ．安全性：五防服务器本身融合了“权限管理、 唯一操作权管理、模拟预演、实时逻辑判断、闭锁元 件”５个方面．完整地实现了对设备操作的防误功能。
１解决方案与系统结构
建立一套“集控型微机防误闭锁系统”反映实时 的运行方式．系统应分层设置．各层次间应相互独 立．之间主要通过网络通信．并实现在主站准备各站 的传票操作．实现集控中心微机防误功能及操作票 的统一管理任务【引。集控型防误操作系统网络结构 示意图如图１所示。
本方案在集控层按照客户端／服务器结构的３
中心、操作队、受控站的集控站微机防误操作系统。 ｂ．实现集控层、站控层、间隔层、过程层的多层
次防误闭锁。 Ｃ．实现集控中心、受控站后台、测控屏、端子箱
（汇控柜）、就地操作机构等多操作点的防误闭锁。 ｄ．通过建立多层次防误闭锁架构．满足电气设
备的多操作模式多操作点的防误闭锁要求。保证 设备操作权的唯一性．支持多任务并行操作防误等 功能【叭。 ３．２系统特点
万方数据
通过授权方式进行紧急解锁［１３】。 ４．４就地操作
对于手动操作设备的刀闸、地刀、Ｉ｜缶时接地线、 网柜门均采用机械编码锁、电编码锁加装相应的闭 锁附件（锁销、地线桩、地线头、门把手等）实施闭锁。 使用电脑钥匙到现场进行倒闸操作．操作完毕后将 操作结果回传给防误主机。 ４．５检修操作
首先在防误系统上进行模拟预演．开出检修票． 拿电脑钥匙对手动设备进行就地解锁．对于电动设 备．防误系统把检修票中的电动设备的控制回路自 动解锁，电脑钥匙回传后．防误系统自动恢复对检修 票中的电动设备的控制回路的闭锁。此功能可以防 止检修完毕后进行传动试验时．在集控中心、受控 站、就地传动错设备的误操作。
万方数据
＠
电力自动化设备
第３０卷
（防误一级站层）、操作队层（防误二级站层）、变电站 层根据设置的权限不同．管辖相应的操作队层（防误 二级站层）、变电站层。所有的子站都归属集控中心 管辖．随着子站数量的不断增多，可以通过调整权限 设置．重新实现各层的管理权限．在改造过程中逐步 实现与集控站对接的功能。
ａ．集控中心五防服务器与监控系统。通道为以 太网．不影响整个监控系统的原有数据通信功能；规 约为部颁１０４规约或协商；功能为遥信量、闭锁遥控 操作。
ｂ．集控中心五防服务器与集控中心、操作队五 防工作站。通道为光纤通道，以太网接口：规约为部 颁１０４规约或协商。
３集控型防误实现的功能
３．１设计目标 ａ．建立以集控中心五防服务器为主．下辖集控
ｈ．完善的遥控操作闭锁功能：集控中心与变电 站的遥控操作实现通信软闭锁。
ｉ．程序操作防误功能：可实现集控中心、受控站 程序化操作防误闭锁功能。
．ｊ．支持站间闭锁功能：在整套集控站系统中可 实现完善的站与站之间联络线上设备的闭锁．防止 在２个有联络设备的站之间操作时．出现本侧有负 荷对侧挂接接地线／合接地刀、本侧有接地线／地刀 对侧合刀闸等恶性事故的发生。
３．３ 系统功能【ｌｏ】 ａ．适用于多种运行方式：集控站微机防误操作
系统能满足集控站实现集中控制、统一调度、统一维 护、统一检修的多种运行方式。
ｂ．多层次防误功能：系统从设备操作过程全程 防误的角度出发，解决了集控层、控站层、间隔层、过 程层的防误闭锁。
ｃ．多地点的防误功能：对集控中心、受控站后 台、测控屏、端子箱（汇控柜）、就地操作机构等多操 作点进行防误闭锁。
ｆ操作队１
操作队１
Ｉ操作队２
ｌ操作队２ ｌ操作队ｍ
ｌ操作队ｍ ｌ｛
Ｉ作队层 ｌ五防上作站１１．．＋ｌ五防工作站ｎ１．．＋Ｉ五防工作站１｜¨‘ｌ五防工作站ｎｌ…ｌ五防工作站ｌ｜¨‘Ｉ五防工作站ｎｌ
