馬 飛，袁永萍，馬澤菊

（1.重慶電力高等專(zhuān)科學(xué)校，重慶 400053;2.重慶市電力公司 教育培訓(xùn)中心，重慶 400053）

0 引言

變電站運(yùn)行情況直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及供電質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)中的事故很大一部分是人為造成的，有時(shí)由于運(yùn)行人員處理不及時(shí)、甚至誤操作而造成事故擴(kuò)大化。因此，為確保電力系統(tǒng)安全可靠合理地運(yùn)行，對(duì)變電運(yùn)行人員進(jìn)行仿真培訓(xùn)自然就很有必要。仿真培訓(xùn)系統(tǒng)成為培訓(xùn)運(yùn)行人員反事故能力的有力工具之一。變電站仿真系統(tǒng)要能創(chuàng)建真實(shí)場(chǎng)景，僅僅模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的關(guān)系和模擬簡(jiǎn)單的操作顯然是不夠的。只有加入五防，才能發(fā)揮仿真系統(tǒng)的在培訓(xùn)過(guò)程中強(qiáng)化操作人員嚴(yán)格按照操作票進(jìn)行操作的意識(shí)，杜絕現(xiàn)場(chǎng)誤操作可能導(dǎo)致的嚴(yán)重事故。

1 變電站仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

變電站仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。它包括四個(gè)部分，變電站虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，變電站的后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控程序，變電站電氣仿真程序和模擬通信程序。程序中變電站仿真程序和模擬通信程序是整個(gè)程序的后臺(tái)部分，連接虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和變電站后臺(tái)監(jiān)控程序。變電站實(shí)時(shí)后臺(tái)監(jiān)控程序是變電站內(nèi)保護(hù)，測(cè)量，控制以及通信裝置與變電站運(yùn)行人員之間的接口，能夠接收站內(nèi)保護(hù)測(cè)量裝置上傳的數(shù)據(jù)信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后將結(jié)果通過(guò)界面反映給運(yùn)行人員，同時(shí)能夠接受站內(nèi)人員的控制命令，將其下發(fā)給保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)遙控操作。

前述變電站仿真系統(tǒng)，在較大程度模擬了變電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的真實(shí)情況、連接關(guān)系，也完成了信息采集、顯示和繼電保護(hù)功能。但尚不能實(shí)現(xiàn)在培訓(xùn)中加強(qiáng)防誤操作意識(shí)培養(yǎng)的目的。只有在變電站仿真部分增設(shè)五防機(jī)，以此模擬“微機(jī)五防”功能，才能使仿真系統(tǒng)更符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，提高仿真培訓(xùn)效果。

圖1 變電站仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 “五防”檢查系統(tǒng)

電力系統(tǒng)中“五防”實(shí)質(zhì)是一套專(zhuān)家系統(tǒng)，包括防止誤分、合斷路器，防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)，防止帶電掛(合)接地線(xiàn)(接地開(kāi)關(guān))，防止帶地線(xiàn)送電，也就是防止帶接地線(xiàn)(接地開(kāi)關(guān))合斷路器(隔離開(kāi)關(guān))，防止誤入帶電間隔。運(yùn)行人員必須按照操作票指定的操作內(nèi)容和順序，在主接線(xiàn)圖和相關(guān)的二次設(shè)備元件上進(jìn)行操作。這些操作將受到“五防”檢查系統(tǒng)的檢查、也要受到操作中有無(wú)漏項(xiàng)、跳項(xiàng)等檢查，如果有違反規(guī)程或操作不符合操作票的規(guī)定，立即報(bào)警。由此可以杜絕人為惡性事故的發(fā)生?？梢詼p輕運(yùn)行人員開(kāi)票時(shí)的心理壓力。

在變電站仿真系統(tǒng)加入五防機(jī)，實(shí)現(xiàn)操作票、微機(jī)五防閉鎖裝置功能。實(shí)現(xiàn)五防與仿真于一體的智能綜合管理系統(tǒng)，為培訓(xùn)學(xué)員進(jìn)行倒閘操作供一個(gè)規(guī)范可靠、快速正確的工具。同時(shí)增設(shè)電子操作票系統(tǒng)，并與仿真系統(tǒng)結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)圖形開(kāi)票、手工開(kāi)票、按典型票開(kāi)票、使用專(zhuān)家?guī)扉_(kāi)票、調(diào)用歷史操作票等多種開(kāi)票方式，并提供操作票文檔輸出和操作票管理功能，為培訓(xùn)學(xué)員開(kāi)操作票提供一個(gè)規(guī)范可靠、快速正確的工具，使仿真系統(tǒng)更符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。開(kāi)票系統(tǒng)在變電站一次接線(xiàn)圖、二次設(shè)備圖上進(jìn)行模擬操作，生成相應(yīng)的操作票，并相應(yīng)生成閉鎖裝置程序，可以進(jìn)行模擬演習(xí)、培訓(xùn)測(cè)試，具有五防智能檢查，圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)具有網(wǎng)絡(luò)功能和當(dāng)?shù)毓δ堋?/p>

