李 進(jìn) 王位杰 劉文彪 紀(jì) 陵

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智能變電站安措輔助預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

李 進(jìn) 王位杰 劉文彪 紀(jì) 陵

（南京國(guó)電南自自動(dòng)化有限公司，南京 210000）

從智能變電站技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，本文分析二次安措技術(shù)基本原理及典型安全措施，總結(jié)了智能變電站二次安措工程應(yīng)用面臨的問(wèn)題。針對(duì)工程應(yīng)用所面臨的問(wèn)題提出了安措輔助預(yù)警防誤操作“三道防線”主要功能的實(shí)現(xiàn)方法，提供了整體解決方案，并基于此開(kāi)發(fā)了安措輔助預(yù)警系統(tǒng)。通過(guò)工程試點(diǎn)驗(yàn)證了安措輔助預(yù)警系統(tǒng)能夠較好地解決二次安全措施工程應(yīng)用面臨的問(wèn)題。

智能變電站；安措技術(shù)；安措輔助預(yù)警系統(tǒng)；防誤操作

智能變電站以IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，其與傳統(tǒng)站最大的區(qū)別在于傳統(tǒng)的電纜接線被光纜所取代，各繼電保護(hù)設(shè)備信號(hào)傳輸方式由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模擬節(jié)點(diǎn)傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)镚OOSE、SV、MMS網(wǎng)絡(luò)組成的軟報(bào)文傳輸。這種二次回路的改變導(dǎo)致傳統(tǒng)站明顯的二次回路接線、出口、壓板變?yōu)橹悄苷尽翱床灰?jiàn)”、“摸不著”的黑箱，傳統(tǒng)變電站“明顯電氣斷點(diǎn)”安全措施的理論將無(wú)法在智能變電站中得到繼承[1-2]。故而，目前智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備安全措施實(shí)施過(guò)程中，容易出現(xiàn)誤操作、誤拔插、實(shí)施過(guò)程不可控、不可視等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，危及智能電網(wǎng)安全運(yùn)行，有效解決上述問(wèn)題是智能變電站大規(guī)模建設(shè)、運(yùn)維的必要前提條件。目前針對(duì)智能變電站的運(yùn)維（包括安措）技術(shù)已有一些成果。文獻(xiàn)[2]總結(jié)了智能變電站二次安全措施，并對(duì)二次安全措施規(guī)范化提出了建議。文獻(xiàn)[3]介紹了智能變電站繼電保護(hù)GOOSE回路安全措施并對(duì)不同的隔離技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比。文獻(xiàn)[4-8]總結(jié)了工程應(yīng)用過(guò)程中的二次安全措施。文獻(xiàn)[6]提出了220kV智能變電站二次安措優(yōu)化方案。文獻(xiàn)[7]分析了智能變電站檢修機(jī)制。文獻(xiàn)[9-11]探討了二次系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)技術(shù)。文獻(xiàn)[12]則比較全面的總結(jié)了智能變電站二次安措典型措施，并對(duì)安措可視化進(jìn)行了相關(guān)探討。文獻(xiàn)[13]分析了電力二次系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源。文獻(xiàn)[14]分析研究了智能變電站二次系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)難點(diǎn)。文獻(xiàn)[15]主要探討了智能變電站二次設(shè)備運(yùn)維新技術(shù)。文獻(xiàn)[16]介紹了智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀，對(duì)狀態(tài)檢修作了總結(jié)與展望。但是目前關(guān)于具備自動(dòng)化、智能化的安措輔助系統(tǒng)少見(jiàn)報(bào)道，本文提出的智能變電站安措輔助預(yù)警系統(tǒng)建立了安全措施知識(shí)庫(kù)，并可以在安全措施實(shí)施過(guò)程中實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)視預(yù)警，同時(shí)以圖形化形式展示安措回路狀態(tài)；有效解決了目前工程運(yùn)用面臨的問(wèn)題。

1 智能變電站二次安措技術(shù)

