CN101520647B - 一种闭锁逻辑自动验证方法 - Google Patents

一种闭锁逻辑自动验证方法 Download PDF

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Abstract

一种闭锁逻辑自动验证自动生成方法,首先根据一次系统图,构建能表达系统电气拓扑的数据链表并确定操作任务;其次,选择拟操作设备并分析操作设备类型;最后,根据设备类型及设备当前状态,以相应的设备闭锁逻辑验证规则为基础验证闭锁逻辑,输出验证结果并结束验证过程;本发明可有效克服预先人工编写闭锁逻辑规则存在的工作量大、可能出现闭锁逻辑规则遗漏、维护困难的缺点,能够保证操作步骤满足闭锁逻辑要求,提高电网的运行安全,有效避免发生人身伤亡事故。

Description

一种闭锁逻辑自动验证方法
技术领域
[0001] 本发明属电力自动化技术领域,涉及一种闭锁逻辑自动验证方法,更进一步涉及 一种电力操作票系统中的闭锁逻辑自动验证方法。
背景技术
[0002] 变电运行值班人员的基本职责之一是能正确、迅速地进行倒闸操作,而倒闸操作 票的正确性是确保倒闸操作顺利进行的重要条件。防误操作是变电安全运行管理的一项重 要内容,如果发生误操作事故,不仅可使运行设备受到严重损坏,发生严重的停电事故,也 可能使操作人员的人身受到严重伤害。操作票以实现防误操作的“五防”为基础,“五防”是 指:1)防止误分、合断路器;2)防止带负荷分、合隔离开关;3)防止带电挂(合)接地线(接 地开关);4)防止带接地线(接地开关)合断路器(隔离开关);5)防止误入带电间隔。防 误闭锁逻辑是实现五防的关键技术,任何一条闭锁逻辑都可以用相应项的与、或、非组合逻 辑表示。目前,在具有闭锁逻辑验证的操作票生成系统中,闭锁逻辑验证一般通过以下两个 途径实现:1)独立编写闭锁逻辑表达式文本,计算机读入后进行编译,针对操作设备并根 据对应的闭锁逻辑进行验证;幻通过图形化界面输入、编译,针对操作设备并根据对应的 闭锁逻辑进行验证。虽然它们采用不同的输入方式实现闭锁逻辑的输入,但都需要根据一 次系统图,预先人工编写所有的闭锁逻辑规则,在具体应用中存在如下问题:1)通常一个 一次系统图包含的闭锁逻辑有成百上千项,对所有闭锁逻辑的输入是一个极为耗时和繁重 的任务;幻往往很难保证输入的闭锁逻辑没有遗漏,如果出现遗漏,有可能导致在系统使 用过程中生成的操作票不能满足闭锁逻辑要求,从而出现误操作,发生安全事故;3)如果 一次系统图出现局部变动,可能影响大量的闭锁逻辑规则,造成后续使用和维护的困难。
发明内容
[0003] 针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种闭锁逻辑自动验证方法,按照“五 防”要求构建闭锁逻辑基本规则,根据具体操作设备和设备当前状态,通过对一次系统图进 行电气拓扑分析,以闭锁逻辑基本规则为基础,动态验证该操作是否满足闭锁逻辑要求。
[0004] 为达到以上目的,本发明通过以下的技术方案来实现,具体步骤为:
[0005] ①根据一次系统图,构建能表达系统电气拓扑的数据链表并确定操作任务;
[0006] ②选择拟操作设备并分析操作设备类型,若为断路设备转步骤③,若为隔离设备 转步骤④,若为接地设备转步骤⑤,其它则结束验证过程;
[0007] ③根据操作设备当前状态,以断路设备闭锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑, 输出验证结果并结束验证过程;
[0008] ④根据操作设备当前状态和操作任务类型,以隔离设备闭锁逻辑基本规则为基础 验证闭锁逻辑,输出验证结果并结束验证过程;
[0009] ⑤根据操作设备当前状态,以接地设备闭锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑, 输出验证结果并结束验证过程。[0010] 更进一 步,步骤①是初始化工作,用数据链表形式表示一次系统图的电气拓扑关 系,数据链表的每个节点代表一个基本图元,基本图元可以是具体的操作设备如开关、刀 闸、变压器等,也可以是表达电气连接关系的连接线。一次系统图的数据链表在系统运行开 始时生成一次,不需要对每一个拟操作设备重复生成。
