鄧佃毅，王國平

（內蒙古電力（集團）有限責任公司烏蘭察布電業(yè)局，內蒙古 烏蘭察布 012000）

0 引 言

安全是電力系統(tǒng)的根本要求，是實現(xiàn)可靠供電的基礎，防止電氣誤操作一直是電力安全生產的重要工作[1]。隨著電網向智能化逐步發(fā)展，變電站逐步采用計算機來實現(xiàn)監(jiān)控功能，逐步實現(xiàn)了變電站無人值守，而微機五防技術已逐漸落后于電網的發(fā)展[2]。變電站的運行模式和五防閉鎖要求發(fā)生了變化，需要新的五防閉鎖系統(tǒng)以滿足實際工作。

目前，變電站大多已采用調控一體化運行模式，但各變電站的五防閉鎖系統(tǒng)仍然采用相互獨立的一體化五防閉鎖系統(tǒng)，現(xiàn)有的五防閉鎖系統(tǒng)已經不能滿足實際運行的需求，當操作站與站之間聯(lián)絡線上設備時，由于沒有實現(xiàn)跨站五防閉鎖，可能會出現(xiàn)如下兩種誤操作：第一，線路一側在運行狀態(tài)，而另一側將接地刀閘合上；第二，線路的一側接地刀閘在合閘位置，另一側恢復送電。

在電網的實際調度運行中，站間的五防閉鎖完全依賴于值班調度員和變電值班員員。站間五防，是電網五防閉鎖系統(tǒng)急需解決的一個問題。本文擬在現(xiàn)有五防閉鎖系統(tǒng)的基礎上研究具備跨站五防閉鎖功能的跨站五防閉鎖系統(tǒng)。

1 跨站五防閉鎖系統(tǒng)必要性分析

烏蘭察布電業(yè)局變電站采用珠海優(yōu)特電力科技股份有限公司的JOYO-J 集控防誤系統(tǒng)，由于多方面的原因，僅實現(xiàn)了各變電站獨立的一體化五防閉鎖。然而，對于站間的五防閉鎖問題，一體化五防閉鎖系統(tǒng)不能解決，烏蘭察布地區(qū)電網近年來操作次數(shù)統(tǒng)計如圖1所示。

圖1 烏蘭察布地區(qū)電網近年操作次數(shù)

從圖1 可以看出，站間操作次數(shù)占總操作次數(shù)的21.5%。而這部分操作沒有實現(xiàn)五防閉鎖，當發(fā)生本側帶電對側掛接地線（合接地刀閘）、本側有接地線（接地刀閘）對側送電等誤操作情況時，由于沒有實現(xiàn)站間五防閉鎖，從而導致惡性事故的發(fā)生。因此，亟需建立一套跨站五防閉鎖系統(tǒng)來反映實時的運行方式，實現(xiàn)調控中心、運維站五防閉鎖功能及操作票的統(tǒng)一管理任務。

2 跨站五防閉鎖系統(tǒng)方案設計

2.1 方案設計

在變電站現(xiàn)有的五防閉鎖系統(tǒng)基礎上，在調控層增加調控中心跨站五防服務器，建立以調控中心為核心，連接各運維主站；運維層增加運維主站跨站五防服務器，建立以運維主站為核心，連接所轄各子站；將五防工作站與監(jiān)控系統(tǒng)相連接，依托現(xiàn)有的五防網絡接口，將各變電站的五防閉鎖系統(tǒng)納入建立跨站五防網絡，使用光纖通信實現(xiàn)各變電站的五防信息共享，實現(xiàn)數(shù)據集中管理、設備狀態(tài)實時更新，將分散在變電站的防誤閉鎖系統(tǒng)有效結合起來，建立一個使用網絡連接、統(tǒng)一整體、高度智能化的跨站五防閉鎖系統(tǒng)。跨站五防系統(tǒng)服務器配置關系如圖2 所示。

圖2 跨站五防系統(tǒng)服務器配置關系

2.2 功能實現(xiàn)

利用JOYO-J 五防閉鎖系統(tǒng)的通信接口，首先將所有子站的監(jiān)控系統(tǒng)與五防閉鎖系統(tǒng)進行通信；其次根據各主站所管轄子站的范圍，將各子站五防閉鎖系統(tǒng)與主站的跨站五防閉鎖系統(tǒng)服務器進行通信，并將主站的五防閉鎖系統(tǒng)服務器與主站監(jiān)控系統(tǒng)、五防閉鎖系統(tǒng)進行通信，實現(xiàn)主站內部各子站之間的跨站五防閉鎖；最后將各主站跨站五防閉鎖系統(tǒng)服務器與調控中心的跨站五防閉鎖系統(tǒng)服務器進行通信，并將調控中心的五防閉鎖系統(tǒng)服務器與調控中心監(jiān)控系統(tǒng)、五防閉鎖系統(tǒng)進行通信，實現(xiàn)全系統(tǒng)范圍內各變電站之間的跨站五防閉鎖功能。

2.2.1 調控中心跨站五防閉鎖系統(tǒng)