安全措施主要是指在變電運(yùn)行及檢修工作中為了保證人身、電網(wǎng)及設(shè)備安全，將待檢修設(shè)備與運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行安全隔離的措施。對(duì)于二次檢修專業(yè)，安全措施主要針對(duì)模擬量輸入回路及跳合閘、遙控、啟失靈等開(kāi)出回路[2-4]。本文中對(duì)二次檢修安全措施簡(jiǎn)稱安措。

1.1 安措作用對(duì)象

智能變電站繼電保護(hù)檢修工作涉及的設(shè)備主要包括：繼電保護(hù)裝置、保測(cè)一體化裝置、合并單元、智能終端、智能單元等設(shè)備中的一種或多種。

1.2 二次設(shè)備檢修處理機(jī)理介紹

智能變電站信號(hào)傳輸采用GOOSE、SV、MMS網(wǎng)絡(luò)組成的虛擬報(bào)文傳輸方式；同時(shí)，“明顯電氣斷點(diǎn)”的物理隔離被GOOSE發(fā)送軟壓板、GOOSE接收軟壓板及檢修壓板等新型隔離技術(shù)所取代，故而智能變電站檢修處理機(jī)理包括MMS報(bào)文、GOOSE報(bào)文、SV報(bào)文檢修處理機(jī)理以及GOOSE出口軟壓板、GOOSE接收軟壓板、SV接收軟壓板、SV發(fā)送軟壓板處理機(jī)理[2-12]。關(guān)于上述處理機(jī)理的詳細(xì)介紹請(qǐng)參見(jiàn)智能變電站的相關(guān)資料，在此不作贅述。

1.3 智能變電站安措原則及典型安全措施

智能變電站安全隔離主要依靠檢修機(jī)理，軟壓板投退、由軟件實(shí)現(xiàn)隔離，必要時(shí)可解除光物理回路，多重安全措施并存。其基本原則如下[2-12]：

1）檢修設(shè)備隔離應(yīng)保證有雙重安全措施。

2）母差保護(hù)中間隔投入壓板只有在一次設(shè)備停運(yùn)后才能投入；線路保護(hù)中接收軟壓板和開(kāi)關(guān)檢修軟壓板只有在一次設(shè)備停運(yùn)后才能投入。

3）裝置異常檢修時(shí)，考慮異常設(shè)備安全措施不可靠性，必須由相鄰設(shè)備執(zhí)行安全措施將其隔離。

4）只有在一次設(shè)備停運(yùn)后才能投入相應(yīng)二次設(shè)備的檢修壓板。

5）在發(fā)送側(cè)和接收側(cè)均設(shè)有壓板的回路，應(yīng)兩側(cè)同停同投；在只有單側(cè)設(shè)有壓板時(shí)，應(yīng)保證相應(yīng)軟壓板在退出狀態(tài)。

6）解除光物理回路時(shí)，只能在檢修設(shè)備上進(jìn)行，不應(yīng)在相關(guān)聯(lián)的其他運(yùn)行設(shè)備及交換機(jī)上實(shí)施。

7）在檢修期間，應(yīng)將裝置的遠(yuǎn)方控制GOOSE軟壓板設(shè)置“就地”位置，禁止在后臺(tái)操作相關(guān)軟壓板，以防止后臺(tái)誤投入聯(lián)跳運(yùn)行設(shè)備GOOSE軟壓板。

典型二次安全措施包含如下措施中的一項(xiàng)或多項(xiàng)[2-12]：

1）投入/退出繼電保護(hù)設(shè)備檢修硬壓板。

2）投入/退出繼電保護(hù)設(shè)備功能軟壓板。

3）投入/退出繼電保護(hù)設(shè)備SV接收軟壓板。

4）投入/退出繼電保護(hù)設(shè)備GOOSE接收/發(fā)送軟壓板。

5）投入/退出繼電保護(hù)設(shè)備出口硬壓板。

6）拔插繼電保護(hù)設(shè)備光纖，包括SV光纖、GOOSE光纖。

2 安措的工程應(yīng)用研究

2.1 工程應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)于安措技術(shù)的工程應(yīng)用研究大體上可以分為3個(gè)階段：①智能變電站發(fā)展初期，初步健全了GOOSE回路安措技術(shù)；②智能變電站推廣應(yīng)用階段，提出了一些針對(duì)3/2接線，雙母線接線等工況下的安措技術(shù)；③智能變電站大規(guī)模推廣應(yīng)用階段，建立了比較完善的運(yùn)維安措策略。

