CN103208859A - 智能化变电站综合防误操作系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化变电站综合防误操作系统。所述的智能化变电站综合防误操作系统，包括微机五防系统、临时地线、临时地线桩，其特征是，临时地线与临时地线桩上均挂有无线采码装置和无线信号发射节点，无线采码装置连接无线信号发射节点，无线信号发射节点通过无线网络连接地线管理器，地线管理器与微机五防系统通信连接。本发明能实时有效监测临时地线和地线桩状态，防止误操作。

Description

智能化变电站综合防误操作系统

技术领域

本发明涉及一种智能化变电站综合防误操作系统。

背景技术

目前，许多变电站采用了微机防误闭锁装置，这些装置的运行为电力生产的安全进行提供了有力的保障。但目前的微机防误闭锁装置一般都没有对临时接地线的使用进行有效的管理，因为临时地线是虚遥信，人工设置都能实现，这样给安全操作带了一定的危险，因此临时地线使用不规范引起的事故时有发生。

在国家电网公司近年来通报的恶性误操作事故中，就包含有因临时地线造成的误操作，因为临时地线是虚遥信，所谓虚遥信：则是五防系统记忆的设备状态，它能通过人工设置来实现位置状态，这样很难保证临时地线与实际位置保持一致，如果有这么一套装置能将临时接地线由虚遥信变成实遥信，并将采集后的临时接地线状态上送至微机五防系统实时参与防误逻辑判断，从而实现在设备倒闸操作过程中对临时接地线的挂接、拆除进行全程监控，从而有效避免由临时接地线而引起误操作事故。据历年统计数据表明：带接地线（接地开关）合闸一直是排名第一位的恶性误操作事故（占36.0％），此类事故绝大多数是因为设备检修后漏拆临时接地线引起。由此可见，采取有效技术手段彻底解决接地线误操作问题，其必要性是不言而明的，其意义是重大而深远的。

目前国内现有微机防误系统存在诸多的技术难题和应用问题，比如说无法实现二次设备的闭锁，在应用上无法实现一次设备与二次设备之间的关联闭锁，即不能实现一二次设备的全方位、立体式的覆盖，这些弊端和漏洞直接导致正常操作过程中压板的误投、漏投、保护屏某些屏柜按钮的漏按等现象的发生。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种可以克服上述缺陷能实时有效监测临时地线和地线桩状态的智能化变电站综合防误操作系统。

本发明提供的智能化变电站综合防误操作系统，包括微机五防系统、临时地线、临时地线桩，其特征是，临时地线与临时地线桩上均挂有无线采码装置和无线信号发射节点，无线采码装置连接无线信号发射节点，无线信号发射节点通过无线网络连接地线管理器，地线管理器与微机五防系统通信连接。

所述的无线采码装置包括电子标签和电子标签阅读器，临时地线和地线桩上均安装有电子标签和电子标签阅读器。

所述的地线管理器包括处理装置、临时地线检测闭锁机构和通信模块，处理装置与通讯模块连接后与无线信号发射节点通信连接，微机五防系统与临时地线检测闭锁机构连接，临时地线检测闭锁机构与临时地线连接。

本发明所提供的智能化变电站综合防误操作系统，克服现有技术缺点，有效实现临时地线的有效管理，消除现在存在的弊端和漏洞，杜绝地线误操作，提高变电站自动化管理水平。有效杜绝变电站倒闸操作中由临时接地线引发的误操作以及漏投误投压板造成的设备不健康运行。本项目的开发及应用，新型的采集技术及无线传输技术有效地将临时接地线的状态实时采集至微机五防系统，完善了微机防误系统中信号采集，提高了变电站微机五防系统的防误水平，可有效的杜绝变电站倒闸操作中由于临时接地线的漏拆/漏挂而引发的误操作，从而进一步保障了操作人员的生命及设备财产的安全。

节约人力物力，提高施工过程中的安全性；

新型临时接地线采集及无线通讯技术的应用，省去了大量的信号电缆的敷设，有效地节约信号电缆的购置、敷设过程中的大量人力成本，同时也避免了由于电缆敷设过程中所需的开挖、铺管而给运行设备带了的安全隐患。

