CN101257224B - 在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,包括:测控装置采用双模块结构;测控装置连接以太网,不同间隔层的测控装置间采用UDP/IP协议进行信息共享;防误闭锁逻辑通过计算机输入、编译,经以太网下载安装至测控装置;利用设备状态的信号量和电气量进行防误闭锁逻辑判断;为每个控制对象分别增加一副手动操作闭锁接点。本发明利用间隔层的测控装置实现防误闭锁功能,实现所有遥控操作和当地手动操作的防误闭锁逻辑判断,防误保护全面;对报文进行分类,防止了重要报文的丢失;防误闭锁逻辑采用逆波兰表达式,占用资源少,运算简单,易于计算;对遥控操作和手动操作先判断,再开放闭锁,保证了操作的安全性和正确性。

Description

在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种防误闭锁技术,更准确地说本发明是涉及一种在变电站自动化系 统的测控装置中实现防误闭锁功能的技术。属于电力自动化技术领域。
[0002] 背景技术
[0003] 防误操作是变电运行管理的一项重要内容,如果发生误操作事故,不仅可能使操 作人员的人身受到严重伤害,也可能使运行设备受到严重损坏,并发生进一步停电事故。 我国电力系统早在1990年就提出了电气设备“五防”的要求,并以法规形式在能源安保 [1990] 1110号文《防止电气误操作装置管理规定》行文规定了电气防误的管理、运行、设计 和使用原则。按“规定”,防误装置的设计应遵循的原则是:凡有可能引起误操作的高压电气 设备,均应装设防误装置和相应的防误电气闭锁回路。
[0004] 目前变电站常用的防误闭锁方式有机械闭锁、电气回路闭锁、微机防误闭锁、监控 五防一体化闭锁方式等。
[0005] 机械闭锁是靠设备操作机构的机械结构制约而达到相互联锁的闭锁方式,只能在 一体化隔离开关中主刀与地刀间或成套开关柜中实现,不能实现分开布置的设备之间的闭 锁。
[0006] 电气闭锁是将开关、隔离开关等设备的辅助接点串接在需闭锁的隔离开关、接地 刀闸等电动操作回路上,从而实现设备间的互锁,闭锁可靠,但很难实现较为复杂的防误闭 锁逻辑。
[0007] 微机防误闭锁是近二十年发展起来的一种防误闭锁方式,能实现全站防误闭锁, 但需要在现场安装电脑钥匙、专用编码锁具、五防机等设备。而且专门的微机五防系统通常 是采用编码锁来闭锁当地操作,只是解决了用一把微机钥匙依操作顺序开锁问题,机构之 间没有在机械上的直接联系,并不是强制闭锁。用微机钥匙开锁后不一定对机构进行操作, 就可转入下一步操作,即发生“走空程”现象。一旦发生“走空程”现象,就意味着误操作事 故的可能发生。
[0008] 在变电站监控系统中实现防误闭锁功能,可以减少变电站的设备种类,提高变电 站自动化水平,而且大大减少模拟操作时间,节约大量的电缆和现场安装工作量,同时经模 拟和实际操作生成的信息也更完善、更可靠,避免了因断路器、隔离开关等设备的辅助接点 接触不良而造成的错误信息。目前在变电站监控系统中的防误闭锁功能主要由位于站控层 的后台计算机实现。尽管后台防误系统能够进行模拟逻辑预演、完成逻辑闭锁控制和生成 倒闸操作票等强大功能,但是由于变电站自动化系统与远方调度系统通信大多与通信控制 单元之间进行,远方调度控制命令在进行控制时要将命令转发给后台防误系统进行防误闭 锁判断,增加了中间转换过程,当后台防误系统出现问题时会影响远方调度命令的执行,而 且后台防误系统大多采用Windows操作系统,其安全性和实时行不能满足要求。
[0009] 变电站测控装置完成变电站自动化系统的电气量测量计算、状态量采集、操作对 象的控制输出等功能,是变电站自动化系统的末端采集、执行装置。所有的遥控操作都由位 于间隔层的测控装置执行,如果可以实现测控装置对所有的控制操作都经过防误闭锁逻辑判断,那么可以保证变电站自动化系统的所有控制操作都实现防误闭锁判断,对于变电站 的安全操作具有重要意义。
