CN111654108A - 变电站运维班对远端站的远程控制系统及其一键顺控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站运维班对远端站的远程控制系统及其一键顺控方法，通过增加顺控主机、防误主机等二次装置，对隔离开关刀闸进行双确认改造，对开关柜小车、二次空开实行远程遥控，使其满足顺序控制要求，同时增加网络KVM等通信设备，实现在运维班驻地对维管站的远方设备监控及一键顺控。大大减少了倒闸操作的时间，精简了安全工器具准备、五防模拟预演等操作流程，运维人员不必穿梭于不同设备区域操作设备及核对设备状态，同时有效规避了运维人员的安全风险。

Description

变电站运维班对远端站的远程控制系统及其一键顺控方法

技术领域

本发明涉及电力系统变电站技术领域，尤其涉及变电站运维班对远端站的远程控制系统及其一键顺控方法。

背景技术

变电站一键顺控改造技术目前仍处于探索阶段，湖南等公司通过视频方式获取设备位置“第二判据”，福建等公司利用调度D5000系统，仅能实现从调度端进行一键顺控控制，而变电运维人员无法进行操作，现在国际上亦无较成熟的应用经验。

在实施一键顺控之间，运维人员倒闸操作的主要方式为人工持票、逐项完成手动操作，受制于设备安装位置及机构驱动方式，闭闸操作需要往返穿梭于不同设备区域，从而导致倒闸操作时间较长及易发生误操作风险，设备运行的不稳定性也为倒闸操作带来了人身风险。

目前变电站主要设备机构均采用电动机构，大部分设备已实现在变电站监控后台的远方操作，但是对于刀闸缺乏位置确认的“第二判据”，刀闸操作后仍需要进行现场实际位置确认。变电站开关柜及二次空气开关的主要操作形式为手动机构，其手动操作形式是制约一键顺控执行的关键因素。

有鉴于此，实现运维班在驻地的一键顺控的远程操作为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在提供一种变电站运维班对远端站的远程控制系统及其一键顺控方法，实现变电站运维班在驻地即可对远端站的设备实现一键顺控，以改善以往刀闸操作不方便，运维人员需要到现场操作、确认设备状态，从而导致的效率低及安全问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种变电站运维班对远端站的远程控制系统，包括运维班驻地监控主机，与运维班驻地监控主机相连的顺控主机，与顺控主机相连的智能防误主机，与顺控主机相连的测控装置，以及与测控装置相连的设备执行组件；其中，运维班驻地监控主机通过KVM装置远程控制所述顺控主机，顺控主机用于下达顺控指令并接收测控装置反馈的执行结果，设备执行组件根据顺控指令执行顺控操作并将动作信号反馈至测控装置，测控装置用于根据动作信号产生执行结果并回传至顺控主机；所述智能防误主机用于校核顺控主机传输的执行结果，并将校核结果回传所述顺控主机，顺控主机根据校核结果控制测控装置使得设备执行组件继续执行下一步操作或停止操作；测控装置与设备执行组件通过转换开关相连，转换开关用于就地模式与远程控制模式的切换。

进一步地，设备执行组件包括隔离开关刀闸位置确认组件、开关柜小车遥控组件及遥控空开。

进一步地，所述隔离开关刀闸位置确认组件包括设置于隔离开关电动机内刀闸的第一微动开关及第二微动开关，设置于第二微动开关的弹簧片靠近静触点的一侧的姿态传感器，与姿态传感器相连的接收装置；其中接收装置与所述测控装置相连。

