专利名称：基于一体化在线式五防实现的变电站动态防误闭锁系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统自动化领域，更具体地涉及变电站智能防误闭锁系统。
背景技术：
变电站传统的操作流程是开具操作票，模拟预演，然后执行。根据要执行的任务， 开具出具体的操作票；将此操作票进行五防操作预演，预演的过程中检查五防逻辑；五防 逻辑检查通过后，进行实际设备操作。实际设备操作可以在监控系统遥控完成，也可以传到 电脑钥匙，到现场操作完成。传统的操作流程，是积累了大量实际操作经验和教训形成的，对于变电站安全操 作起了很大作用；但现有的微机防误系统是静态的，系统在操作之前判断一次五防逻辑，不 论是在监控系统的遥控操作，还是传到电脑钥匙到现场进行的操作，从静态五防判断之后 到真正操作之前这段时间，即使系统运行情况发生改变操作也能继续完成，这段时间系统 是失去五防强制闭锁的。这是传统微机五防无法解决的问题，也是现场安全运行的重大隐 患。此外传统的微机五防在系统正常的运行过程中是没有防误逻辑，对于系统的紧急操作 不能实现基本的五防判断。传统微机五防不能根据现场设备状态的变化动态的闭锁操作设 备。现场操作期间，防误主机也不能动态得到现场操作的执行情况，也不能在操作人员持电 脑钥匙去现场操作期间因其他设备位置的变化而闭锁当前操作。
发明内容
为解决现有五防系统中存在的上述问题，本发明设计了基于一体化在线式五防实 现的变电站动态防误闭锁系统，本发明具体采用以下技术方案基于一体化在线式五防实现的变电站动态防误闭锁系统，该系统包括监控主机、 监控网络、测控单元、现场设备，所述防误闭锁系统集成在变电站的监控系统中；其特征在 于所述监控主机除实现原有监控系统监视和控制功能外，还集成五防和操作票系统 功能，并且实现发出程控防误指令的功能；所述监控网络除实现原有监控系统监视和控制数据传递功能外，还用于传递程控 防误指令；所述测控单元除实现原有监视和控制功能外，还通过监控网络接收自监控主机中 动态防误服务发出的程控防误指令，完成防误闭锁节点的闭合和断开，所述测控单元的防 误闭锁节点串入测控屏和就地操作机构的操作回路；所述现场设备是指防误闭锁系统中的操作设备，包括开关、刀闸、和能够返回闭锁 节点位置的网门、地线设备，闭锁节点通过串入现场设备的电气接线，实现对现场设备的闭 锁；所述变电站动态防误闭锁系统在操作票执行过程当中始终运转，根据监控系统中 全站设备的状态动态处理当前操作设备的防误闭锁节点分合，实现对设备的动态五防解、闭锁功能，防止误操作的发生。在本发明的变电站动态防误闭锁系统中，防误逻辑的判断是时时刻刻在进行的， 只要是系统在运行，防误逻辑的判断就一直在进行。这是分为两个层次进行的1.监控主 机的监控动态防误服务模块，该模块在监控启动后一直运行，在发现五防逻辑不满足的情 况时，立即对操作进行闭锁，基于后台监控系统的监控动态防误服务功能实现防误闭锁其 实时性是秒级的；2.测控装置的测控装置动态防误服务模块，该模块在测控装置中一直运 行，在发现五防逻辑不满足的情况时，立即对操作进行闭锁，基于测控装置的动态防误服务 实现防误闭锁其实时性是十毫秒或百毫秒级别的。由于测控装置动态防误服务模块的防误 功能的实时性远高于后台监控系统的动态防误服务，通常情况下都是测控装置首先反应进 行闭锁，此种情形下基于后台监控系统的动态防误功能作为第二道防线备用。就这样，形成 了测控装置、后台监控系统两条实时防误闭锁的软总线，连接到此软总线的设备都处于实 时防误闭锁系统的安全保护之下。
图1是本发明的动态控制逻辑示意图；图2所示为本发明的系统结构示意图。
具体实施例方式下面根据说明书附图并结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细说明。基于一体化设计的变电站动态防误闭锁系统，包括以下组成部分 监控主机、即监控系统后台计算机。监控系统后台计算机实现原有监控系统监 视和控制功能，此外集成五防和操作票系统功能，并且实现发出程控防误指令的功能。 监控系统网络。监控系统网络实现原有监控系统监视和控制数据传递功能，此 外实现传递程控防误指令的功能。 测控单元。测控单元除实现基本的监视和控制功能外，还实现接受控制指令分、 和当前设备控制节点的功能。同时测控内逻辑也可自诊断。 现场设备。即防误闭锁系统中的操作设备，包括开关、刀闸、和能够返回闭锁节 点位置的网门、地线设备等，通过该接线将防误闭锁节点串入现场设备，实现对现场设备的 闭锁。 