[0011] 更进一步,确定操作任务即是针对操作任务,根据一次系统图数据链表,动态生成 与该操作任务关联的支线数据链表。
[0012] 更进一步,根据“五放”要求,把拟操作设备分为断路设备、隔离设备、接地设备三 种类型,针对具体类型,制定相应的闭锁逻辑基本规则。对拟操作设备根据闭锁逻辑基本规 则进行闭锁逻辑验证,验证输出为满足闭锁逻辑要求或违反闭锁逻辑要求两种状态。
[0013] 本发明的有益效果在于:在以本发明的闭锁逻辑自动验证方法为基础开发的操作 票管理系统中,可以对每一次操作任务的每一个操作步骤,根据系统拓扑结构自动验证操 作设备的闭锁逻辑,保证操作步骤满足闭锁逻辑要求,有效克服预先人工编写闭锁逻辑规 则存在的工作量大、可能出现闭锁逻辑规则遗漏、维护困难等缺点,提高电网的安全运行水 平和防止人身伤亡事故的发生。
附图说明
[0014] 图1是本发明的闭锁逻辑自动验证过程。
[0015] 图2是本发明的一个实施例的系统结构图。
[0016] 图3是通过闭锁逻辑验证的操作票操作过程图形化示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
[0018] 参见图1,本发明闭锁逻辑自动验证方法,包括以下步骤:
[0019] ①根据一次系统图,构建能表达系统电气拓扑的数据链表并确定操作任务;
[0020] ②选择拟操作设备并分析操作设备类型,若为断路设备转步骤③,若为隔离设备 转步骤④,若为接地设备转步骤⑤,其它则结束验证过程;
[0021] ③根据操作设备当前状态,以断路设备闭锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑, 输出验证结果并结束验证过程;
[0022] ④根据操作设备当前状态和操作任务类型,以隔离设备闭锁逻辑基本规则为基础 验证闭锁逻辑,输出验证结果并结束验证过程;
[0023] ⑤根据操作设备当前状态,以接地设备闭锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑, 输出验证结果并结束验证过程。
[0024] 参见图1,步骤①是初始化工作,用数据链表形式表示一次系统图的电气拓扑关 系,数据链表的每个节点代表一个基本图元,基本图元可以是具体的操作设备如开关、刀 闸、变压器等,也可以是表达电气连接关系的连接线。每个基本图元包括绘图属性、设备属 性、状态属性、位置属性等。一次系统图的数据链表在系统运行开始时生成一次,不需要对 每一个拟操作设备重复生成。
[0025] 更进一步,确定操作任务即是针对操作任务,根据一次系统图数据链表,动态生成 与操作任务关联的支线数据链表。[0026] 参见图1,步骤②至步骤⑤是针对一个具体拟操作电气设备时,进行的闭锁逻辑验 证过程,每次选择新的拟操作设备都要重复执行。
[0027] 更进一步,根据“五放”要求,把设备分为断路设备、隔离设备、接地设备三种类型, 针对具体设备类型,制定相应的闭锁逻辑基本规则。
[0028] 参见图2,在实施例中,操作任务是开榆II线开关1158检修转运行。
[0029] 参见图1、图2,在步骤2中选择拟操作设备。在实施例中,分别先后选择拟操作设 备1158开关、11586刀闸和115877地刀,分步骤说明闭锁逻辑验证过程。选择拟操作设备 1158开关转步骤3,选择拟操作设备11586刀闸转步骤4,选择拟操作设备115877地刀转步骤5 。
[0030] 参见图1、图2,在步骤③中,表1是断路设备闭锁逻辑基本规则。具体表述如下:
[0031] ①断开断路设备的闭锁逻辑规则:如果负载侧有其它断路设备未断开,则违反闭 锁逻辑。
[0032] ②闭合断路设备的闭锁逻辑规则:如果周围接地设备未断开,则违反闭锁逻辑; 如果有关联隔离设备未合上,则违反闭锁逻辑;如果供电侧有其它断路设备未合上,则违反 闭锁逻辑。
[0033] 表1断路设备闭锁逻辑基本规则
