智能化变电站防误系统监控技术研发设想与可行性分析论文_李奇峰1,王飞2,倪春雷3,战国东4

智能化变电站防误系统监控技术研发设想与可行性分析论文_李奇峰1,王飞2,倪春雷3,战国东4

(吉林省电力有限公司四平供电公司检修分公司 吉林四平 136000)

摘要:智能变电站防误系统是智能变电站运行管理的重要组成部分,其实质是常规变电站防误系统的扩展,增加约束条件,扩充结点内涵,体内交互性需求增强且独立网络化运行,具有远控、近控、集控、站控的综合操作功能,为了提高防误系统的可靠性,本文依据国家电网公司《防止电气误操作安全管理规定>>相关要求,结合吉林四平220千伏智能化改造站运维经验,分析智能防误系统组成、闭锁及控制方案选择,针对近几年来出现的问题,提出受控站端智能化变电站防误系统监控技术研发设想与可行性分析,以实现智能防误系统可靠解锁,智能校验,动态巡检,智能判断、告警上传为目的,可延伸至集控站端集中防误,具有推广价值,完善智能防误系统,实现站控端、集控端共享监控信息,避免人为错误参与,提高实用功能,仅供同行门参考。

关键词:智能化变电站;防误系统监控技术研发设想与可行性分析

1智能防误系统组成

系统根据IEC61850协议、规约、规范建模,整个防误网络设置分为站控层防误主机,间隔层智能防误装置,过程层智能闭锁单元及光纤网络、机械和电气锁具锁具及闭锁附件,电脑钥匙、无线路游器等主要部件组成。防误主机、智能防误装置、智能闭锁单元之间采用的均为IEC61850规范。

2闭锁方案选择

国家电网公司在《防止电气误操作安全管理规定》中对强制闭锁给出了明确定义:在设备的电动操作控制回路中串联以闭锁回路控制的接点和锁具,在设备的手动操控部件上加装受闭锁回路控制的锁具。其要点有两个方面,一是高压设备的电控回路串接闭锁接点,手动部件装设锁具,二是闭锁接点或锁具由闭锁回路控制。因此,不论闭锁需要的回路如何实现,其技术基础是闭锁接点与闭锁锁具。采取方案:电气闭锁+机械闭锁实现强制闭锁功能。

3控制方案选择

在智能化变电站中,保护、测控装置等二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O 现场接口和二次回路,它直接通过光纤通道和智能操作单元以及合并器相连,也就是说电动或手动操作的控制回路已经下放到了过程层的智能操作单元。针对这种变化,在控制回路中串接闭锁节点和在操控部件上加装闭锁锁具以实现强制性闭锁功,四平220kV变智能防误装置采用了UT-0362系列智能闭锁单元,按IEC61850标准建模,根据逻辑判断对本间隔的遥控操作及手动操作进行闭锁或解锁,UT-0362A作为主机,完成与间隔层智能防误装置的GOOSE通信;同时,与其他UT-0362C智能闭锁单元组成一个子网,实现过程层各智能闭锁单元之间的环网通信。

4运行中影响操作的主要问题

4.1防误主机

4.1.1防误主机掉电包括主机本身未接入UPS电源,交流电源因系统原因故障;

主机的外部接口接入带有病毒的存储设备,使用主机防误系统遭受病毒攻击;

4.1.2防误主机中五防系统逻辑错误或不能满足运行要求;

4.1.3防误主机中五防系统未接收到测控装置有关设备的实遥信位置信息或与实际位置存在不对应,影响了防误系统使用。

4.1.4防误主机的网址及其他未设置保护项被修改;

4.1.5防误主机中五防系统所操作的设备,其设定机械锁码和遥控锁码配置错误;

4.2智能防误闭锁装置与智能防误闭锁单元

4.2.1智能防误闭锁装置与智能防误闭锁单元死机;

4.2.2智能防误闭锁单元接点损坏

4.2.3智能防误闭锁单元组成环网,出现断网现象,断网原因主要是各间隔智能防误闭锁单元非正常掉电,间隔停电检修人为停电,直流电源消失,光纤断网,文件配置错误;光纤接口老化、光纤折断。