运行在变电站动态五防系统中动态防误服务模块。该服务模块的功能就是负责 根据监控系统全站设备状态和一体化五防开具操作票序列顺序分、合当前操作设备节点、 动态监测当前设备防误闭锁节点状态，实现全站设备动态、实时防误闭锁功能。所述的一体化设计指的是防误系统集成到监控系统中，防误主机和监控主机、图 形、数据库、防误网络和监控网络的合一。一体化监控系统数据库中增加五防相关数据表， 并建立与监控遥信表和遥控表的关联；具备五防功能的防误闭锁系统作为监控系统的功能 模块，所需的信息，直接取自监控实时库，避免了传统五防因通信或独立数据库不一致引起 的操作问题，提高了防误闭锁的可靠性和实时性。所述的动态防误(即五防)是指在正常的操作过程中，为每一操作设备在测控单 元增加监控系统可控的防误闭锁节点，串入设备控制回路。在操作的时候，只有防误闭锁节点闭合时操作设备才可出口。节点默认都是打开的。对于测控单元，不仅要接收正常的遥 控令，还要接收后台监控发送的闭锁节点控制令，同时测控还可通过下传至其中的五防逻 辑自诊断操作。系统开具操作票执行后，系统按照操作票对应的操作序列，闭合防误闭锁节 点。同时开始动态监测该节点状态并实时根据相关设备状态分合当前操作设备防误闭锁节 点实现动态解、闭锁。本步操作完成，闭合的防误闭锁节点断开，并自动闭合下一步操作设 备防误闭锁节点。直至票结束或中止。当测控故障无法在当地监控操作，需要进行就地操作时。在当地 机构增加的解锁 开关将防误闭锁节点短接，确保操作的顺利进行，此故障应对方案，保证系统即使出现故 障，也能达到传统离线五防的防误水平。图1为本发明实现动态五防闭锁功能的逻辑图，所示流程仅包括动态防误服务部 分。不包括开票、预演，和遥控操作等传统五防操作流程。该系统包括监控主机、监控网络、测控单元、现场设备，通过监控主机动态防误服 务和测控装置中动态防误服务模块共同实现动态的防误闭锁功能。动态防误闭锁系统对比 于传统的微机防误系统，防误逻辑的判断是时时刻刻在进行的，只要是系统在运行，防误逻 辑的判断就一直在进行，能够形成全程的实时的防误闭锁功能。基于一体化在线式五防实 现，首先需要在一体化五防中配置了一次设备的逻辑，并将配置好的逻辑下传测控装置。操 作票预演完成，传票执行后，监控动态防误服务模块在操作票运行期间始终动态监视和控 制设备防误闭锁节点。该服务按照操作票序列，在当前操作设备条件符合且防误闭锁节点 未闭合时发令至测控要求闭合防误闭锁节点。测控装置在接收到指令后经自身动态五防服 务的允许闭合节点，只有防误闭锁节点闭合，操作回路接通，才能进行正常的遥控操作。如 果某设备位置的变化造成当前操作设备逻辑不满足，测控装置动态防误服务模块可动态监 测到，并实时断开当前已闭合的防误闭锁节点。当前设备操作完成后，监控动态防误服务模 块及时发令至测控，断开当前已操作设备的防误闭锁节点，待节点断开成功后开始动态闭 合下一操作设备的防误闭锁节点。直至操作票中止或全部操作完成。在此一过程中，动态 防误服务一直实时动态的守护着当前操作设备的防误闭锁节点。防止误操作的发生。在操作之前要开具操作票，开具的操作票经过了系统的预演过程，已然满足五防 逻辑，传票执行后形成有顺序操作序列；开始操作后，对于每一步操作先验证是否满足五防 逻辑闭锁，满足五防逻辑闭锁后，通过动态防误服务发令闭合当前操作防误闭锁节点，如果 防误闭锁节点闭合成功，就可以进行正常的设备操作；如操作过程中动态防误服务监测到 其他设备状态变化而引起当前操作设备应当闭锁，则通过动态防误服务发送节点控制令断 开该防误闭锁节点。同理，监测到当前操作操作逻辑满足而防误闭锁节点尚未闭合时通过 动态防误服务也会发送节点控制令再次闭合该防误闭锁节点。本步操作完成后，通过动态 防误服务发送节点控制令断开当前操作设备的防误闭锁节点，断开成功后再发节点控制令 闭合下一步操作防误闭锁节点，一直到所有操作完成或操作中止。图2所示为本发明的系统结构示意图。该系统由监控主机、测控装置和监控、五防 合一的网络共同组成，所述监控主机中动态防误服务模块根据当前操作票序列和当前操作 设备的逻辑发出节点控制令到测控装置。测控装置在接收到通过监控动态防误服务发出的 控制令后由自身的动态防误服务模块根据监控下传至本地的逻辑进行判断，并决定是否接 受监控控制令并分、合自身防误闭锁节点。
以上给出的实施例用以说明本发明和它的实际应用，并且因此使得本领域的技术人员能够做出和使用本发明。但这仅仅是一个较佳的实施例，并非对本发明作任何形式上 的限制，任何一个本专业的技术人员在不偏离本发明技术方案的范围内，依据以上技术和 方法作一定的修饰和变更当视为等同变化的等效实施例。