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[0035] 更进一步,以支线数据链表为基础, 分别对拟操作断路设备的两个端点构建两个 临时端点链表,与供电侧相连的端点链表称为供电侧链表,与负载侧相连的端点链表称为 负载侧链表。a)当拟断开该断路设备时,搜索负载侧链表,如果有断路设备未断开,则违反闭锁逻辑。b)当拟闭合该断路设备时,分别搜索供电侧链表和负载侧链表,如果与该断路设 备直接相连的接地设备未断开,则违反闭锁逻辑;分别搜索供电侧链表和负载侧链表,如果 有关联隔离设备未合上,则违反闭锁逻辑;搜索供电侧链表,如果有其它断路设备未合上, 则违反闭锁逻辑。
[0036] 在实施例中,1158开关当前处于断开状态,由于115827、115867、115877三个接地 设备均未拆除,闭合1158开关将违反闭锁逻辑规则。
[0037] 参见图1、图2,在步骤④中,表2是隔离设备闭锁逻辑基本规则。具体表述如下:
[0038] ①断开隔离设备并且操作任务是停电:如果线路未停电,则违反闭锁逻辑;如果 负载侧有其它隔离设备未断开,则违反闭锁逻辑。
[0039] ②断开隔离设备并且操作任务是倒母、倒旁:如果不存在其它环路供电线路,则违 反闭锁逻辑。
[0040] ③闭合隔离设备并且操作任务是送电:如果有接地设备未断开,则违反闭锁逻辑; 如果闭合此隔离设备后负载侧带电,则违反闭锁逻辑;
[0041] 如果负载侧隔离设备已合上,则违反闭锁逻辑。
[0042] ④闭合隔离设备并且操作任务是倒母、倒旁:如果不存在其它环路供电线路,则违 反闭锁逻辑;如果关联母线、旁母未运行,则违反闭锁逻辑。
[0043] 表2隔离设备闭锁逻辑基本规则
[0044]
Figure CN101520647BD00081
[0045]
Figure CN101520647BD00082
同时满足以下规则: 倒母、倒旁 1)线路还有其它环路供电;
2)关联母线、旁母在运行。
[0046] 更进一步,以支线数据链表为基础,分别对拟操作隔离设备的两个端点构建两个临时端点链表,与供电侧相 连的端点链表称为供电侧链表,与负载侧相连的端点链表称为 负载侧链表。a)当拟断开该隔离设备时,搜索负载侧链表,如果有断路设备未断开,则违反 闭锁逻辑。b)当拟闭合该隔离设备时,分别搜索供电侧链表和负载侧链表,如果与该断路设 备直接相连的接地设备未断开,则违反闭锁逻辑;分别搜索供电侧链表和负载侧链表,如果 有关联隔离设备未合上,则违反闭锁逻辑;搜索供电侧链表,如果有其它断路设备未合上, 则违反闭锁逻辑。
[0047] 在实施例中,11586刀闸当前处于拉开状态,由于115827、115867、115877三个接 地设备均未拆除,合上11586刀闸将违反闭锁逻辑规则。
[0048] 参见图1、图2,在步骤⑤中,表3是接地设备闭锁逻辑基本规则。具体表述如下:
[0049] ①拆除接地设备:可直接操作,无闭锁逻辑要求。
[0050] ②闭合接地设备:如果周围有设备未断开,则违反闭锁逻辑。
[0051] 表3接地设备闭锁逻辑基本规则
[0052]
Figure CN101520647BD00091
[0053] 更进一步,以支线数据链表为基础,对拟操作接地设备的非接地端点构建临时端 点链表。a)当拟对该接地设备接地时,搜索临时端点链表,如果有非接地设备未分开,则违 反闭锁逻辑。b)当拟拆除该接地设备时,满足闭锁逻辑。
[0054] 在实施例中,115877地刀当前处于接地状态,合上115877地刀满足闭锁逻辑规 则。
[0055] 参见图3,在实施例中,按照本发明闭锁逻辑自动验证方法,满足闭锁逻辑的开榆 II线开关1158检修转运行操作任务的完整操作步骤:
[0056] ①拆除115827地刀;
[0057] ②拆除115867地刀;
[0058] ③拆除115877地刀;
[0059] ④合上11586刀闸;
[0060] ⑤合上11582刀闸;
[0061] ⑥闭合1158开关。
[0062] 本发明提出的闭锁逻辑自动验证方法,一次系统图采用数据链表结构,针对操作 任务,动态生成与操作任务关联的支线数据链表;把设备分为断路设备、隔离设备和接地设 备三种类型,针对具体设备类型,制定相应的闭锁逻辑基本规则。以支线数据链表为基础, 根据拟操作设备类型,构建对应的临时端点链表,以闭锁逻辑基本规则为基础,自动验证对 拟操作设备的操作是否满足闭锁逻辑要求。本发明可应用于电力系统的变电操作票、调度 操作票、配电操作票等的自动生成。

