微機防誤閉鎖關鍵技術的回顧和展望
6)嵌入式網絡通信技術:由于變電站逐步走向數字化,各設備信息都采用通信方式傳輸到綜合操作屏,對各種標準及事實標準規約的支持,使得綜合操作屏適應不同接口的變電站自動化系統。
所以自1999年綜合操作屏推出以來,經過2000多座變電站采用,特別是一些發達地區的使用,已經發展成為一種變電站的首選配置的設備。
人們的需求永遠得不到滿足,技術的發展也就永遠不會停滯。
在變電站自動化不斷推廣和集控站越來越多的情況下,以下問題就凸現出來:
1) 遙控設備越來越多,集控站的遙控又多從計算機遠方進行,這些遠方控制設備操作的安全如何保證是難題;
2) 無人值班后,集控站作為運行主體,而一次設備又都在變電站,集控站操作、就地操作、檢修操作防誤閉鎖實現方式是什么樣的?
3) 閉鎖數據越來越重要,無論整個變電站還是調度中心都無法回避如何獲得閉鎖數據的問題,比如盡管原來調度不關心臨時接地線,但是無人值班后臨時接地線的狀態就變得異常重要,而變電站監控裝置、自動化系統是沒有這些數據的;
4) 操作點多了,變電站自動化系統的一個“遠方/就地”無法解決一個設備一種狀態下只能有一個操作點的問題,唯一操作權問題如何解決,對安全運行非常重要;
5) 在集控站出現后,調度值班員的調度變得復雜,如何避免聯絡線的誤操作命令、如何避免誤下調度令以防大面積停電事故,都繞不開一個完善的防止誤操作系統的支持。
面對這些問題,特別是從微機防誤閉鎖的實際發展路線看,顯然不是自動化技術能夠獨立解決的,微機防誤閉鎖技術應該和自動化技術有機的結合,但是微機防誤閉鎖技術遵循自己的獨立發展路線,是一門既有理論支持又必須能夠實用化的技術,如果說自動化設備把微機閉鎖技術溶解了,那么安全問題就會顯現出來,因為兩類技術側重點不同,解決的是電力系統遇到的不同問題。下面就這些技術的現狀及發展趨勢與大家探討:
2.1 遙控閉鎖:
遙控操作的設備必須有強制性的電氣回路的硬閉鎖:因為遙控點對有人值班和無人值班站都可能是多個地方,當地后臺、集控站、保護測控屏上都可以操作,而任何一個操作點只能進行自己范圍內的軟件邏輯判斷,羅馬帝國時流行一個說法:“擁有三個主人的奴隸就成為了自由人!”,一個一次設備如果能夠接受多個主機的控制,也就成為沒有閉鎖的設備了。由此可見必須在控制回路這一個必經之路的出口處把好關,實現強制閉鎖,才能根本解決問題,遙控閉鎖技術是唯一的選擇。
2.2 集控站防誤閉鎖:
集控站沒有具體的可操作設備,設備信息來自于各受控站,集控值班員、操作隊、保護所工作人員,都有可能在一定條件下操作設備,可供選擇的方式有三種:
1) 在集控站集中放置一套防誤閉鎖設備,參與閉鎖的設備數據庫來源于集控站的監控系統和閉鎖系統中心的記憶數據庫,結構簡單,但不利于現場手動設備狀態的及時刷新,也無法實現現場操作的閉鎖,基本上不是一個完善的方案;
2) 受控站和集控站通過聯網方式組成一套系統,目前功能完善,既能保證在現場操作的閉鎖,也能夠保證集控站的操作閉鎖,目前看是主流的方案,實施過程中如果要對集控站監控系統進行閉鎖,需要監控系統和閉鎖系統雙方通信完成信息傳送,需要一定程度編寫程序完成配合;
3) 完全以受控站設備為主,整個系統具有Web/Brower結構的特點,集控站通過網絡以瀏覽器的方式進行預演,但實際的閉鎖仍然需要通過受控站的防誤閉鎖主機完成,在加上上面提到的遙控閉鎖技術,還可以降低多廠家復雜交互數據傳輸,受控站具備完善的閉鎖系統,所以集控站的監控系統可以不設置獨立的軟件防誤,此技術需要完善的電力系統通信網絡的支持,所有變電站、集控站必須有可靠的以太網基礎,這點在一些發達地區已經獲得成功實施。
2.3 統一的變電站數據描述和信息編碼:
變電站自動化能夠獲得的信息不完整,特別是某些輔助節點的不可靠、一些設備(地線、網門)更是沒有任何途徑獲得,目前的監控系統的做法是人為置位,但實際上大家并未嚴格去做,也很難確定在什么時間置位,位置準確度是無法相信的,而此部分數據對無人值班變電站,對集控站值班人員、操作隊安全操作又是非常關鍵的數據,所以從閉鎖系統獲得數據是必然的,但是目前這項工作我國還沒有規范可循,這可能是微機閉鎖和自動化有效結合、統一變電站信息的一個障礙,也許未來IEC61850 的推廣能夠解決此問題。
2.4 唯一操作權:
操作點多,造成閉鎖系統的復雜,為了能夠簡化系統,必須強制使用硬接點閉鎖,同時閉鎖系統必須有一個統一的指揮中心,也就是隨著無人值班和集控站的推廣,閉鎖系統不僅不該弱化,而且應該強化,個別地區可能為了在前期招投標及資金預算過程中省事,一咕腦的把工程劃分到自動化工程中,由自動化系統完成具有閉鎖的操作,但是實際上這是一種純粹的“想象要做正確事情,但不一定能夠做出正確的事情”的選擇,殊不知這樣為未來的運行和安全帶來了多大的后患,最終必然的結果是,投入運行一段時間后,必須再次投入資金和精力,再上一套完善的閉鎖系統。
2.5 調度自動化系統的防誤:
由于現在面臨的是集控站,不是獨立的單站,集控站人員管理的設備較多,自己都無法確定數據的百分百準確,調度更是無法從變電站獲得設備信息(如自動化系統無法采集到的檢修措施);在加上前面提到的自動化設備由于本身信息量龐大,調度值班員也面對龐大的信息,很容易出現誤下調度令的問題,除了要能夠把閉鎖數據納入統一的調度自動化系統中外,調度系統要能夠有一套措施保證調度命令的正確,所以在首先能夠獲取防誤閉鎖數據基礎上,利用EMS的拓撲分析技術,是調度防誤操作技術的一個趨勢。
2.6 多屏聯網技術:
在電廠網控系統、單元機組廠用電系統,一些用戶的大型變電站,一個站內不同設備需要不同人員操作,這種場合多屏聯網技術是唯一可行的,這種技術的最大難點在復雜的數據交換,通信規約和功能配合必須嚴密完善,還要能夠靈活的適用于不同的用戶要求。
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