进一步地，开关柜小车遥控组件包括行程开关及推动开关柜小车进出的电动传动机构，其中，开关柜小车的行程开关节点串入断路器的合闸回路。

进一步地，遥控空开的空开电动驱动机构的控制模块接入所述测控装置，从而实现对空开的远程遥控。

进一步地，运维班驻地监控主机与所述顺空主机之间还设置有交换机及纵向加密装置。

一种变电站运维班对远端站一键顺控方法，包括以下步骤：

S1、运维班驻地监控主机通过KVM装置控制顺控主机发起顺空操作指令，生产一键顺控操作票；

S2、顺控主机通过站控层网络将一键顺控操作票指令传递至智能防误主机；

S3、智能防误主机收到一键顺控操作票指令，形成防误校核序列；

S4、顺控主机向远端站的设备发出一键顺控执行指令；

S5、设备执行组件根据执行指令执行相应动作后通过电脑钥匙向顺控主机反馈相应执行结果；

S6、智能防误主机根据防误校核序列对顺控主机发送的每步执行结果进行单步防误校核，并将校核结果返回至顺控主机；

S7、若防误校核通过，顺控主机遥控设备返回S5，继续下一步就地操作；若防误校核不通过，顺控主机遥控设备终止当前操作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的一键顺控方法，通过KVM及通信设备，在运维班驻地即可完成对远方站的设备信息调看及顺控操作，有效改善以往变电运维人员进行倒闸操作的主要形式为人工持票，在设备就地或监控系统中逐相完成对设备的操作与检查的工作模式，其时效性和安全性未得到最大化的提升。

(2)本发明通过对隔离开关电动机构内刀闸位置的微动开关进行双接点改造，接入第二微动开关，使其在完成原有电机停止反转功能的同时获取刀闸位置的第二判据，从而确认刀闸开合闸是否到位，通过机械动作判断刀闸的位置，使得刀闸位置的判断更加精确，结合隔离开关本身第一微动开关节点位置遥信功能对隔离开关的分合闸位置的判断，从而实现对隔离开关的刀闸位置进行全程自动化的操作与监控。

(3)本发明通过对开关柜及空气开关的遥控化改造，使其满足顺序控制要求，为运维班在驻地对远端站的设备的远程控制提供条件。

附图说明

图1为本发明实施例提供的变电站运维班对远端站的远程控制系统图。

图2为本发明实施例提供的隔离开关刀闸确认组件连接图。

图3为本发明实施例提供的变电站运维班对远端站的一键顺控的方法。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

请参阅图1，一种变电站运维班对远端站远程控制的系统，包括运维班驻地监控主机，与运维班驻地监控主机相连的顺控主机，与顺控主机相连的智能防误主机，与顺控主机相连的测控装置，以及与测控装置相连的设备执行组件。运维班驻地监控主机通过KVM装置远程控制所述顺控主机，顺控主机下达顺控指令，通过测控装置控制设备执行组件根据顺控指令执行顺控操作并将动作信号反馈至测控装置，测控装置根据动作信号产生执行结果并回传至顺控主机，智能防误主机用于校核顺控主机传输的执行结果，并将校核结果回传顺控主机，顺控主机根据校核结果控制测控装置使得设备执行组件继续执行下一步操作或停止操作，从而对远端站的设备的每一步操作进行保护。

KVM代表着键盘(Keyboard)、显示器(Video)和鼠标(Mouse)，即利用一组键盘、显示器和鼠标实现对多台设备的控制，在远程调度监控方面发挥着重要作用。通过适当的网络KVM等的配置，实现系统和网络的集中管理；提高系统的可管理性，提高系统管理员的工作效率；工作效率的提高，意味着网络或数据中心得到了有效的管理，从而提高了这些系统的稳定性和安全性。更优的，运维班驻地监控主机与顺空主机之间还设置有交换机及纵向加密装置，通过KVM装置，在通讯上满足远程控制，实现运维班在驻地控制远端站设备的远程控制与监控。

测控装置与设备执行组件通过转换开关相连，转换开关用于就地模式与远程控制模式的切换，就地模式指现场操作设备。当转换开关转动到就地模式，则远程控制无法进行，若转换开关转动到远程控制模式，则就地操作无法进行。避免就地操作与远程操作的混乱，进一步防止误操作。

设备执行组件包括隔离开关刀闸位置确认组件、开关柜小车遥控组件及遥控空开。

请参阅图2，隔离开关刀闸位置确认组件隔离开关刀闸位置确认组件包括设置于隔离开关电动机内刀闸的第一微动开关及第二微动开关，设置于第二微动开关的弹簧片靠近静触点的一侧的姿态传感器，与姿态传感器相连的接收装置。其中，接收装置与测控装置相连。第二微动开关通过传感器将隔离开关刀闸的开合闸位置传输至接收装置；接收装置用于接收隔离开关刀闸的位置并形成第二判据，将第二判据传输至测控装置，第一微动开关与第二微动开关非同源。

