CN202940643U - 一种配电网综合防误系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配电网综合防误系统，其特征是：配电网综合防误系统的组成包括：由数据处理服务器、防误主机和配套设备构成的核心数据处理模块、由通信服务器、防火墙和网络通道构成的数据通信模块和由电脑钥匙和闭锁锁具构成的闭锁终端装置模块。本实用新型能从城市配网网络的系统整体性方面进行有效和全面地解决城市配电网防止误调度和误操作的难题，保障配电操作人员人身安全和配网安全运行。

Description

一种配电网综合防误系统

技术领域

本实用新型涉及一种配电网网络微机综合防误系统的开发实现。

背景技术

随着社会经济的发展，近几年来，作为城市重要供电网络的中压配电网网架建设发展日趋复杂，人们对配电网安全生产和运行管理重视程度也日益提高。城市的配电网作为一个复杂整体，各个城区变电站间通过10千伏中压配电线路多回路交叉互联构成复杂的配电网网架，用户分支线众多且存在多电源问题等，使得较大范围的操作程序异常复杂，且部分用户设备尤其是多电源用户开关设备运行状况不能做到完全可控，使得更易发生误操作事故，直接威胁操作人员人身安全及配网、设备安全稳定运行。

现有应用于配电网的微机防误系统，一般是沿用主网单一变电站防误闭锁的传统解决方案，通过挂锁等硬件措施进行装置性防误，解决的是单一的误操作问题，如误拉合断路器、熔断器、闸刀操作，误挂（拆）接地线操作；有部分用于配网的综合防误系统，解决的也是针对某一单独配电设备的误操作问题，均未从城市配网网络的系统整体性方面将误调度、停电操作致使误停电、防止返送电等方面纳入统筹考虑，难以满足配网综合防误工作要求。

实用新型内容

本实用新型是为解决上述现有技术所存在的不足之处，提出一种配电网综合防误系统，以期从城市配网网络的系统整体性方面进行有效和全面地解决城市配电网防止误调度和误操作的难题，保障配电操作人员人身安全和配网安全运行。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型一种配电网综合防误系统的特点是：所述配电网综合防误系统的组成包括：核心数据处理模块、数据通信模块和闭锁终端装置模块；

所述核心数据处理模块由数据处理服务器、防误主机和配套设备构成；

所述数据处理服务器用于建立数据信息存储应用平台；

所述防误主机连接在内部局域网上，利用配电网实时架构图和拓扑分析算法对配电设备和配电网线路进行搜索计算，在满足防误条件时，生成设备防误操作指令；

所述数据通信模块将所述设备防误操作指令传至所述闭锁终端装置模块；

所述闭锁终端装置模块接受所述设备防误操作指令并指示现场操作人员进行防误操作；

所述配套设备包括用于数据输出的打印机和显示器；

所述数据通信模块由通信服务器、防火墙和网络通道构成；

所述网络通道包括外部无线公用网络和所述内部局域网；

所述通信服务器利用所述外部无线公用网络经过所述防火墙进行硬隔离防护后，接收所述闭锁终端装置的运行工况信息；并将所述设备防误操作指令通过所述无线公用网络实时下传至所述闭锁终端装置模块；

所述闭锁终端装置模块由电脑钥匙和闭锁锁具构成；

所述电脑钥匙用于实时下载接收所述数据通信模块下传的设备防误操作指令，执行操作步骤执行命令，并采集所述闭锁锁具运行工况信息，通过所述网络通道实时回传至所述核心数据处理模块；

所述闭锁锁具用于配电开关类设备的闭锁，并将所述配电开关类设备的运行工况回传至所述核心数据处理模块进行操作判定，若操作正确则由所述电脑钥匙进行下一步操作，若操作不正确则立即强制闭锁。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型针对配网综合防误要求的整体性，将整个城区配网作为一个统一整体纳入防误系统管理范围，通过建立配网完整、实时的网架图，将同一配网网络内所有线路（包括架空线路、电缆线路及电缆架空混合线路）、配电开关类设备（包括柱上断路器、跌落式保险器、隔离开关、开关柜、环网柜、开闭所等）、接地闸刀及用户专用配电设备纳入防误管理。

