微機防誤閉鎖關鍵技術的回顧和展望
6)嵌入式網(wǎng)絡通信技術:由于變電站逐步走向數(shù)字化,各設備信息都采用通信方式傳輸?shù)骄C合操作屏,對各種標準及事實標準規(guī)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(tǒng)。
所以自1999年綜合操作屏推出以來,經(jīng)過2000多座變電站采用,特別是一些發(fā)達地區(qū)的使用,已經(jīng)發(fā)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(fā)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(xiàn)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(xiàn)方式是什么樣的?
3) 閉鎖數(shù)據(jù)越來越重要,無論整個變電站還是調(diào)度中心都無法回避如何獲得閉鎖數(shù)據(jù)的問題,比如盡管原來調(diào)度不關心臨時接地線,但是無人值班后臨時接地線的狀態(tài)就變得異常重要,而變電站監(jiān)控裝置、自動化系統(tǒng)是沒有這些數(shù)據(jù)的;
4) 操作點多了,變電站自動化系統(tǒng)的一個“遠方/就地”無法解決一個設備一種狀態(tài)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(xiàn)后,調(diào)度值班員的調(diào)度變得復雜,如何避免聯(lián)絡線的誤操作命令、如何避免誤下調(diào)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(tǒng)的支持。
面對這些問題,特別是從微機防誤閉鎖的實際發(fā)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(fā)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(xiàn)出來,因為兩類技術側重點不同,解決的是電力系統(tǒng)遇到的不同問題。下面就這些技術的現(xiàn)狀及發(fā)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?shù)睾笈_、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(nèi)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(jīng)之路的出口處把好關,實現(xiàn)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(shù)據(jù)庫來源于集控站的監(jiān)控系統(tǒng)和閉鎖系統(tǒng)中心的記憶數(shù)據(jù)庫,結構簡單,但不利于現(xiàn)場手動設備狀態(tài)的及時刷新,也無法實現(xiàn)現(xiàn)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(lián)網(wǎng)方式組成一套系統(tǒng),目前功能完善,既能保證在現(xiàn)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(jiān)控系統(tǒng)進行閉鎖,需要監(jiān)控系統(tǒng)和閉鎖系統(tǒng)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(tǒng)具有Web/Brower結構的特點,集控站通過網(wǎng)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(shù)據(jù)傳輸,受控站具備完善的閉鎖系統(tǒng),所以集控站的監(jiān)控系統(tǒng)可以不設置獨立的軟件防誤,此技術需要完善的電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的支持,所有變電站、集控站必須有可靠的以太網(wǎng)基礎,這點在一些發(fā)達地區(qū)已經(jīng)獲得成功實施。
2.3 統(tǒng)一的變電站數(shù)據(jù)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(jié)點的不可靠、一些設備(地線、網(wǎng)門)更是沒有任何途徑獲得,目前的監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù),所以從閉鎖系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)是必然的,但是目前這項工作我國還沒有規(guī)范可循,這可能是微機閉鎖和自動化有效結合、統(tǒng)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(tǒng)的復雜,為了能夠簡化系統(tǒng),必須強制使用硬接點閉鎖,同時閉鎖系統(tǒng)必須有一個統(tǒng)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(tǒng)不僅不該弱化,而且應該強化,個別地區(qū)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(tǒng)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(tǒng)。
2.5 調(diào)度自動化系統(tǒng)的防誤:
由于現(xiàn)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(shù)據(jù)的百分百準確,調(diào)度更是無法從變電站獲得設備信息(如自動化系統(tǒng)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(diào)度值班員也面對龐大的信息,很容易出現(xiàn)誤下調(diào)度令的問題,除了要能夠把閉鎖數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一的調(diào)度自動化系統(tǒng)中外,調(diào)度系統(tǒng)要能夠有一套措施保證調(diào)度命令的正確,所以在首先能夠獲取防誤閉鎖數(shù)據(jù)基礎上,利用EMS的拓撲分析技術,是調(diào)度防誤操作技術的一個趨勢。
2.6 多屏聯(lián)網(wǎng)技術:
在電廠網(wǎng)控系統(tǒng)、單元機組廠用電系統(tǒng),一些用戶的大型變電站,一個站內(nèi)不同設備需要不同人員操作,這種場合多屏聯(lián)網(wǎng)技術是唯一可行的,這種技術的最大難點在復雜的數(shù)據(jù)交換,通信規(guī)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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