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4.3通讯问题

4.3.1防误主机与智能防误闭锁装置不能通讯;智能防误闭锁装置与智能防误闭锁单元间没有GOOS信息通讯;

4.3.2无线传输智能防误系统设定无线传输方式下,智能防误系统与防误钥匙通讯只能为无线通讯,不支持本地通讯自动切换功能,当防误系统网络通讯异常时,防误钥匙不能接收防讯主机的解锁指令信息。

4.3.3五防系统与监控后台不通讯,整个五防系统当出现故障异常时,不能向后台发出相关信息。

4.4五防系统对倒闸操作的影响

由于智能化变电站的智能终端下放到设备场区,因此就地操作方式存在安全隐患,只能实现远控操作方式,因此五防系统出现异常,倒闸操作和事故处理将无法进行,对设备及网架安全构成严重威胁。

5防误系统监控技术研发设想与可行性分析

从运行应用的角度设想防误系统监控技术研发,制定实施方案。分析可行性。

5.1装置电源监控设想,

工作电源的监控包括:防误主机与智能防误闭锁装置及智能防误闭锁单元工作电源监控,实现断电报警并上传后台。防误主机是站端防误系统的终端,应优先选择使用接入UPS电源,当防误主机、智能防误闭锁装置、智能防误闭锁单元出现电源故障、异常、死机情况下,会造成通讯中断,中断信息应上送至间隔层智能防误闭锁装置交换机,现由间隔层智能防误闭锁装置交换机向站控层交换机发相关内容报文,由后台实现报警;对过程层智能防误闭锁单元网络,其工作电源采取电源独立,辐射网配置,不应借用智能终端的控制电源供电。

5.2设备实遥信位置监控设想

后台与五防系统取自同测控装置的信息,当后台与五防系统所取设备不一致时,应与实际设位置为准,校核五防系统所取设备位置的正确性,并实现报警并上传后台。

5.3智能防误网络装置通讯动态监控设想

建立智能防误网络装置通讯通道,以间隔层智能防误闭锁装置为中心,以站控层防误主机、过程层各智能防误闭锁单元为分结点,兼顾网络传输光纤的通断,通过光纤收发信息校核,对每一智能防误闭锁单元内部所有监控信息实行与逻辑,即当任一监控信息中断将发出中断报警并向上级报送直至后台。

5.4五防主机安全性设想

实现全封闭管理,外接设备接口实现封闭,内置程序及网址、网卡实现固化;按使用人员的使用权限的密码设定,考虑集控端、站控端均有操作权限,使用权限的密码设定,应以指纹、面部信息为最佳,现使用中的字符性指令性密码为各端自行设定,过于简单;防误系统应不支持没有权限的人员在客户端进行修改。

5.5五防系统的智能校验设想

五防系统逻辑智能校验,在前期,五防系统逻辑按审批的防误规则化设定,按五防系统逻辑规则和运行方式进行智能校验,运维人员对五防系统逻辑检验进行差错核对性判断,五防系统传动校核模拟,防误主机是站端防误系统的终端,也是操作防误指令的起点,不进行智能传动,仅靠动态巡检是不够的,不能检测整体五防系统的可靠性,传动校核模拟的同时闭锁远控的操作解锁模式,有操作解锁需求时可中断,在使用方式上即可设定人工手动方式,也可设定微机自动方式进行定期防误系统传动校核,将全站具有操作功能的设备进行顺控解锁,以发出解锁令为起点,以收到返回的解闭锁令为终点,切实保证防误系统的正确使用率。

6结语

智能化变电站防误系统监控技术研发与应用,是对变电站防误技术的提高和优化。可将变电站防误信息的网络化、规范化、达到信息数据共享,提高了变电站防误系统运行管理水平,切实保证电网的安全稳定运行。

参考文献:

[1]Q/GDW679-2011《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》

[2]Q/GDW_393-2009《110(66)kV~220kV智能变电站设计规范》

[3]Q/GDW750—2012《智能变电站运行管理规范》

作者简介:

李奇峰(1971.06),男,高级工程师,从事变电生产运行管理工作。地址:吉林省四平市铁西区四道口四平供电公司检修分公司变电运维专业

论文作者:李奇峰1,王飞2,倪春雷3,战国东4

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/6/28

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