权利要求
基于一体化在线式五防实现的变电站动态防误闭锁系统，该系统包括监控主机、监控网络、测控单元、现场设备，所述防误闭锁系统集成在变电站的监控系统中；其特征在于所述监控主机除实现原有监控系统监视和控制功能外，还集成五防和操作票系统功能，并且实现发出程控防误指令的功能；所述监控网络除实现原有监控系统监视和控制数据传递功能外，还用于传递程控防误指令；所述测控单元除实现原有监视和控制功能外，还通过监控网络接收自监控主机中动态防误服务发出的程控防误指令，完成防误闭锁节点的闭合和断开，所述测控单元的防误闭锁节点串入测控屏和就地操作机构的操作回路；所述现场设备是指防误闭锁系统中的操作设备，包括开关、刀闸、和能够返回闭锁节点位置的网门、地线设备，闭锁节点通过串入现场设备的电气接线，实现对现场设备的闭锁；所述变电站动态防误闭锁系统在操作票执行过程当中始终运转，根据监控系统中全站设备的状态动态处理当前操作设备的防误闭锁节点分合，实现对设备的动态五防解、闭锁功能，防止误操作的发生。
2.根据权利要求1所述的变电站动态防误闭锁系统，其特征在于，所述动态防误闭锁 系统将五防功能完全集成到监控系统，监控系统和防误闭锁系统实现图形、数据库的合一， 避免了传统五防因通信或双方数据库数据不一致引起的操作问题。
3.根据权利要求1所述的变电站动态防误闭锁系统，其特征在于，所述变电站动态防 误闭锁系统提供了动态的、涵盖了站内所有设备的、实时的操作票顺序闭锁，监控系统启 动，所述变电站动态防误闭锁系统开始运转，在对现场设备操作的时候，只有当前操作票当 前防误闭锁节点闭合的情况下，才可以实现操作；当运行人员开具了操作票后，所述变电站 动态防误闭锁系统中就有了和操作票对应的操作序列，操作票执行后，监控主机根据全站 设备状态动态控制当前操作设备的防误闭锁节点，在操作票运行过程中始终实时根据全站 设备状态动态的控制着该节点分合，直至操作票结束或中止。
4.根据权利要求3所述的变电站动态防误闭锁系统，其特征在于，所述动态防误闭锁 系统进一步优选地包括运行在所述监控主机上的监控动态防误服务模块，其在操作票运行期间始终动态监视 和控制全站设备的防误闭锁节点；运行在所述测控单元上的测控装置动态防误服务模块，其实时监控当前操作设备的防 误闭锁节点，当某设备位置的变化造成当前操作设备五防操作逻辑不满足时，测控装置动 态防误服务模块实时断开当前已闭合防误闭锁节点。
5.根据权利要求4所述的变电站动态防误闭锁系统，其特征在于，所述监控动态防误 服务模块和测控装置动态防误服务模块的工作流程优选如下首先在所述变电站动态防误闭锁系统中配置一次设备的五防操作逻辑，并将配置好的 逻辑下传测控装置；操作票预演完成，并执行后，所述监控动态防误服务模块始终根据操作票动态监视和 控制全站设备的防误闭锁节点，并按照操作票序列，在当前操作设备条件符合且防误闭锁 节点未闭合时发令至测控装置要求闭合当前操作设备的防误闭锁节点；所述测控装置在接收到所述指令后由测控装置动态防误服务模块根据所述下传的五 防操作逻辑进行实时的逻辑计算，五防操作逻辑满足后，闭合防误闭锁节点，只有当前操作 设备的防误闭锁节点闭合，操作回路电气接线接通，才能进行正常的遥控操作。
全文摘要
本发明公开了一种基于一体化在线式五防实现的变电站动态防误闭锁系统，该系统包括监控主机、监控网络、测控单元、现场设备，通过监控主机中的动态五防服务和测控装置中的动态五防服务共同实现动态的防误闭锁功能。动态防误闭锁系统对比于传统的微机防误系统，防误逻辑的判断是时时刻刻在进行的，只要是系统在运行，防误逻辑的判断就一直在进行，能够形成全程的实时的防误闭锁功能。通过本发明的技术方案，可以实现不论在站控层主机遥控，在间隔层进行操作，还是在设备层就地操作，全站范围内所有设备均可以唯一、正确的操作；根据现场运行方式的改变，实时在线的进行防误逻辑的计算，对相关设备可动态、实时的解锁或闭锁，实现动态防误的功能。
文档编号H02J13/00GK101834471SQ20101018191
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者宋占岭, 张晓文, 张玲, 段新辉, 王志林, 禤文健, 谭喆, 赵永发, 邹国惠, 高新华 申请人:广东电网公司珠海供电局;广东电网公司电力科学研究院;北京四方继保自动化股份有限公司