[0010] 目前国内对在变电站测控装置中实现防误闭锁操作的技术还处于研究开发阶 段,文献《间隔层保护测控装置防误操作实现方法》(电力系统自动化[J],2006,30 (11), P81-85)介绍了一种在低压保护测控一体化装置中实现变电站防误操作的实现方法,其采 用以太网通信和CAN网通信相结合的方式,通信方式较为复杂。其防误闭锁主要方法是:在 进行遥控选择操作时,进行间隔层相关装置的信息实时查询,并进行防误闭锁逻辑判断,这 样当间隔层装置较多时遥控操作需要较长的信息查询时间和防误逻辑判断时间。例如,其 给出的实例说明,遥控操作时,经过10台装置的有效测试发现这种方法可在3秒内完成。而 一般电压等级在220kV及以上的变电站,间隔层测控装置往往都超过二三十套,随着装置 的增加,信息交换时间成倍增加,影响了遥控操作的实时性。同时在控制过程中,该系统并 不能保证相关装置信息的实时交换,如果信号发生变化,装置可能发生误判断。例如现场遥 控选择和遥控执行之间可能间隔二三十秒,高压变电站的断路器同期判断可能持续数十秒 等,此时如果现场情况发生变化,该文献介绍的方法可能发生误判断。而且该文献介绍的装 置和普通测控装置一样没有对变电站当地手动KK把手操作进行防误闭锁,不能实现顺序 控制功能,因此防误闭锁还不全面。其防误规则的输入也较为复杂。
发明内容
[0011] 为解决现有技术的不足,本发明的目的是:
[0012] 1、提供一种让测控装置实时掌握全站信息,特别是其它相关间隔的信息,在变电 站间隔层测控装置中利用全变电站实时信息实现遥控操作的防误闭锁功能的在变电站测 控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法。
[0013] 2、提供一种在变电站测控装置中实现当地手动KK把手操作的防误闭锁功能和顺 序控制功能,特别是防止走错间隔功能的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的 方法。
[0014] 3、提供一种方便地实现防误闭锁逻辑的输入和安装的在变电站测控装置中实现 变电站防误闭锁功能的方法。
[0015] 为实现上述目的,本发明是通过以下的技术方案来实现的:
[0016] 一种在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于在变电站 的测控装置中实现变电站防误闭锁功能,包括以下步骤:
[0017] (1)、所述的测控装置采用双模块结构,包括处理以太网通信任务的以太网通信模 块和处理测控功能和进行防误闭锁判断的测控模块,所述的测控模块包括防误闭锁逻辑判 断模块、信号采集模块、交流采样计算模块、状态量采集模块和控制模块;
[0018] (2)、测控装置连接以太网,不同间隔层的测控装置间采用UDP/IP通信协议进行 信息共享,并在应用层增加提高其传输可靠性的协议;
[0019] (3)、防误闭锁逻辑通过计算机输入、编译,通过以太网将防误闭锁逻辑下载安装 至测控装置;
[0020] (4)、测控装置实时利用反应设备状态的信号量和电气量进行防误闭锁逻辑判 断;[0021] (5)、测控装置不断地采集本间隔层信息,并从以太网监听其它相关装置的信息, 测控装置不断地进行防误闭锁判断,并且输出一组防误闭锁判断的结果;当调度或后台对 测控装置进行遥控操作时,测控装置直接利用防误逻辑闭锁判断模块输出的闭锁结果,进 行控制操作:如果闭锁结果满足操作条件,就允许进行遥控操作;如果不满足,就闭锁操 作;
[0022] (6)、测控装置为每个控制对象分别增加一副用于进行当地手动KK把手操作防误 闭锁的防误闭锁节点。
[0023] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 测控装置,其通信方式采用双百兆以太网通信方式;所述的以太网通信模块和测控模块之 间采用双口 RAM进行通信。
[0024] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 以太网通信模块采用双核芯片,包括一个处理网络通信底层协议任务的内核和一个处理常 规任务的内核;所述的测控模块中包括一个进行测控功能和防误规则的逻辑运算的测控 DSP,在测控DSP的外围扩展一个可擦写的、用于存储防误闭锁规则的DSP片外存储器。