整体提高变电站微机防误水平；

系统中无线通讯技术的应用，除用于临时接地线以及二次设备状态数据的传输以外还可应用于倒闸操作过程中的实时防误逻辑判断与操作的同步进行，将变电站的五防判断水平由应用前的“离线防误判断”立即提升为“实时防误判断”，从根本上杜绝了由于微机五防操作过程中的“空操作”而引起的人为误操作事故，同时，临时接地线状态采集系统能自动向用户提供接地线使用的操作记录查询，提高用户信息化管理水平，提高变电站自动化管理水平。

附图说明

图1是本发明方框原理图；

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1所示的智能化变电站综合防误操作系统，包括微机五防系统、临时地线、临时地线桩，临时地线与临时地线桩上均挂有无线采码装置和无线信号发射节点，无线采码装置连接无线信号发射节点，无线信号发射节点通过无线网络连接地线管理器，地线管理器与微机五防系统通信连接。无线采码装置包括电子标签和电子标签阅读器，临时地线和地线桩上均安装有电子标签和电子标签阅读器。地线管理器包括处理装置、临时地线检测闭锁机构和通信模块，处理装置与通讯模块连接后与无线信号发射节点通信连接，微机五防系统与临时地线检测闭锁机构连接，临时地线检测闭锁机构与临时地线连接。

临时接地线有其设备本身的特殊性，在使用时一端与接地对象（如母线，一次设备引接线等等）相连接，另外一段与变电站的地网相连，从而使一次设备与大地之间形成等电位连接，临时接地线与地网相连端是通过与微机五防系统中管辖的临时接地桩相连接来实现的。要判断某个设备有没有通过临时接地线形成接地状态，就必须对临时接地线两端中的其中一端进行状态的实时采集，在接地对象端，由于接触的位置具有随机性，没有固定的接地位置，因此也就无法对其接触状态进行判断，因此要采集临时接地线的状态，只能在微机五防系统中的临时接地线与地线桩连接这一端上实现状态的采集。

地线桩为焊接在变电站地网中接地导体上的固定装置，本身不具有机械活动部分，这也决定了在地线桩上无法使用在刀闸、地刀等设备上使用的辅助开关来采集其状态，即便可以使用辅助开关用于采集，传统辅助开关的结构与体积也会妨碍到实际接地操作过程中临时接地线与地线桩相互之间的铆接，而临时接地线在不使用时是存放与变电站的安全工器具室内，使用时才拿到现场，本身没有固定安装位置，因此，采集装置首先必须体积小巧，不会影响接地操作，其次，其采集方式必须为非固定采集方式可靠地判断临时接地线与地线桩之间有没有形成物理连接。

因此，临时接地线状态采集必须具有以下三个条件才能很好的满足采集的需求：

变电站内的每个地线桩必须拥有唯一的身份识别；

站内的临时接地线也必须拥有唯一的身份识别；即在临时地线和地线桩上均配备电子标签和电子标签阅读器，用以相互通信识别。

临时接地线采集自身所处状态：a.与站内的某个接地桩铆接；b.自身处于空置状态，未与与站内的某个接地桩铆接。

随着无线射频码技术（RFID技术）的成熟，RFID技术可以很好的应用与上述临时接地线与地线桩的身份识别应用上，RFID码具有64位的全球唯一识别码，不会导致重复，且其具有非物理接触识别的特点，同时其码值稳定可靠，是应用与设备身份识别的理想选用技术。

判断临时接地线有无与地线桩铆接的关键则在于，位于临时接地线上的状态采集设备是否能够检测到地线桩上的身份识别码，检测到，即视为临时接地线已经铆接在地线桩上，检测不到，则视为本临时接地线处于未接地状态。

变电站微机五防装置中一次设备状态的采集目前的典型模式为辅助开关→开关量采集装置→通信管理单元→综合自动化系统→微机五防系统，在这个采集过程中，“辅助开关→开关量采集装置”环节需要用到大量的电缆连接线，一个接点状态就需要用到一对信号电缆芯，一端连接于辅助开关上的常开/常闭接点，另外一端汇入开关量采集装置的输入端子。变电站中此类电缆的数量巨大，电缆的敷设工作相应繁杂，对于新建变电站来说，在设计之初将电缆的走向、敷设提前设计，该工作方可进行，而对于变电站内临时接地线状态的采集来说，若采用敷设信号电缆的方式采集设备状态则很难进行，原因是施工过于复杂，敷设电缆需对现有地表基础进行开挖，埋管，对现有运行设备的安全运行带来隐患，同时施工周期长，开挖后须对电缆沟槽重新填埋，一旦处理不当，影响美观，而变电站临时接地线实时信号的采集工作多数均为在已投运变电站设备的基础上进行改造，传统的采集模式在安全性、经济性上均不能很好的满足需求，不宜采用。