2、本实用新型针对配网的联合防误、网络化防误功能要求，通过在配网实时网架图的基础上，采用基于网络接线方式拓扑防误和逻辑规则相结合的防误原理，以某一节点或某一段电网线路的检修为原点，向该点（线）各侧延伸，遇节点（即配电开关类设备）后比对判定条件进行逻辑判断，最后形成本次检修防误操作结论，实现了多个操作单位联合防误、网络化防误的目的。

3、本实用新型针对配电操作的正确性和安全性，将防误操作工况监控实时反馈，通过无线公网通信通道，将防误闭锁锁具现场监控的操作设备运行工况的改变实时回传至防误主机，由主机防误程序进行再次判定，确保了操作的正确性和安全性。

4、本实用新型扩展能力强，数据库和应用逻辑层为用户和业务处理能力预留接口，通过新增应用模块，可实现配电调度指令票、配电操作票的开票，调度综合令、任务令等仿真模拟防误判断功能，配网运行信息管理等功能。接口的预留也方便后续的配电自动化系统、智能信息采集系统的数据接入，也可逐步推广至主网的综合网络防误应用，改变现有主网防误操作系统单站独点的防误模式，以适应国网公司调控一体化机构调整。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型倒闸操作工作流程图。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型配电网综合防误系统是应用于防止电气误操作的配电网络，配电网络是由配电线路、柱上断路器、熔断器、隔离开关、开关柜、环网柜、开闭所、配电变压器等配电设备构成的复杂用电网络；本系统的组成包括：核心数据处理模块、数据通信模块和闭锁终端装置模块；

核心数据处理模块由数据处理服务器、防误主机和配套设备构成；

数据处理服务器用于建立数据信息存储应用平台；

防误主机依据使用人员所属专业的不同，可分为调度人员用防误主机（简称调度防误主机）、运行人员用防误主机（简称运行防误主机）、检修人员用防误主机（简称检修防误主机）；作为系统面向各类配网应用的客户端，各个防误主机均连接在配调中心内部局域网上，通过主机防误程序，利用配电网实时架构图（配电网实时架构图为本实用新型在系统中建立的配电网实时网络模型，包括全部配电设备及其运行参数（包括相位、开闭状态等，可依据用户具体要求特性设置），配电设备运行参数可通过手工录入或通过预留接口从配电自动化系统中实时调用，可作为配网运行信息管理使用），采用基于网络接线方式拓扑防误和逻辑规则相结合的防误原理，以某一配电设备或某一段配电网线路的检修为原点，应用人员通过系统登录后，触发该待检修设备或该段线路，程序通过拓扑分析算法自动向该原点各侧搜索计算，寻找各侧方向距离原点最近的断点，若节点（为配电开关类设备，包括柱上断路器、跌落式保险器、隔离开关、开关柜、环网柜、开闭所等）为闭合状态则继续向下搜索计算，若节点为开断状态则结束。并将该原点各侧方向相联通的设备做着色（红色并闪烁）提示，帮助开票人员确定本项检修工作涉及的各侧所需操作开关设备及步骤、形成本次检修工作的待审设备防误操作指令，依据实际需要可设定为配电调度指令票、配电操作票、调度综合令、任务令等不同模板；防误主机对本次检修工作的待审设备防误操作指令是否满足判定条件进行逻辑判断：若满足判定条件，则形成设备防误操作指令；若不满足判定条件，则该操作步骤禁止设置，并提示（弹出提示框“禁止操作，请重新选择”）开票人员重新设置操作设备及步骤，并重新进行判定。所有设备操作判断完成后，形成最终的设备防误操作指令，设备防误操作指令形成后需经本项操作的监护人进行审核通过，方可进行仿真模拟操作。开票人员根据形成的设备防误操作指令进行仿真模拟操作，熟悉操作步骤。

防误条件为：

判定条件1：必须满足“五防要求”，即满足防止误分、合断路器，防止带负荷分、合隔离开关，防止带电挂（合）接地线（接地开关），防止带地线送电，防止误入带电间隔。

判定条件2：若配电开关类设备两侧开关设备在合位均为有电状态，系统通过拓扑分析算法，给出多电源，合环提示；

两个判定条件必须同时满足后，设备防误操作指令通过数据通信模块传至闭锁终端装置模块，指示现场操作人员进行现场操作；配套设备包括打印机、显示器等，作为开票人员及审核人员使用的数据输出终端。