[0025] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 测控装置将通过网络按照UDP/IP协议传输的报文分为不需要申请重发的普通报文和需要 申请重发的重要报文;对重要报文进行编号,并分析是否有报文丢失,如果丢失则申请重 发;各个间隔层的测控装置每隔1秒发送一次报文编号,判断报文是否丢失,如此实现所有 测控装置的电气量、状态量的快速共享。
[0026] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 测控装置,其信号采集模块不断进行交流电气量采样计算和状态量采集,检测到信号变化 后,立刻将变化的信号通过以太网发送给其它相关装置,使其它相关装置及时更新防误闭 锁判断需要的信息;以太网通信模块实时不停地监听以太网通信报文,实时对和防误逻辑 判断有关的装置的信息进行处理;其防误闭锁逻辑判断模块实时不停地进行各控制对象的 防误闭锁判断。由于相关装置的信息是实时获取的,防误闭锁逻辑判断是不断进行的,当进 行控制操作时,装置可以直接根据防误判断结果进行防误闭锁判断,不需要额外的相关信 息获取时间和防误逻辑判断时间,保证了控制的实时性和快速性。
[0027] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 防误闭锁逻辑通过计算机采用图形化界面进行输入、编译;所述的测控装置下载安装的防 误闭锁逻辑为采用逆波兰表达式表达的防误闭锁逻辑。
[0028] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于将所述 的电气量与阈值进行比较,生成一个虚遥信,再将此虚遥信输入防误闭锁表达式,参与逻辑 判断;防误闭锁判断的控制闭锁条件可以是本间隔层也可以是变电站其它间隔层的状态量 或者电气量。
[0029] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 测控装置,其软件采用模块化并行处理技术,交流采样计算模块、状态量采集模块、控制模 块、防误闭锁逻辑判断模块、以太网通信模块并行同步处理。保证了各模块的实时性,特别 是保证了在进行遥控操作过程中,如果本装置采集的信号或相关装置信号发生变化,防误 闭锁逻辑判断模块仍然能实时输出新的结果,控制模块可以实时根据新的结果进行防误控制。
[0030] 前述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于所述的 防误闭锁节点串联至控制回路中,同时在变电站监控系统的后台计算机和测控装置的通信 协议中增加一组控制闭合或断开测控装置防误闭锁节点的指令;在进行当地手动KK把手 操作时,当地后台计算机首先进行控制预演并记录操作顺序,然后按顺序逐个向对应的测 控装置发出闭合防误闭锁节点的指令;测控装置接到闭合指令后,判断防误闭锁逻辑,条件 满足时合上相应防误闭锁节点,进行当地手动操作;操作成功后,后台计算机向刚才的测控 装置发出断开防误闭锁节点的指令,再顺序向下一个操作对象的测控装置发出闭合防误闭 锁节点的指令,进行下一步操作。
[0031] 本发明的有益效果是:本发明利用间隔层的测控装置实现防误闭锁功能,实现所 有遥控操作和当地手动操作的防误闭锁逻辑判断,防误保护全面;测控装置采用双处理器 结构,并通过以太网实现信息共享,处理速度快;对报文进行分类,防止了重要报文的丢失; 防误闭锁逻辑采用逆波兰表达式,占用资源少,运算简单,易于计算;将电气量加入了防误 闭锁判断条件,实现了电气量参与判断的功能;对遥控操作和手动操作先进行逻辑判断,再 开放闭锁,保证了操作的安全性和正确性。
[0032] 附图说明
[0033] 图1是本发明中的测控装置硬件结构示意图;
[0034] 图2是本发明中的防误闭锁接点作用示意图;
[0035] 图3是本发明的防误闭锁逻辑的输入界面。
具体实施方式
[0036] 以下结合附图对本发明作具体的介绍。
[0037] 1、测控装置的硬件结构
[0038] 由于测控装置既需要完成遥测量的计算、遥信量的采集和遥控的执行,又需要完 成控制操作的防误闭锁判断,这对测控装置的硬件结构和性能有较高的要求,图1为本发 明中的测控装置的硬件结构示意图,它是一个双模块结构,以太网通信模块专门处理以太 网通信任务,测控模块处理测控功能和进行防误闭锁判断。