隔离开关刀闸位置信息根据以下步骤确认：

第一步，隔离开关本身具备的辅助开关节点位置遥信功能对隔离开关的分合闸位置进行判断，作为第一判据发送至测控装置。

第二步，隔离开关的刀闸合闸或分闸到位后，机械凸起压下双微动开关的传动件，传动件带动弹簧片触动静触点，第二微动开关常开与常闭节点切换，从而实现刀闸位置信号的转换，姿态传感器将刀闸位置传输至接收装置，接收装置对隔离开关的分合闸位置进行判断，作为第二判据发送至测控装置。设置非同源的双微动开关，第二微动开关能在电机停止反转时同时实现节点切换，从而进一步确保了隔离开关刀闸的分闸或合闸到位。

第三步，测控装置根据第一判据及第二判据判断隔离开关刀闸位置，并通过电脑钥匙向顺控主机反馈隔离开关刀闸位置。若隔离开关位置遥信右合变分，且接收装置接收到的传感器传输的信号为分闸到位，则确认隔离开关已分闸到位；若隔离开关位置遥信由分变合，且接收装置接收到的姿态传感器传输的信号为合闸到位，则确认隔离开关已合闸到位。

在本实施例中，姿态传感器为陀螺仪、加速计及地磁感测传感器组合的高精度多轴姿态传感器。本发明的隔离开关刀闸位置的双确认组件，通过加装微动开关，姿态传感器，接收装置及测控装置，姿态传感器通过RS-485将隔离开关位置信息传输至就地的接收装置，接收装置经过分合闸位置判别后形成第二判据，并将第二判据输出无源接点至测控装置(常规站)或就地装置(智能站)，实现了一种新的隔离开关设备分合闸位置监测方式，进一步确保了隔离开关的分闸或合闸到位，有效且快速的判别隔离开关的分合闸状态，满足最严酷的EMC级别要求，抗干扰能力强，防护等级IP67，为实现变电站隔离开关状态转换的“一键顺控”操作提供安全保障。

变电站开关柜及二次空气开关主要操作形式为手动机构，其手动操作形式制约一键顺控执行的关键因素，将开关柜手动机构改造成电动传动机构的电气回路逻辑控制及闭锁功能，开关柜小车状态通过电动传动机构的电气回路逻辑控制功能及闭锁功能实现，明确一键顺控主机能够控制开关柜小车在“运行”、“热备用”“冷备用”三种状态之间切换，实现开关合闸下闭锁。

开关柜小车遥控组件包括行程开关及推动开关柜小车进出的电动传动机构，在开关柜小车底盘设施有电机，电机与控制器相连，控制器与测控装置通过转换开关连接，当转换开关转动至远程控制模式时，测控装置的传输的顺控指令传输至控制器，从而使得控制电机带动开关柜小车的进出。若转换开关转动至就地模式，则控制器无法接受到顺控指令，从而开关柜小车的进出由就地操作手动完成。本发明所述的系统及方法均是转化开关处于远程控制模式的情况进行。

开关柜小车的行程开关节点串入断路器的合闸回路。常规固定柜为防止带负荷分、合隔离开关，常采用一个扇形撞块和圆板结构，与操作隔离开关的CS6-1机构上的弹性定位锁配合，在断路器合闸时，圆板阻止定位锁拔出，从而防止带负荷分闸。但手动开关柜小车有所区别，手动开关柜小车出实际上相当于隔离开关的分合操作，因此对隔离开关的连锁要求同样适用于手车的进出。当开关柜小车在试验/工作位置之间移动时，必须保证断路器处于分闸状态，不得合闸，具备“合闸闭锁”。手动开关柜小车中合闸电气闭锁通过将能反应手车位置的行程开关接点串入断路器的合闸回路中来实现。当电动传动机构电气回路逻辑控制动作时，探测信号通过行程接点串入断路器合闸回路实现合闸闭锁。同时对电动机构控制模块上送遥信、遥控信息及上传方式进行规定，包括要求上传模块远方就地信号、手车位置信号、控制模块失电小车控制模块故障信号、小车故障退车报警信号，上传方式要求常规站通过信号缆上传公共测控，智能站通过就地模块上传站控层进行规定，实现了对开关柜小车的远程/就地控制。