調控中心跨站五防服務器主要用來實現(xiàn)各主站之間、某一主站與另一主站內某一子站之間、兩個主站的子站之間的跨站五防閉鎖，同時作為某一主站內部各子站之間的跨站五防閉鎖的后備，并負責跨站五防閉鎖系統(tǒng)的管理維護。調控中心跨站五防服務器與調控中心監(jiān)控系統(tǒng)通信，既可實現(xiàn)一次設備狀態(tài)的讀取，又可向監(jiān)控系統(tǒng)反饋虛遙信點，進而實現(xiàn)遙控操作的閉鎖功能，同時可與主站、子站進行實時對位，保證調控中心、主站、子站設備狀態(tài)的一致性。

調控中心五防工作站可進行模擬預演、開票，執(zhí)行操作票的工作，既可監(jiān)護主站開票，也可跟蹤操作進程，及時終止誤操作現(xiàn)象。

2.2.2 主站跨站五防閉鎖系統(tǒng)

主站跨站五防服務器實現(xiàn)主站內部各子站之間的跨站五防閉鎖，并負責主站范圍內跨站五防閉鎖系統(tǒng)的維護和管理。主站跨站五防服務器與主站的監(jiān)控系統(tǒng)通信，既可實現(xiàn)一次設備狀態(tài)的讀取，又可向監(jiān)控系統(tǒng)反饋虛遙信點，進而實現(xiàn)遙控操作的閉鎖功能。同時可與調控中心、子站進行實時對位，保證調控中心、主站、子站設備狀態(tài)的一致性。

主站五防工作站可進行模擬預演、開票，執(zhí)行操作票的工作，既可監(jiān)護主站、子站開票，也可跟蹤操作進程，及時終止誤操作現(xiàn)象。

2.2.3 變電站五防閉鎖系統(tǒng)

該系統(tǒng)具有原變電站五防閉鎖系統(tǒng)的所有功能，可實現(xiàn)站控層、間隔層、過程層的五防閉鎖，既可接收主站下傳的電子票進行子站的五防閉鎖操作，也可在子站進行擬票進行五防閉鎖操作。

五防閉鎖系統(tǒng)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)通信，實現(xiàn)互傳遙信，既可實現(xiàn)一次設備狀態(tài)的讀取，又可向監(jiān)控系統(tǒng)反饋虛遙信點，進而實現(xiàn)遙控操作的閉鎖功能，同時可與調控中心、主站進行實時對位，保證調控中心、主站、子站設備狀態(tài)的一致性。

這個跨站五防閉鎖系統(tǒng)，可保證調控中心跨站五防服務器、主站跨站五防服務器和變電站五防閉鎖系統(tǒng)設備狀態(tài)的一致性，有效消除站間聯(lián)絡線的防誤盲區(qū)。在原站端五防防誤邏輯基礎上，建立站間聯(lián)絡線防誤邏輯，通過五防規(guī)則校驗，在跨站五防閉鎖系統(tǒng)中實現(xiàn)站內、站與站之間聯(lián)絡線上設備的閉鎖，從而有效杜絕帶電掛接地線（合接地刀閘）、帶地線（接地刀閘）送電惡性事故的發(fā)生，提升電網整體防誤能力，大大加強電網的安全性。

2.3 系統(tǒng)結構

根據跨站五防系統(tǒng)的方案設計，本文設計了兩種備選方案作為跨站五防閉鎖系統(tǒng)的結構，分別如圖3、圖4 所示。

圖3 跨站五防閉鎖系統(tǒng)結構（方案一）

圖4 跨站五防閉鎖系統(tǒng)結構（方案二）

由圖3、圖4 可知，跨站五防閉鎖系統(tǒng)結構方案二與方案一的差別在調控中心多配置了一套跨站五防服務器，方案一可節(jié)省一套五防服務器，可降低成本。

對于主站的跨站五防服務器，調控中心跨站五防服務器可作為其備用，故配置一套即可滿足工作需求。但對于調控中心跨站五防服務器，只配置一套，若出現(xiàn)故障，將不能實現(xiàn)各主站之間、某一主站與另一主站內某一子站之間、兩個主站的子站之間的跨站五防閉鎖功能，存在安全隱患。由于五防閉鎖系統(tǒng)在電力系統(tǒng)電器操作中的重要地位，本文的跨站五防閉鎖系統(tǒng)結構選擇方案二。含受控站的跨站五防閉鎖系統(tǒng)結構如圖5 所示。

圖5 跨站五防閉鎖系統(tǒng)結構

3 結 論

本文分析了目前五防閉鎖系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，結合烏蘭察布電業(yè)局五防閉鎖系統(tǒng)的實際情況，分析了建立跨站五防閉鎖系統(tǒng)的必要性。然后基于變電站現(xiàn)有的五防閉鎖系統(tǒng)給出了跨站五防閉鎖系統(tǒng)的方案設計、功能實現(xiàn)，對比分析了兩種系統(tǒng)結構，最終確定本文的跨站五防閉鎖系統(tǒng)設計方案。通過分析該方案可實現(xiàn)變電站內部和站間的跨站五防閉鎖功能，根據該方案可實現(xiàn)地區(qū)電網五防閉鎖功能的100%全覆蓋。