[0039] 测控装置实现全站防误闭锁功能的关键在于位于不同间隔层的测控装置实现采 集信息的共享,这就要求测控装置具有较强的通信处理能力。间隔层设备直接连接以太网 可以减少通信冗余,提高通信效率,而且易于实现间隔层设备信息共享。本发明介绍的间 隔层测控装置采用直接上网技术,利用以太网的通信优势,快速实现间隔层设备信息共享。 测控装置采用专门的通信处理模块专门处理网络通信任务。测控装置的通信方式采用双 百兆以太网通信方式,测控装置的以太网通信处理器采用一款Motorola公司推出的新一 代PowerPC系列处理器。芯片主频达到200MHz,而且芯片内部采用双核技术,其中一个内 核是采用精简指令集(RISC)的通信处理模块(CPM),专门进行网络通信底层协议任务的处 理,另一个内核用来处理常规任务。由于当网络流量较大时,往往网络通信底层协议的处理 需要消耗处理器大量时间和资源,采用双核技术相对于常规通信处理器,工作更加有效,处 理器的负荷分配更加平衡。
[0040] 基本的测控功能和防误规则的逻辑运算由测控DSP实现。为了保证测控功能和防
7误闭锁功能的实时性和准确性,测控功能采用主频达150兆赫兹32位工业级DSP进行处 理。测控DSP的外围扩展了一片可擦写的片外存储器,用于存储防误闭锁规则。
[0041] 测控部分除了具有常规测控装置需要的模拟量输入采集模块、状态量输入模块、 遥控输入模块等外,本发明还为每个操作对象设计一副防误闭锁节点串联至控制回路中, 用于闭锁当地操作,如图2所示。
[0042] 测控DSP和通信PowerPC间采用双口 RAM通信,确保了二者之间的高速数据交换。
[0043] 2.网络协议的选择
[0044] 为了实现不同间隔层测控装置之间信息的实时共享,网络传输协议的选择至关重 要。TCP(Transmission Control Protocol)与UDP (User DatagramProtocol)都是OSI (Open Systems Interconnection)传输层协议,是基于IP协议开发的,是应用得最广泛的以太网 传输协议。变电站网络通信中的传输协议基本上都是采用TCP或UDP。
[0045] TCP协议用于为应用程序提供连接定向和可靠通信。但其仅支持单播模式,信息的 目标地址只能有1个,网络上除目的地址之外的其它节点都不能接收源节点发送的信息。 当间隔层装置向多个间隔层的其它装置发送闭锁数据时,同一数据必须发送数次,造成数 据传输效率不高,间隔层装置的CPU资源消耗增大。而且全部数据采用可靠传送可能造成 的随机时延将难以满足变电站防误闭锁判断对电力信息的实时性要求。
[0046] 而UDP协议用于为应用程序提供无连接的通信,只负责发送数据,并不保证数据 被可靠发送,可靠的发送由应用程序负责。由于不需要事先建立握手联系,并且有单播、分 组广播和广播三种方式,一台装置发送报文能够被多台装置同时接收。因此UDP的传输效 率高,其实时性和快速性满足间隔层测控装置实现防误闭锁功能的需要,但其报文可能丢 失,需要在应用层增加协议提高其传输可靠性。本发明采用的是UDP/IP网络协议。
[0047] 为了实现装置信息传输的快速性和可靠性,测控装置将通过网络传输的报文分为 不需要申请重发的普通报文和需要申请重发的重要报文。普通报文如全遥测等,它们如果 丢失后,由于对系统影响不大,而且测控装置会定时发送,可以使丢失的数据及时更新。重 要报文如遥信变位等,对防误闭锁影响很大,而且通常只发送一次,如果丢失需要申请重 发。测控装置对发送的重要报文进行编号,并保留数十份重要报文。接受装置接收到重要 报文后,记录其编号,并分析是否有报文丢失,如果有,则向发送方申请重发丢失的重要报 文。发送方从备份缓冲区查找被申请的数据包后重新发送。由于平时重要报文很少,测控 装置可能长时间收不到相关间隔装置的重要报文,无法监视编号的变化,也就无法判断重 要信息报文是否丢失,因此测控装置还必须定时向网络发送各自当前重要报文的编号。各 间隔的装置每隔一秒发送一次报文编号,这样其它间隔的相关装置可以在一秒内判断报文 是否丢失,及时将丢失的报文申请重发。由于采用了报文申请重发机制,采用UDP通信协议 易于实现间隔层测控装置的信息共享,能够满足在间隔层测控装置实现防误闭锁功能对网 络通信的要求。