隍中心层
ｌ集控中心Ｉ １五防工作站１ｌ
Ｉ集控中心ｌ
ｌ五防丁作站２ｌ
ｌ集控中心ｌ Ｉ五防工作站ｎｉ
ｌ集控中心ｌ ｌ监控系统Ｉ
第３０卷第７期 ２０１０年７月
电力自动化设备
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ｖ０１．３０ Ｎｏ．７
Ｊｕｌ．２０１０＠
集控型防误操作系统方案设计
谷文旗，莫 杰，贺燕英 （华北电网张家口供电公司，河北张家口０７５０００）
摘要：为正确地在集控站的监控系统上进行遥控操作，避免运行人员在倒闸操作工作中出现误操作。提出
操作模式的唯一性．同时实现了集控中心微机防误功能及操作票的统一管理任务。
关键词：多操作模式防误：多层次：网络型：遥控：倒闸操作
中图分类号：ＴＭ７６
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００６—６０４７（２０１０）０７—０１２７—０４
张家口供电公司主网现有运行变电站一般都具 备独立的微机五防装置．能够满足对变电站当地监 控系统遥控操作的软闭锁和就地操作的硬接点防误 闭锁功能…。但随着无人值班站的建设、集控中心的 投产．现有防误系统无法满足集控站防误操作功能 要求［２］，需要对集控中心的各项操作进行防误０－６］。
Ｃ．双机互备：具备双机冗余功能．当其中一台主 机故障时，备份主机自动切换。保证操作正常进行， 提高了系统的可靠性。
ｄ．可维护性：系统调试、维护、升级方便。甚至可 在移动设备上完成系统操作票模拟、审核等工作。 客户端只需要安装客户端软件．不需要配置。系统可 以灵活配置，整个系统可以规划为二级、三级、四级、 五级结构等。
万方数据
ｍ．数据调试维护方便。具体功能是通过权限管 理．可以在任意客户端维护任意变电站的数据（包 含接线图、设备编号、汉字编号、逻辑公式、通信配 置、二次压板、票库内容等），数据维护方便；可以在 任意客户端升级程序．系统自动保证所有客户端的 程序自动更新．避免了程序升级需要跑遍所有变电 站和主站：可以在任意客户端查看任意变电站和服务 器对外通信数据报文．方便调试人员纠错．避免了调 试人员往返于各变电站：可以在任意客户端查看和 跟踪操作票的执行情况：可以不按照设备当前状态 开票．解决了遥信状态不准和大型操作无法提前备 票的问题：可以把任意一个变电站分类到任意一个 操作队或集控中心．方便用户由于地域变化．对变电 站的管理。
了在集控站的监控系统中使用一套防误闭锁系统，防误系统分操作队层、集控中心层、变电站层３层设置。
各层次间相互独立．层次之间的连接以网络为主。该套防误系统涵盖了站内的所有一次主设备及可能影响
主设备安全运行的设备的操作闭锁要求，从技术上解决了集控站监控系统进行集控远方遥控操作、站控层
操作、就地手动操作、检修操作等所有操作模式下的防误闭锁功能．通过程序闭锁保证某一时刻防误闭锁
ｄ．集中／分屏显示：主站体现各子站的一次主 接线．各站主接线可集中或分屏显示。
ｅ．集控主站具备各子站的微机防误功能：可实 现集中开票、分散操作，既可以在集控主站对任意子 站的操作任务进行开票、模拟预演．进行五防闭锁逻 辑判断．检验操作票是否正确．并将倒闸操作票传给 电脑钥匙．然后由操作队拿着电脑钥匙到相应的子 站现场进行倒闸操作：又可以直接将操作票通过通 信方式传给子站的传输适配器并传给电脑钥匙．再 进行现场倒闸操作。各子站断路器可在集控主站或 子站操作．也可在本站控制室ＫＫ把手上操作。