3 “五防”系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 電腦鑰匙

微機(jī)五防主要由主機(jī)、電腦鑰匙、編碼鎖具等功能元件組成。電腦鑰匙用于在操作過(guò)程中接收防誤主機(jī)發(fā)出的操作票，然后按照操作票內(nèi)容依次對(duì)電編碼鎖和機(jī)械編碼鎖進(jìn)行解鎖操作，也即對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行的實(shí)際操作進(jìn)行監(jiān)控。在操作過(guò)程中，若運(yùn)行人員的實(shí)際操作與電腦鑰匙的提示不符，電腦鑰匙將發(fā)出報(bào)警并強(qiáng)制閉鎖，從而有效地避免了誤操作事故的發(fā)生。

仿真系統(tǒng)不使用真實(shí)設(shè)備，對(duì)電子鑰匙傳遞進(jìn)行仿真模擬，能按照“五防”要求和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)輸出操作票，使仿真培訓(xùn)操作符合現(xiàn)場(chǎng)的操作程序和習(xí)慣。

3.2 五防操作流程

在仿真機(jī)上進(jìn)行五防操作流程如圖2。開(kāi)票人通過(guò)電腦新建操作票，提交給審票人審查，如操作票不合格則需重新提交，直至審查通過(guò)方可進(jìn)入模擬實(shí)施環(huán)節(jié)。仿真機(jī)操作五防操作邏輯規(guī)則:

(1)在未檢測(cè)到五防機(jī)運(yùn)行時(shí)，仿真機(jī)按內(nèi)置的五防操作邏輯進(jìn)行，與傳統(tǒng)仿真機(jī)一樣;

(2)在檢測(cè)到五防機(jī)運(yùn)行時(shí)，只有根據(jù)成功寫(xiě)入五防的虛擬電腦鑰匙來(lái)進(jìn)行操作，也就是說(shuō)沒(méi)有電腦鑰匙，仿真機(jī)不能對(duì)閉鎖的設(shè)備進(jìn)行操作;且在監(jiān)控操作或虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中操作時(shí)，如果不符合五防機(jī)系統(tǒng)或電腦鑰匙的操作邏輯信息，不能進(jìn)行操作。

圖2 五防操作流程

3.3 防誤閉鎖邏輯

防誤閉鎖邏輯由“基本防誤閉鎖邏輯”和“操作票步驟閉鎖邏輯”組成，如圖3所示。

圖3 防誤閉鎖邏輯

4 五防在變電站仿真系統(tǒng)的應(yīng)用

變電站仿真系統(tǒng)可以按照國(guó)家電網(wǎng)公司的工作習(xí)慣和要求，提供圖形化的用戶(hù)操作平臺(tái)，通過(guò)在圖形上對(duì)需要操作的一次、二次元件做鼠標(biāo)操作，按照操作的先后順序，計(jì)算機(jī)生成操作票，減輕運(yùn)行人員開(kāi)操作票的繁雜勞動(dòng);通過(guò)在變電站接線(xiàn)圖上做鼠標(biāo)操作，操作人員可以看到操作的內(nèi)容、步驟、變電站的運(yùn)行方式及其變化，為在真實(shí)設(shè)備上操作做準(zhǔn)備;通過(guò)軟件對(duì)操作內(nèi)容、步驟(也就是操作票內(nèi)容)做“五防”檢查，如有錯(cuò)誤發(fā)出警告。由此可以杜絕人為惡性事故的發(fā)生。

5 結(jié)論

變電站仿真系統(tǒng)與五防機(jī)的聯(lián)合應(yīng)用是在傳統(tǒng)變電仿真系統(tǒng)現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行的規(guī)模擴(kuò)充、功能改進(jìn)。變電站仿真部分增加“微機(jī)五防”功能，能完全真實(shí)地再現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)操作的五防機(jī)程序，使仿真系統(tǒng)更符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。

［1］ 賀慶，龔慶武.變電站仿真中虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景與實(shí)時(shí)監(jiān)控的連接［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2006，(5).

［2］ 高翔，邵開(kāi)宏，趙瑞娜.電網(wǎng)與變電站聯(lián)合仿真培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用探討［J］.華東電力，2006，(6).