[0048] 3.闭锁逻辑的输入和安装
[0049] 变电站的防误闭锁逻辑通常是根据变电站各设备的状态信号,进行一定的逻辑运 算,得出当前各出口对象是否可以进行操作。由于不同变电站、不同间隔曾、不同设备的控 制逻辑差异很大,因此本发明采用图形化界面,将变电站的防误闭锁逻辑在计算机上输入, 然后将计算机通过以太网和测控装置进行通信,将防误闭锁逻辑输入至测控装置。
8[0050] 防误闭锁逻辑的输入界面见图3。本发明将变电站的防误闭锁逻辑抽象为不同信 号的“与”、“或”、“非”运算,当进入图3界面后,在输入量中输入不同装置的不同遥信号,在 逻辑门中输入“与”、“或”或者“非”逻辑,并用逻辑线将信号和各逻辑门进行连接,这样可 以方便的实现防误闭锁逻辑的输入。输入完成后,计算机需要将输入的逻辑进行一定的编 译工作,然后通过以太网将防误闭锁逻辑下载安装至测控装置。
[0051] 4.闭锁逻辑的实现
[0052] 由于测控装置相对于后台计算机内存和运算速度有限,通常无法对复杂表达式进 行编译,然后按照运算符的优先级进行运算。在测控装置中进行防误闭锁运算往往需要在 计算机中对防误闭锁逻辑进行一定的组态和编译工作,形成适合测控使用的防误闭锁表达 式,然后下载安装到测控装置进行防误闭锁逻辑的运算。
[0053] 本装置采用逆波兰表达式表达防误闭锁逻辑。逆波兰表达式也称运算符后缀 表达式,它将复杂表达式转换为可以依靠简单的操作得到计算结果的表达式。例如 (a+b)*(c+d)转换为ab+cd+*。它的优势在于只进行两种简单操作,入栈和出栈就可以完成 任何普通表达式的运算。其运算方式如下:如果当前字符为变量或者为数字,则压栈;如果 是运算符,则根据运算符的性质将栈顶的一个或两个元素弹出作相应运算,结果再入栈;最 后当表达式扫描完后,栈里的就是结果。逆波兰表达式虽然看起来比较繁琐,其实适合在计 算机中使用。计算机可以不用关心运算符的优先级,也不用关心表达式中是否有括号,只要 不断地执行上面两个操作,就可以得出运算结果。
[0054] 间隔层测控装置主要是利用反映一次设备状态的信号量进行防误闭锁逻辑判断。 表达式中的操作数就是装置采集的遥信量,而运算符主要就是与、或、非三种。结合本发明 设计了专门的防误闭锁逻辑编译软件,该软件在普通的计算机上运行,它将输入的防误闭 锁逻辑转换为逆波兰表达式,然后下装至测控装置。测控装置采用逆波兰表达式计算防误 闭锁逻辑,运算相对简单,占用系统资源较少,易于实现防误计算。
[0055] 测控装置不停的进行交流电气量采样计算和状态量采集,检测到信号发生变化 后,立刻通过以太网向相关装置发送变化信息,使相关装置及时更新防误闭锁判断需要的 信息。相关装置以太网通信模块不停的实时监听以太网报文,实时对和防误逻辑判断有关 的装置的信息进行处理,检测到相关装置的信号后,及时更新相关信息。测控装置防误闭锁 逻辑判断模块不断的进行各控制对象的防误闭锁判断,并输出一组防误闭锁结果。由于相 关装置的信息是实时获取的,防误闭锁逻辑判断是不断进行的,当进行控制操作时,装置可 以直接根据防误判断结果进行防误闭锁判断,不需要额外的相关信息获取时间和防误逻辑 判断时间,保证了控制的实时性和快速性。测控装置进行遥控操作时根据防误闭锁结果进 行遥控操作,条件满足则允许操作,条件不满足则禁止操作。
[0056] 测控装置软件采用模块化并行处理技术,交流采样计算模块、状态量采集模块、控 制模块、防误闭锁逻辑判断模块、以太网通信模块并行同步处理,保证了各模块的实时性, 特别是保证了在进行遥控操作过程中,如果本装置采集的信号或相关装置信号发生变化, 防误闭锁逻辑判断模块仍然能实时输出新的结果,控制模块可以实时根据新的结果进行防 误控制。
[0057] 装置经测试当将四十台装置挂在同一百兆以太网上,对其中任意一台装置采集的 状态信号进行变位,其它相关装置在500毫秒内都对该信号进行了更新,防误闭锁逻辑的输出也得到更新,实时性非常高。
[0058] 5.测量电气量参与防误闭锁