具体实施中：通过利用配调中心内部局域网网络组建防误数据中心服务平台，设立配电网防误中心服务数据库，将城市配电网网络图元信息、设备信息和接线方式等防误数据依据各部门应用及权限信息等统一应用及管理于中心数据服务平台。建立相应操作应用端，进行防误操作应用访问。防误数据的建立是通过专用的绘图软件将配电网运行图设备信息进行绘制并通过拓扑及逻辑判断等多种技术实现融入防误规则，最终将防误数据上传到防误数据中心服务平台数据库中进行应用。本实用新型确定的防误闭锁范围只要分为两种：强制性闭锁范围和提示性闭锁范围。强制性闭锁范围主要应用于开关站、开闭所、配电房、环网柜等，运行人员按照电脑钥匙的提示进行开锁操作，如开关、刀闸的闭锁，环网柜、电缆分支箱的闭锁，地线、地刀的闭锁，站间接地设备的强制闭锁，柱上开关设备的闭锁等。提示性闭锁方式主要应用于其它无法采用强制闭锁的设备，即在设备处装设位置检测器，运行人员按电脑钥匙提示，将电脑钥匙插入位置检测器进行识别，若位置正确，则提示“正确，可以操作”字样，否则提示“错误，禁止操作”字样。位置检测器编码采用无源，非接触方式采码。

数据通信模块由通信服务器、防火墙和网络通道构成；网络通道包括内部局域网和外部无线公用网络（如GPRS或CDMA等）；

具体实施中：通信服务器利用外部无线公用网络（如GPRS或CDMA等）经过防火墙进行硬隔离防护后，接收闭锁终端装置的运行工况信息（包括电脑钥匙的位置编码、闭锁锁具的物理编码和开闭状态等）；并将电子操作票通过无线通信公用网络实时下传至闭锁终端装置模块；

具体实施中：建立WEB通讯服务及通讯通道：建立WEB通讯服务，通过发布WEB服务实现远端设备可访问防误数据中心服务器，远端设备如电脑钥匙（手持式操作终端）通过通讯通道可利用无线传输技术（如CDMA、GPRS等）将各防误锁具终端采集数据及操作信息等回传至防误数据防误中心。

闭锁终端装置模块由电脑钥匙和闭锁锁具构成；电脑钥匙具有操作提示功能，用于现场操作人员实时下载接收数据通信模块下传的电子操作票，执行操作步骤执行命令，并采集闭锁终端装置运行工况信息，通过网络通道实时回传至核心数据处理模块；电脑钥匙的配备数量依据实际工作需要确定。

闭锁锁具具有数据采集和通信功能，用于配电开关类设备（如断路器、隔离开关、接地闸刀等）的闭锁，并将配电开关类设备的运行工况回传至核心数据处理模块进行操作判定，若操作正确则由电脑钥匙发出语音提示（语音提示为“操作正确，请进入下一步操作”）进行下一步操作，若操作不正确则立即强制闭锁，并发生语音提示（语音提示为“操作错误，请重新核对”）提醒现场操作人员进行重新核对。电脑钥匙和闭锁锁具间使用机械或电气方式进行开锁。

具体实施中：通过对配电网设备端装设专用的防误闭锁锁具，实现对设备端的全面、物理、强制闭锁。仅由手持式操作终端（电脑钥匙）进行开闭锁操作，才能实现对于设备的操作。

Claims (1)

1.一种配电网综合防误系统，其特征是：所述配电网综合防误系统的组成包括：核心数据处理模块、数据通信模块和闭锁终端装置模块；

所述核心数据处理模块由数据处理服务器、防误主机和配套设备构成；

所述数据处理服务器用于建立数据信息存储应用平台；

所述数据通信模用于传送防误主机所生成的设备防误操作指令至所述闭锁终端装置模块；

所述闭锁终端装置模块接受所述设备防误操作指令并指示现场操作人员进行防误操作；

所述配套设备包括用于数据输出的打印机和显示器；

所述数据通信模块由通信服务器、防火墙和网络通道构成；

所述网络通道包括外部无线公用网络和所述内部局域网；

所述闭锁终端装置模块由电脑钥匙和闭锁锁具构成。 

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