2.2 工程應(yīng)用面臨的問(wèn)題

當(dāng)前工程檢修時(shí)，檢修人員臨時(shí)開(kāi)票，通過(guò)審核后根據(jù)唱票進(jìn)行檢修，實(shí)施過(guò)程不可視、不可控，面臨以下問(wèn)題：

1）缺乏有效的安措實(shí)時(shí)監(jiān)視及告警方式[9-13]。

2）缺乏安措回路及信息流的可視化展示方式[12]。

3）缺乏有效的安措確認(rèn)機(jī)制[7-12]。

解決上述問(wèn)題，可切實(shí)有效地幫助運(yùn)維人員及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握安措實(shí)施狀態(tài)，降低誤操作概率；快速精確地查找和定位問(wèn)題，迅速消除其不利影 響。

2.3 解決方案

安措實(shí)時(shí)監(jiān)視及告警過(guò)程其實(shí)是安措實(shí)施狀態(tài)信號(hào)生成、實(shí)施狀態(tài)信號(hào)傳遞、實(shí)施狀態(tài)信號(hào)解析、實(shí)施狀態(tài)信號(hào)比對(duì)，最后通過(guò)畫(huà)面進(jìn)行展示或告警的過(guò)程。智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)或者智能變電站繼電保護(hù)在線監(jiān)測(cè)及智能診斷裝置實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)從過(guò)程層傳遞到間隔層再到站控層的數(shù)據(jù)通道，因此本文提出了基于一體化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安措實(shí)時(shí)監(jiān)視及告警，并可部署于基于一體化監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及智能診斷裝置上。其中，在展示過(guò)程中，結(jié)合智能變電站二次虛回路監(jiān)視的相關(guān)技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)安措可視化。安措確認(rèn)機(jī)制可以通過(guò)實(shí)時(shí)狀態(tài)信號(hào)比對(duì)和狀態(tài)感知、場(chǎng)景檢測(cè)實(shí)現(xiàn)雙重確認(rèn)機(jī)制。

2.4 方案整體架構(gòu)

基于安措工程應(yīng)用的三大問(wèn)題以及解決方案，本文提出了并實(shí)現(xiàn)了安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為安措配置模塊和安措實(shí)時(shí)監(jiān)視預(yù)警模塊，其整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)分為應(yīng)用層、系統(tǒng)層和數(shù)據(jù)層。其中，應(yīng)用層主要是系統(tǒng)展示窗口；系統(tǒng)層是安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)的核心，包括安措規(guī)則配置、前置條件配置、場(chǎng)景檢測(cè)配置、安措配置檢查、安措預(yù)演校核等配置態(tài)模塊以及安措匹配、安措初始狀態(tài)檢查、安措前置規(guī)則檢查、安措比對(duì)和安措場(chǎng)景檢測(cè)等實(shí)時(shí)態(tài)模塊；數(shù)據(jù)層則完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

圖2 安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)架構(gòu)圖

主要實(shí)現(xiàn)了以下功能：①安措選擇；②安措狀態(tài)監(jiān)視；③安措比對(duì)；④安措互校；⑤安措確認(rèn)；⑥安措可視化。通過(guò)上述功能，有效地實(shí)現(xiàn)了安措實(shí)施過(guò)程中的可視、可控，并建立了雙重確認(rèn)機(jī)制，大大提高了安措實(shí)施過(guò)程的可靠性和安全性，具有很好地工程實(shí)用性。

3 安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法

安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)途徑分為：①錄入安措形成安全措施知識(shí)庫(kù)；②實(shí)時(shí)提示某一檢修方式下的安全措施，并在安全措施實(shí)施過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)視和告警。故在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，將安措輔助分析預(yù)警系統(tǒng)分為安措配置模塊和安措實(shí)時(shí)監(jiān)視預(yù)警兩大模塊。