通过遥控空开的空开电动驱动机构的控制模块接入本间隔测控装置(智能终端)，实现了对空气开关的远程遥控，解决电压互感器的停运及加运过程中一键顺控操作。

请参阅图3，变电站运维班在驻地对远端站的设备的一键顺控方法，包括以下步骤：

第一步，运维班驻地监控主机通过KVM装置控制顺控主机发起顺空操作指令，生产一键顺控操作票。

第二步，顺控主机通过站控层网络将一键顺控操作票指令传递至智能防误主机。

第三步，智能防误主机收到一键顺控操作票指令，形成防误校核序列。

第四步，顺控主机向远端站的设备发出一键顺控执行指令。

第五步，设备根据执行指令执行相应动作后通过电脑钥匙向顺控主机反馈相应执行结果。

第六步，智能防误主机根据防误校核序列对顺控主机发送的每步控制指令进行单步防误校核，并将校核结果返回至顺控主机。

第七步，若防误校核通过，顺控主机遥控设备返回第五步，继续下一步就地操作；若防误校核不通过，顺控主机遥控设备终止当前操作。

本发明通过对刀闸增加位置确认的第二判据，对中置式开关柜及二次空气开关进行遥控化改造，利用各设备的电动机构及变电站二次测控装置，配置一键顺控主机及智能防误校验主机，对操作流程程序化配置、设备状态自动化校验，从而实现一键顺控，同时利用KVM及相关网络通讯设备，实现在运维班驻地的远程操作，使得倒闸操作更为快速便捷，有效降低了运维作业的风险及成本，增强了运维人员对设备状态管控能力。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变电站运维班对远端站的远程控制系统，其特征在于，包括运维班驻地监控主机，与运维班驻地监控主机相连的顺控主机，与顺控主机相连的智能防误主机，与顺控主机相连的测控装置，以及与测控装置相连的设备执行组件；

其中，运维班驻地监控主机通过KVM装置远程控制所述顺控主机，顺控主机用于下达顺控指令并接收测控装置反馈的执行结果，设备执行组件根据顺控指令执行顺控操作并将动作信号反馈至测控装置，测控装置用于根据动作信号产生执行结果并回传至顺控主机；所述智能防误主机用于校核顺控主机传输的执行结果，并将校核结果回传所述顺控主机，顺控主机根据校核结果控制测控装置使得设备执行组件继续执行下一步操作或停止操作；测控装置与设备执行组件通过转换开关相连，转换开关用于就地模式与远程控制模式的切换。

2.根据权利要求1所述的变电站运维班对远端站的远程控制系统，其特征在于，所述设备执行组件包括隔离开关刀闸位置确认组件、开关柜小车遥控组件及遥控空开。

3.根据权利要求2所述的变电站运维班对远端站的远程控制系统，其特征在于，所述隔离开关刀闸位置确认组件包括设置于隔离开关电动机内刀闸的第一微动开关及第二微动开关，设置于第二微动开关的弹簧片靠近静触点的一侧的姿态传感器，与姿态传感器相连的接收装置；其中，接收装置与所述测控装置相连。

4.根据权利要求2所述的变电站运维班对远端站的远程控制系统，其特征在于，所述开关柜小车遥控组件包括行程开关及推动开关柜小车进出的电动传动机构，其中，开关柜小车的行程开关节点串入断路器的合闸回路。

5.根据权利要求2所述的变电站运维班对远端站的远程控制系统，其特征在于，所述遥控空开的空开电动驱动机构的控制模块接入所述测控装置，从而实现对空开的远程遥控。

6.根据权利要求5所述的变电站运维班对远端站的远程控制系统，其特征在于，所述运维班驻地监控主机与所述顺空主机之间还设置有交换机及纵向加密装置。

7.一种变电站运维班对远端站的一键顺控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、运维班驻地监控主机通过KVM装置控制顺控主机发起顺空操作指令，生产一键顺控操作票；

S2、顺控主机通过站控层网络将一键顺控操作票指令传递至智能防误主机；

S3、智能防误主机收到一键顺控操作票指令，形成防误校核序列；

S4、顺控主机向远端站的设备发出一键顺控执行指令；

S5、设备执行组件根据执行指令执行相应动作后通过电脑钥匙向顺控主机反馈相应执行结果；

S6、智能防误主机根据防误校核序列对顺控主机发送的每步执行结果进行单步防误校核，并将校核结果返回至顺控主机；

S7、若防误校核通过，顺控主机遥控设备返回S5，继续下一步就地操作；若防误校核不通过，顺控主机遥控设备终止当前操作。

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