集控站防誤關閉系統(tǒng)的設計

集控站防誤關閉系統(tǒng)的設計

張家口市供電主要網絡上的現(xiàn)有運營站通常配備獨立的小型計算機防御裝置，以滿足當?shù)仉姎夤こ瘫O(jiān)控系統(tǒng)的軟鎖和硬線管理，以及現(xiàn)場操作的硬線防誤封閉功能。但隨著無人值班站的建設、集控中心的投產,現(xiàn)有防誤系統(tǒng)無法滿足集控站防誤操作功能要求,需要對集控中心的各項操作進行防誤。1防集控平臺建立一套“集控型微機防誤閉鎖系統(tǒng)”反映實時的運行方式,系統(tǒng)應分層設置,各層次間應相互獨立,之間主要通過網絡通信,并實現(xiàn)在主站準備各站的傳票操作,實現(xiàn)集控中心微機防誤功能及操作票的統(tǒng)一管理任務。集控型防誤操作系統(tǒng)網絡結構示意圖如圖1所示。本方案在集控層按照客戶端/服務器結構的3層方式考慮。在五防集控層設置集控服務器,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、集控中心分別設置五防工作站,可以進行開票、模擬預演等功能;在變電站設置獨立五防系統(tǒng),實現(xiàn)全站設備操作的防誤閉鎖。遠方操作時五防系統(tǒng)對監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)程序閉鎖;就地操作時則由電腦鑰匙和鎖具來實現(xiàn)防誤閉鎖。本方案集控中心的五防集控服務器從各受控變電站的獨立五防裝置采集五防規(guī)則、實遙信、虛遙信等,作為五防集控服務器的基礎數(shù)據(jù),并隨各變電站實時自動更新。集控中心層與操作隊層的五防工作站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)及運行方式。每個五防工作站可設定操作控制的變電站,無關變電站不顯示。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。集控主站與受控站之間的防誤傳輸通道是指利用自動化系統(tǒng)集控主站與受控站之間現(xiàn)有的光纖通道,分出一個2M帶寬的網口或串口給防誤系統(tǒng)使用,防誤系統(tǒng)的網絡與監(jiān)控系統(tǒng)的網絡通過路由器或串口卡隔離,確保2個系統(tǒng)在不同的2個網段,2個數(shù)據(jù)網絡間不能互相訪問,保證監(jiān)控系統(tǒng)網絡的獨立性。2系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸a.集控中心五防服務器與監(jiān)控系統(tǒng)。通道為以太網,不影響整個監(jiān)控系統(tǒng)的原有數(shù)據(jù)通信功能;規(guī)約為部頒104規(guī)約或協(xié)商;功能為遙信量、閉鎖遙控操作。b.集控中心五防服務器與集控中心、操作隊五防工作站。通道為光纖通道,以太網接口;規(guī)約為部頒104規(guī)約或協(xié)商。3控制型錯誤預防和實現(xiàn)的功能3.1實現(xiàn)多操作點的防誤封閉a.建立以集控中心五防服務器為主,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)。b.實現(xiàn)集控層、站控層、間隔層、過程層的多層次防誤閉鎖。c.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。d.通過建立多層次防誤閉鎖架構,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防服務器的特點a.實用性:五防功能的核心設備———五防服務器,該服務器集中管理所有站的數(shù)據(jù),為所有站提供五防服務功能。受控站的五防客戶端與服務器通信中斷具有獨立運行的功能。b.安全性:五防服務器本身融合了“權限管理、唯一操作權管理、模擬預演、實時邏輯判斷、閉鎖元件”5個方面,完整地實現(xiàn)了對設備操作的防誤功能。c.雙機互備:具備雙機冗余功能,當其中一臺主機故障時,備份主機自動切換,保證操作正常進行,提高了系統(tǒng)的可靠性。d.可維護性:系統(tǒng)調試、維護、升級方便。甚至可在移動設備上完成系統(tǒng)操作票模擬、審核等工作。客戶端只需要安裝客戶端軟件,不需要配置。系統(tǒng)可以靈活配置,整個系統(tǒng)可以規(guī)劃為二級、三級、四級、五級結構等。3.3防系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控a.適用于多種運行方式:集控站微機防誤操作系統(tǒng)能滿足集控站實現(xiàn)集中控制、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一維護、統(tǒng)一檢修的多種運行方式。b.多層次防誤功能:系統(tǒng)從設備操作過程全程防誤的角度出發(fā),解決了集控層、控站層、間隔層、過程層的防誤閉鎖。c.多地點的防誤功能:對集控中心、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進行防誤閉鎖。d.集中/分屏顯示:主站體現(xiàn)各子站的一次主接線,各站主接線可集中或分屏顯示。e.