Claims (8)

1. 一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,包括以下步骤:1)根据一次系统图,构建 能表达系统电气拓扑的数据链表并确定操作任务;2)选择拟操作设备并分析操作设备类 型,若为断路设备转步骤3,若为隔离设备转步骤4,若为接地设备转步骤5,其它则结束验 证过程;幻根据操作设备当前状态,以断路设备闭锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑, 输出验证结果并结束验证过程;4)根据操作设备当前状态和操作任务类型,以隔离设备闭 锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑,输出验证结果并结束验证过程;5)根据操作设备当 前状态,以接地设备闭锁逻辑基本规则为基础验证闭锁逻辑,输出验证结果并结束验证过 程。
2.根据权利要求1所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,用数据链表表示 一次系统图的电气拓扑关系,针对操作任务,根据一次系统图数据链表,动态生成与操作任 务关联的支线数据链表。
3.根据权利要求1所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,断路设备闭锁逻 辑基本规则表述如下:①断开断路设备的闭锁逻辑规则:如果负载侧有其它断路设备未断开,则违反闭锁逻辑;②闭合断路设备的闭锁逻辑规则:如果周围接地设备未断开,则违反闭锁逻辑;如果 有关联隔离设备未合上,则违反闭锁逻辑;如果供电侧有其它断路设备未合上,则违反闭锁 逻辑。
4.根据权利要求1或3所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,对于断路设备 定义断路设备闭锁逻辑基本规则,以操作任务关联的支线数据链表为基础,分别对拟操作 断路设备的两个端点构建两个临时端点链表,根据拟操作设备的操作状态和断路设备闭锁 逻辑基本规则进行闭锁逻辑验证。
5.根据权利要求1所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,隔离设备闭锁逻 辑基本规则表述如下:①断开隔离设备并且操作任务是停电:如果线路未停电,则违反闭锁逻辑;如果负载 侧有其它隔离设备未断开,则违反闭锁逻辑;②断开隔离设备并且操作任务是倒母、倒旁:如果不存在其它环路供电线路,则违反闭 锁逻辑;③闭合隔离设备并且操作任务是送电:如果有接地设备未断开,则违反闭锁逻辑;如 果闭合此隔离设备后负载侧带电,则违反闭锁逻辑;如果负载侧隔离设备已合上,则违反闭 锁逻辑;④闭合隔离设备并且操作任务是倒母、倒旁:如果不存在其它环路供电线路,则违反闭 锁逻辑;如果关联母线、旁母未运行,则违反闭锁逻辑。
6.根据权利要求1或5所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,对于隔离设备 定义隔离设备闭锁逻辑基本规则,以操作任务关联的支线数据链表为基础,分别对拟操作 隔离设备的两个端点构建两个临时端点链表,根据拟操作设备的操作状态、任务类型和隔 离设备闭锁逻辑基本规则进行闭锁逻辑验证。
7.根据权利要求1所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,接地设备闭锁逻 辑基本规则表述如下:①拆除接地设备:可直接操作,无闭锁逻辑要求;②闭合接地设备:如果周围有设备未断开,则违反闭锁逻辑。
8.根据权利要求1或2所述的一种闭锁逻辑自动验证方法,其特征在于,对于接地设备 定义接地设备闭锁逻辑基本规则,以操作任务关联的支线数据链表为基础,对拟操作接地 设备的非接地端点构建临时端点链表,根据拟操作设备的操作状态和接地设备闭锁逻辑基 本规则进行闭锁逻辑验证。
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