[0059] 防误闭锁计算不仅和状态量有关,还和电气量有关。通常的“五防”功能中有数项 是和电气量有关,如“防止带负荷分、合隔离开关,防止带电合接地刀闸”等。随着技术的发 展,电力运行单位对防误闭锁的要求也越来越细致,目前已经有越来越多的用户要求引入 电气量进行防误闭锁判断,例如《苏电生(2006) 1356号-变电站防误操作技术规定》就要 求“对程序化操作的变电站,综自设备的防误逻辑闭锁条件除了判断设备位置外,还必须加 入必要的模拟量进行判别。”
[0060] 电气量参与防误闭锁逻辑运算,判断测量量是否达到某一阈值,如线路是否有电 流、母线是否有电压,然后进行相应的闭锁判断。本发明采用的方法是将测量的电气量和某 一阈值比较,生成一个虚遥信,再将此虚遥信输入防误闭锁表达式,参与逻辑运算,实现电 气量参与防误闭锁判断的功能。
[0061] 6.遥控操作的防误闭锁
[0062] 测控装置不断地采集本间隔信息,并从以太网监听其它相关装置的信息,装置不 断地进行防误闭锁判断,并且输出一组防误闭锁判断的结果。当调度或后台对测控装置进 行遥控操作时,测控装置直接利用防误闭锁逻辑判断模块输出的闭锁结果,进行控制操作。 如果闭锁结果满足操作条件,就允许进行遥控操作;如果不满足,就闭锁操作。如此,实现了 遥控操作的防误闭锁功能。由于平时不断的进行相关间隔装置间的信息交换和防误闭锁判 断,当装置进行遥控操作时不需要额外的等待时间,确保遥控操作的实时性和可靠性。
[0063] 7.手动KK把手操作的闭锁
[0064] 当现场运行人员直接通过当地的手动KK把手进行控制操作时,需要测控装置提 供一定的闭锁方法进行控制闭锁,确保操作的正确。为此,本发明为每个操作对象设计一副 防误闭锁节点串联至控制回路中,用于闭锁当地操作。同时,在变电站监控系统的后台计算 机和测控装置的通信协议中增加一组控制闭合或断开测控装置防误闭锁接点的指令。防 误闭锁节点的作用类似于微机五防闭锁系统中的五防锁的功能。正常情况下,防误闭锁节 点断开。当用户需要进行当地手动操作时,可以通过当地后台监控,先进行防误操作预演。 当地后台计算机记录操作顺序,然后按顺序逐个向对应的测控装置发出合上防误闭锁节点 的指令。测控装置接收到指令后根据防误闭锁逻辑判断模块输出的结果,进行当地手动操 作的防误闭锁,如果条件满足后合上相应的防误闭锁节点。当运行人员完成操作后,后台监 控系统根据测控装置采集的状态量信号判断操作是否成功。如果操作成功,则对刚才的测 控装置发出断开闭锁接点的命令,并顺序向下一个操作对象对应的测控装置发出合上防误 闭锁节点的命令,进行下一个操作。
[0065] 采用以上机制进行变电站的当地手动操作,既可以实现操作的电气闭锁,又能够 防止运行人员走错间隔,同时它还解决了专门的微机五防系统存在的“走空程”现象。专门 的微机五防系统通常是采用编码锁来闭锁当地操作,只是解决了用一把微机钥匙依操作顺 序开锁问题,机构之间没有在机械上的直接联系,并不是强制闭锁。用微机钥匙开锁后不一 定对机构进行操作,就可转人下一步操作,即发生“走空程”现象。一旦发生“走空程”现象, 就意味着误操作事故的可能发生。而监控系统的间隔层测控装置去闭锁当地手动操作,当 一个操作没有完成时,由于反应一次设备的状态量信号没有改变,监控系统将不会允许进行下一项操作,确保了操作的正确可靠。
[0066] 上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采取等同替换或等效变换的方式所获得 的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