集控主站具備各子站的微機防誤功能:可實現(xiàn)集中開票、分散操作,既可以在集控主站對任意子站的操作任務進行開票、模擬預演,進行五防閉鎖邏輯判斷,檢驗操作票是否正確,并將倒閘操作票傳給電腦鑰匙,然后由操作隊拿著電腦鑰匙到相應的子站現(xiàn)場進行倒閘操作;又可以直接將操作票通過通信方式傳給子站的傳輸適配器并傳給電腦鑰匙,再進行現(xiàn)場倒閘操作。各子站斷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。f.集控主站和各子站間信息同步:不論是在集控主站用電腦鑰匙回傳還是與子站通信,集控主站均可接收操作完成后的回傳信息,實時在線對位、自動顯示設備狀態(tài)變化,保證主站裝置與子站裝置在設備狀態(tài)上的一致。g.唯一操作權功能:對于任何設備,在任意時刻,確保只有唯一的人員可取得該設備操作權。該人員取得操作權后,可在集控中心、站控層、設備層、間隔層任意層進行操作,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。h.完善的遙控操作閉鎖功能:集控中心與變電站的遙控操作實現(xiàn)通信軟閉鎖。i.程序操作防誤功能:可實現(xiàn)集控中心、受控站程序化操作防誤閉鎖功能。j.支持站間閉鎖功能:在整套集控站系統(tǒng)中可實現(xiàn)完善的站與站之間聯(lián)絡線上設備的閉鎖,防止在2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。k.多任務操作功能:五防系統(tǒng)具有多任務并行操作的功能,可在五防系統(tǒng)上同時開出多項操作任務,由多位運行人員同時進行不同的操作任務。l.操作票管理:可按集控中心、多操作隊或各受控站等管理模式進行票號管理,對各受控站的操作票可分別調用、保存。操作票工作流程定義及工作流控制功能,可在集控站系統(tǒng)中任何一臺計算機上完成操作票審批功能。m.數(shù)據(jù)調試維護方便。具體功能是通過權限管理,可以在任意客戶端維護任意變電站的數(shù)據(jù)(包含接線圖、設備編號、漢字編號、邏輯公式、通信配置、二次壓板、票庫內容等),數(shù)據(jù)維護方便;可以在任意客戶端升級程序,系統(tǒng)自動保證所有客戶端的程序自動更新,避免了程序升級需要跑遍所有變電站和主站;可以在任意客戶端查看任意變電站和服務器對外通信數(shù)據(jù)報文,方便調試人員糾錯,避免了調試人員往返于各變電站;可以在任意客戶端查看和跟蹤操作票的執(zhí)行情況;可以不按照設備當前狀態(tài)開票,解決了遙信狀態(tài)不準和大型操作無法提前備票的問題;可以把任意一個變電站分類到任意一個操作隊或集控中心,方便用戶由于地域變化,對變電站的管理。n.系統(tǒng)級“黑匣子”記錄功能:系統(tǒng)可實現(xiàn)對使用防誤系統(tǒng)整個過程的用戶操作信息進行實時記錄,便于追憶分析、事故分析等工作。記錄的數(shù)量大于100個任務,記錄內容不可刪除、修改。掉電記憶10年以上。系統(tǒng)提供記錄的打印、瀏覽功能。o.不同廠家防誤系統(tǒng)互連:國內主流五防廠家的防誤系統(tǒng)可以實現(xiàn)互連互通。4控制站點的操作模式4.1控制操作模擬的執(zhí)行過程集控中心遙控操作由集控中心的五防工作站和集控中心的監(jiān)控工作站共同完成。集控中心的人員接收到調度人員的操作任務后,首先在集控中心五防工作站上對要操作的設備進行模擬,通過五防邏輯判斷后,由集控中心五防工作站按操作順序依次對監(jiān)控操作的設備進行程序解鎖,集控中心監(jiān)控工作站按照遙控操作的步驟進行操作,遙控操作完成后,集控中心五防工作站對監(jiān)控系統(tǒng)主機恢復閉鎖。對整個操作序列重復以上操作直到操作結束。如果遇到緊急情況不需要模擬解鎖,可以通過授權方式解除五防主機對監(jiān)控主機的程序閉鎖。4.2實施模擬操作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監(jiān)控工作站共同完成。集控中心的人員接收到調度人員的操作任務后,首先在集控中心五防工作站上對要操作的斷路器或隔離開關進行模擬,模擬設備通過五防邏輯判斷后,五防工作站把生成的操作執(zhí)行序列發(fā)送給監(jiān)控工作站,由監(jiān)控工作站實現(xiàn)控制操作。4.3模擬預演操作票操作方式等同于集控中心遙控操作。具體操作步驟為:操作人員接收到操作任務后,在受控站防誤主機上模擬預演操作票,模擬預演結束后,當遇到斷路器或隔離開關操作時,受控站防誤主機向監(jiān)控后臺發(fā)送解鎖信息,受控站監(jiān)控后臺按照遙控操作的步驟進行操作。對整個操作序列重復以上操作,直到操作結束。如果遇到緊急情況不需要模擬解鎖,可以通過授權方式進行緊急解鎖。4.4機械編碼鎖、電編碼鎖對于手動操作設備的刀閘、地刀、臨時接地線、網柜門均采用機械編碼鎖、電編碼鎖加裝相應的閉鎖附件(鎖銷、地線樁、地線頭、門把手等)實施閉鎖。使用電腦鑰匙到現(xiàn)場進行倒閘操作,操作完畢后將操作結果回傳給防誤主機。4.5對檢修票中的電動設備的控制回路有解鎖的防誤系統(tǒng)可恢復對檢修票首先在防誤系統(tǒng)上進行模擬預演,開出檢修票,拿電腦鑰匙對手動設備進行就地解鎖,對于電動設備,防誤系統(tǒng)把檢修票中的