安全措施配置模塊主要實(shí)現(xiàn)以下功能：①定義設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；②定義前置條件檢查規(guī)則；③建立繼電保護(hù)裝置或整間隔某運(yùn)行狀態(tài)下具體的安全措施規(guī)則形成安措知識(shí)庫(kù)；④定義安全措施檢測(cè)場(chǎng)景；⑤安全措施規(guī)則配置檢查；⑥安全措施規(guī)則預(yù)演校核；⑦打印安措規(guī)則；⑧日志記錄。

安措實(shí)時(shí)監(jiān)視預(yù)警模塊主要實(shí)現(xiàn)以下功能： ①實(shí)時(shí)檢索匹配安措規(guī)則；②安措初始狀態(tài)實(shí)時(shí)檢查；③前置條件規(guī)則實(shí)時(shí)檢查；④安全措施實(shí)施狀態(tài)與實(shí)施順序?qū)崟r(shí)比對(duì)；⑤狀態(tài)感知與場(chǎng)景實(shí)時(shí)檢測(cè)；⑥安措回路可視化；⑦安措實(shí)施結(jié)果動(dòng)態(tài)顯示與告警；⑧日志記錄與歷史查詢。

下面針對(duì)幾個(gè)主要的重要功能，就具體的技術(shù)方案作重點(diǎn)描述。

3.1 設(shè)備狀態(tài)定義

由于電網(wǎng)一次、二次設(shè)備檢修周期不同步，當(dāng)二次設(shè)備定期校驗(yàn)或更換、消缺時(shí)，如果停用一次設(shè)備，就會(huì)降低供電可靠性，增加電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，因此本系統(tǒng)不僅考慮了一次設(shè)備停電檢修模式，同時(shí)還考慮了不停電檢修模式與新間隔擴(kuò)建模式，通過(guò)安措配置模塊定義一次設(shè)備不同的運(yùn)行狀態(tài)加以區(qū)分。

安措配置模塊以繼電保護(hù)設(shè)備的軟壓板投退狀態(tài)、檢修壓板狀態(tài)等參數(shù)為規(guī)則組態(tài)對(duì)象，定義設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，具體分為一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分為“開(kāi)關(guān)冷備用”和“開(kāi)關(guān)檢修”?！伴_(kāi)關(guān)冷備用”是指開(kāi)關(guān)間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)及其兩側(cè)閘刀都在斷開(kāi)位置，并取下該開(kāi)關(guān)間隔的母差保護(hù)GOOSE出口軟壓板、失靈保護(hù)GOOSE接收軟壓板；“開(kāi)關(guān)檢修”是指開(kāi)關(guān)間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)及其兩側(cè)閘刀都在斷開(kāi)位置，開(kāi)關(guān)兩側(cè)合上接地閘刀，并取下該開(kāi)關(guān)間隔的母差保護(hù)GOOSE出口軟壓板、失靈保護(hù)GOOSE接收軟壓板、SV接收軟壓板。

二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)涉及保護(hù)裝置、智能終端、合并單元等。①保護(hù)裝置設(shè)置“跳閘”、“信號(hào)”、“停用”三種狀態(tài)?！疤l”是指保護(hù)裝置交直流回路正常，主保護(hù)及后備保護(hù)功能軟壓板投入，跳閘、起失靈等GOOSE軟壓板投入，取下檢修壓板；“信號(hào)”是指保護(hù)裝置交直流回路正常，主保護(hù)及后備保護(hù)功能軟壓板投入，跳閘、起失靈等GOOSE軟壓板退出，取下檢修壓板；“停用”是指保護(hù)裝置交直流回路正常，主保護(hù)及后備保護(hù)功能軟壓板退出，跳閘、起失靈等GOOSE軟壓板退出，放上檢修壓板。②智能終端設(shè)置“跳閘”、“信號(hào)”、“停用”三種狀態(tài)?！疤l”是指智能終端直流回路正常，放上跳合閘出口硬壓板，取下檢修壓板；“信號(hào)”，是指智能終端直流回路正常，取下跳合閘出口硬壓板，取下檢修壓板；“停用”是指智能終端直流回路正常，取下跳合閘出口硬壓板，放上檢修壓板。③合并單元設(shè)置“跳閘”、“停用”兩種狀態(tài)?！疤l”是指合并單元直流回路正常，取下檢修壓板；“停用”是指合并單元直流回路正常，放上檢修壓板。線路重合閘設(shè)置“跳閘”、“信號(hào)”兩種狀態(tài)。④“跳閘”，是指線路保護(hù)重合閘出口軟壓板投入，停用重合閘軟壓板退出；“信號(hào)”是指線路保護(hù)重合閘出口軟壓板退出，停用重合閘軟壓板投入。