而无线通信技术则可以很好地解决由电缆敷设带来的一系列衍生问题，临时接地线的状态经由无线采码装置采集后，再通过无线通信的方式，持续地将信号传送至信号采集中枢装置，最终再由该装置将信号处理，传送至微机五防系统参与防误判断，该传输方式须满足以下条件：

在变电站有临时地线的范围内通过无线通信节点配合电子标签和电子标签阅读器来实现无线操作，与微机五防系统有效通信连接。

在将临时接地线状态数据、二次设备相关信息采集上来，经由数据汇总后传送至微机五防系统，如何将临时接地线状态信号、压板控制开关等二次设备的状态信号跟现在的运行模式结合起来是该项目应用的重点。现假定变电站内执行的某个倒闸操作任务中涉及到挂接/拆除临时接地线的操作任务，实施该项目以前，传统微机五防系统中临时接地线的状态均为系统记忆的虚遥信数据，在操作任务执行过程中临时接地线的状态变化信息由于无法实时传送至微机五防系统参与当前操作步骤的逻辑判断，操作任务中某一操作步骤正确与否的判据仅为微机五防系统中电脑钥匙记忆的顺序，操作结束后，再由电脑钥匙返回微机五防系统上位机时将全部的操作信息一次性的回传给微机五防系统主机，任务执行过程与防误逻辑的判断不能同时进行；项目实时以后，由于临时接地线的位置信息、二次设备相关信息通过实时通讯网络采集至微机五防系统，在微机五防系统上位机进行模拟预演操作时的临时接地线状态便已经为实时状态（其他设备状态遥信已由综合自动化系统提供），整个模拟过程中的各种设备状态均不再依赖系统记忆，模拟预演的正确性与可靠性得到了极大的保障，在倒闸操作的过程中，现场操作人员手持的电脑钥匙与微机五防上位机之间还可以借助与系统的无线通讯网络实时交互，每一个操作步骤均可有上位机根据当前全站设备的实时状态以及变位情况进行实时防误判断，达到了操作任务的执行与防误判断同步进行，极大地提高操作任务执行过程中的安全性，实现了一二次设备闭锁的全方位立体式覆盖，可从根本上杜绝由于微机五防操作过程中的“空操作”如：地线的漏拆、漏挂、压板的误投、漏投，或其他设备的漏项操作而引起的人为误操作事故。

地线管理器管理临时地线检测闭锁机构，同时通过通信通道向五微机五防系统报告地线当前状态，或执行五防主机的解锁或闭锁命令。在有挂接地线的操作任务时，五防主机通过地线管理主机解锁所选择的临时接地线，未被选择的地线则仍处于闭锁状态。

对于二次设备的信息采集，则是创新性的与变电站的监控主机进行了有效关联，实现了二次设备信息的实时采集，以及一二次设备闭锁的相关联和全覆盖。

Claims (3)

1.一种智能化变电站综合防误操作系统，包括微机五防系统、临时地线、临时地线桩，其特征是，临时地线与临时地线桩上均挂有无线采码装置和无线信号发射节点，无线采码装置连接无线信号发射节点，无线信号发射节点通过无线网络连接地线管理器，地线管理器与微机五防系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的智能化变电站综合防误操作系统，其特征是，所述的无线采码装置包括电子标签和电子标签阅读器，临时地线和地线桩上均安装有电子标签和电子标签阅读器。

3.根据权利要求1所述的智能化变电站综合防误操作系统，其特征是，所述的地线管理器包括处理装置、临时地线检测闭锁机构和通信模块，处理装置与通讯模块连接后与无线信号发射节点通信连接，微机五防系统与临时地线检测闭锁机构连接，临时地线检测闭锁机构与临时地线连接。

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