  1. 在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于在变电站的测控装置中实现变电站防误闭锁功能,包括以下步骤:(1)、所述的测控装置采用双模块结构,包括处理以太网通信任务的以太网通信模块和处理测控功能和进行防误闭锁判断的测控模块,所述的测控模块包括防误闭锁逻辑判断模块、信号采集模块、交流采样计算模块、状态量采集模块和控制模块;(2)、测控装置连接以太网,不同间隔层的测控装置间采用UDP/IP通信协议进行信息共享,并在应用层增加提高其传输可靠性的协议;(3)、防误闭锁逻辑通过计算机输入、编译,通过以太网将防误闭锁逻辑下载安装至测控装置;(4)、测控装置实时利用反应设备状态的信号量和电气量进行防误闭锁逻辑判断;(5)、测控装置不断地采集本间隔层信息,并从以太网监听其它相关装置的信息,测控装置不断地进行防误闭锁判断,并且输出一组防误闭锁判断的结果;当调度或后台对测控装置进行遥控操作时,测控装置直接利用防误逻辑闭锁判断模块输出的闭锁结果,进行控制操作:如果闭锁结果满足操作条件,就允许进行遥控操作;如果不满足,就闭锁操作;(6)、测控装置为每个控制对象分别增加一副用于进行当地手动KK把手操作防误闭锁的防误闭锁节点。
  2. 2.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的测控装置,其通信方式采用双百兆以太网通信方式;所述的以太网通信模块 和测控模块之间采用双口 RAM进行通信。
  3. 3.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的以太网通信模块采用双核芯片,包括一个处理网络通信底层协议任务的内核 和一个处理常规任务的内核;所述的测控模块中包括一个进行测控功能和防误规则的逻辑 运算的测控DSP,在测控DSP的外围扩展一个可擦写的、用于存储防误闭锁规则的DSP片外 存储器。
  4. 4.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的测控装置将通过网络按照UDP/IP协议传输的报文分为不需要申请重发的普 通报文和需要申请重发的重要报文;对重要报文进行编号,并分析是否有报文丢失,如果丢 失则申请重发;各个间隔层的测控装置每隔1秒发送一次报文编号,判断报文是否丢失,如 此实现所有测控装置的电气量、状态量的快速共享。
  5. 5.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的测控装置,其信号采集模块不断进行交流电气量采样计算和状态量采集,检 测到信号变化后,立刻将变化的信号通过以太网发送给其它相关装置,使其它相关装置及 时更新防误闭锁判断需要的信息;以太网通信模块实时不停地监听以太网通信报文,实时 对和防误逻辑判断有关的装置的信息进行处理;其防误闭锁逻辑判断模块实时不停地进行 各控制对象的防误闭锁判断。
  6. 6.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的防误闭锁逻辑通过计算机采用图形化界面进行输入、编译;所述的测控装置 下载安装的防误闭锁逻辑为采用逆波兰表达式表达的防误闭锁逻辑。
  7. 7.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特征在于将所述的电气量与阈值进行比较,生成一个虚遥信,再将此虚遥信输入防误闭锁表 达式,参与逻辑判断;防误闭锁判断的控制闭锁条件可以是本间隔层也可以是变电站其它 间隔层的状态量或者电气量。
  8. 8.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的测控装置,其软件采用模块化并行处理技术,交流采样计算模块、状态量采集 模块、控制模块、防误闭锁逻辑判断模块、以太网通信模块并行同步处理。
  9. 9.根据权利要求1所述的在变电站测控装置中实现变电站防误闭锁功能的方法,其特 征在于所述的防误闭锁节点串联至控制回路中,同时在变电站监控系统的后台计算机和测 控装置的通信协议中增加一组控制闭合或断开测控装置防误闭锁节点的指令;在进行当地 手动KK把手操作时,当地后台计算机首先进行控制预演并记录操作顺序,然后按顺序逐个 向对应的测控装置发出闭合防误闭锁节点的指令;测控装置接到闭合指令后,判断防误闭 锁逻辑,条件满足时合上相应防误闭锁节点,进行当地手动操作;操作成功后,后台计算机 向刚才的测控装置发出断开防误闭锁节点的指令,再顺序向下一个操作对象的测控装置发 出闭合防误闭锁节点的指令,进行下一步操作。
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