3.2 預(yù)演校核實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)通過(guò)預(yù)演技術(shù)對(duì)通過(guò)配置校核后的安全措施進(jìn)行投退操作，從而從源頭實(shí)現(xiàn)對(duì)安措措施的預(yù)提醒及防誤操作，只有通過(guò)預(yù)演校核后的安全措施，才允許提交實(shí)時(shí)庫(kù)，供實(shí)時(shí)檢修監(jiān)視時(shí)檢索匹配，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工作人員按照正確的安措措施項(xiàng)目和安措順序進(jìn)行正確地操作，從而避免誤投退、漏投退等問(wèn)題，構(gòu)筑了本系統(tǒng)防誤操作“第一道防線”。

3.3 檢索匹配與初始狀態(tài)檢查

當(dāng)通過(guò)預(yù)演校核后的安全措施提交實(shí)時(shí)庫(kù)后，形成安措知識(shí)庫(kù)。當(dāng)選擇了某種設(shè)備的某種運(yùn)行狀態(tài)后，系統(tǒng)會(huì)從知識(shí)庫(kù)中自動(dòng)檢索匹配對(duì)應(yīng)的安全措施，并進(jìn)行初始狀態(tài)檢查。初始狀態(tài)檢查的目的在于發(fā)現(xiàn)該安全措施策略中已經(jīng)處于目標(biāo)狀態(tài)的安全措施，預(yù)提醒工作人員進(jìn)行相關(guān)復(fù)原操作后再實(shí)施該安全措施，防止安全措施不能?chē)?yán)格按照操作順序執(zhí)行，降低了誤操作概率，屬于本系統(tǒng)防誤操作“第二道防線”的一部分。

圖3 系統(tǒng)初始狀態(tài)檢查告警示意圖

3.4 前置條件檢查規(guī)則

前置條件檢查規(guī)則包括特定繼電保護(hù)設(shè)備的軟壓板狀態(tài)檢查、硬壓板狀態(tài)檢查；開(kāi)關(guān)位置檢查等。在安措配置端提供接口配置前置檢查條件，實(shí)施過(guò)程中，在執(zhí)行安措措施前首先會(huì)進(jìn)行前置條件檢查，只有當(dāng)前置條件滿足時(shí)系統(tǒng)才提示可以執(zhí)行該安措措施，否則會(huì)提示告警。比如當(dāng)與合并單元相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行保護(hù)裝置中的SV接收壓板未完全退出時(shí)，系統(tǒng)提示該合并單元的檢修壓板不可投入；當(dāng)合并單元檢修壓板投入而與該合并單元相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行保護(hù)裝置中SV接收壓板未退出時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警，從而具備保護(hù)裝置、智能終端、合并單元等交叉停運(yùn)報(bào)警功能，從而預(yù)防了誤操作的出現(xiàn)，與初始狀態(tài)檢查一起構(gòu)筑了本系統(tǒng)完整的防誤操作“第二道防線”。

圖4 系統(tǒng)前置條件檢查告警示意圖

3.5 實(shí)時(shí)比對(duì)

在安措實(shí)施過(guò)程中，將從實(shí)時(shí)庫(kù)中獲得的安全措施項(xiàng)目狀態(tài)以及安全措施項(xiàng)目順序與實(shí)時(shí)匹配的安全措施項(xiàng)目以及安全措施項(xiàng)目順序進(jìn)行比較，用以判斷安全措施規(guī)則是否正確執(zhí)行。若沒(méi)有正確執(zhí)行則提示告警，這時(shí)可以暫停監(jiān)視，當(dāng)恢復(fù)錯(cuò)誤操作后點(diǎn)擊繼續(xù)監(jiān)視按鈕，執(zhí)行還未執(zhí)行的安全措施。若告警提示后不暫停，繼續(xù)操作，則當(dāng)整個(gè)安全規(guī)則執(zhí)行完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷該安全規(guī)則措施執(zhí)行失敗，提示告警。

如上所述的實(shí)時(shí)比對(duì)中采用了模糊識(shí)別（匹配）技術(shù)，當(dāng)有遙信或者壓板變位信息時(shí)，首先獲取這些變位信息名稱然后再經(jīng)過(guò)模糊識(shí)別技術(shù)進(jìn)行篩選識(shí)別過(guò)濾，將相近或者關(guān)注的信號(hào)濾出然后再與實(shí)時(shí)匹配的安全措施項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比，以判斷是否誤執(zhí)行。此技術(shù)的運(yùn)用避免了大量正常操作信息對(duì)實(shí)時(shí)比對(duì)和告警提示帶來(lái)的影響，以保護(hù)屏柜為例，一般硬壓板都為“檢修壓板”和“遠(yuǎn)方操作硬壓板”，以其名稱的中文描述為匹配對(duì)象，關(guān)鍵詞設(shè)置見(jiàn)表1。

表1 保護(hù)屏柜硬壓板中文關(guān)鍵詞

實(shí)時(shí)比對(duì)屬于雙重確認(rèn)機(jī)制中的一環(huán)，通過(guò)實(shí)時(shí)比對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)安措實(shí)施狀態(tài)的有效監(jiān)視，防止誤操作后引起繼電保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，導(dǎo)致事故擴(kuò)大化，隸屬于本系統(tǒng)防誤操作的“第三道防線”，實(shí)時(shí)比對(duì)告警提示如圖5所示。

3.6 場(chǎng)景檢測(cè)

狀態(tài)感知與場(chǎng)景實(shí)時(shí)檢測(cè)是在安全措施實(shí)施后，實(shí)時(shí)地感知該安措項(xiàng)目影響關(guān)聯(lián)項(xiàng)的狀態(tài)，實(shí)時(shí)檢測(cè)安措配置模塊預(yù)設(shè)的結(jié)果場(chǎng)景，若檢測(cè)到了相應(yīng)的場(chǎng)景則認(rèn)為該安全規(guī)則措施正確執(zhí)行，否則認(rèn)為沒(méi)有正確執(zhí)行，告警提示。這時(shí)，可以暫停監(jiān)視，當(dāng)恢復(fù)錯(cuò)誤操作后點(diǎn)擊繼續(xù)監(jiān)視按鈕，執(zhí)行還未執(zhí)行的安全措施。若告警提示后不暫停，繼續(xù)操作，則當(dāng)整個(gè)安全規(guī)則執(zhí)行完畢后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷該安全規(guī)則措施執(zhí)行失敗，提示告警。其與實(shí)時(shí)比對(duì)一起構(gòu)成了安措確認(rèn)的雙重確認(rèn)機(jī)制及防誤操作“第三道防線”；只有實(shí)時(shí)比對(duì)的結(jié)果和狀態(tài)感知與場(chǎng)景檢測(cè)的結(jié)果都判斷該安措措施正確執(zhí)行時(shí)，才最終確認(rèn)該安全措施正確執(zhí)行，否則認(rèn)為沒(méi)有正確執(zhí)行。以智能終端為例，雙重確認(rèn)實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：當(dāng)智能終端缺陷，消缺過(guò)程中取下智能終端背板GOOSE光纖時(shí)，會(huì)造成線路保護(hù)、母線保護(hù)、測(cè)控裝置告警，此時(shí)安措措施：“取下智能終端背板GOOSE光纖”的預(yù)定場(chǎng)景即可設(shè)置為“線路保護(hù)、母線保護(hù)、測(cè)控裝置告警”，在實(shí)時(shí)態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)先通過(guò)相關(guān)聯(lián)信號(hào)實(shí)時(shí)比對(duì)智能終端光纖是否取下以及是否按順序執(zhí)行，然后再實(shí)時(shí)檢測(cè)感知現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)是否發(fā)生線路保護(hù)、母線保護(hù)、測(cè)控裝置告警，如果實(shí)時(shí)比對(duì)與場(chǎng)景檢測(cè)邏輯判斷都滿足，即確認(rèn)該措施正確執(zhí)行，場(chǎng)景檢測(cè)告警提示如圖6所示。

圖6 場(chǎng)景檢測(cè)提示示意圖

3.7 安措可視化

如上所述，智能變電站安全措施采用GOOSE發(fā)送軟壓板、GOOSE接收軟壓板及檢修壓板等新型隔離技術(shù)，壓板的運(yùn)行情況對(duì)于安措工作至關(guān)重要。安措可視化就是將GOOSE發(fā)送軟壓板、GOOSE接收軟壓板、檢修壓板等狀態(tài)進(jìn)行可視化的實(shí)時(shí)顯示，使繼電保護(hù)運(yùn)維人員能夠準(zhǔn)確掌握安措隔離狀況及關(guān)聯(lián)設(shè)備的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)安措過(guò)程的實(shí)時(shí)可視化監(jiān)視，從而有效地提高保護(hù)系統(tǒng)檢修工作的可靠性與安全性。

安措可視化主要利用了二次虛回路自動(dòng)成圖技術(shù)和圖模庫(kù)一體化技術(shù)，主要依賴數(shù)據(jù)模型和圖元。系統(tǒng)讀取全站SCD模型后，建立起二次虛回路的連接模型以及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)映射模型，然后將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)映射模型與圖元模型結(jié)合起來(lái)，在合適的畫(huà)面布局上，自動(dòng)生成安措虛回路畫(huà)面，實(shí)時(shí)態(tài)時(shí)動(dòng)態(tài)展示安措回路鏈路狀態(tài)，各關(guān)聯(lián)設(shè)備壓板投退狀態(tài)等實(shí)現(xiàn)安措監(jiān)視可視化，安措可視化示意圖如圖7所示。

4 結(jié)論

本文針對(duì)智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備安全措施實(shí)施過(guò)程中，容易出現(xiàn)誤操作、誤拔插、實(shí)施過(guò)程不可控、不可視等工程應(yīng)用問(wèn)題，提出并實(shí)現(xiàn)了安措輔助預(yù)警系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)通過(guò)預(yù)演校核；初始狀態(tài)實(shí)時(shí)檢查和前置條件實(shí)時(shí)檢查；實(shí)時(shí)比對(duì)與場(chǎng)景檢測(cè)幾大核心功能構(gòu)建了安措防誤操作的“三道防線”如圖8所示，從而可以有效地避免誤投退、漏投退等問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)結(jié)合二次虛回路監(jiān)視和圖模庫(kù)一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了安措回路的可視化，有效地解決了安措實(shí)施過(guò)程中不可視的問(wèn)題，在試點(diǎn)工程中取得了較好的實(shí)用效果，有效地提高了運(yùn)維效率。

圖7 安措回路可視化示意圖

圖8 安措輔助預(yù)警系統(tǒng)防誤操作“三道防線”

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Application of Secondary Safety Measures for Smart Substation

Li Jin Wang Weijie Liu Wenbiao Ji Ling

(Guodian Nanjing Automation Co., Ltd, Nanjing 210000)

Based on the technical features of smart substation, this paper analyzed changes basic principles of technical secondary security measures and typical security measures, summarized the secondary security of smart substation engineering problems faced. Next, contrapose the application of engineering problems faced, the thesis proposed the basic implementation of several core functions which constitute "the three defense" of the system to prevent misoperation and provides a total solution. Based on it, developed the auxiliary warning system of Security measures. Via the pilot project verifying that the system can better solve the Secondary Security measures engineering problems faced.

smart substation；secondary security measures；the auxiliary warning system of security measures；misoperation prevent ion

李 進(jìn)（1990-），男，湖北省仙桃市人，碩士研究生，畢業(yè)于武漢理工大學(xué)，現(xiàn)從事變電自動(dòng)化系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、新能源電站集中運(yùn)維及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)工作。