变电站自动化系统防误闭锁方法的研究

　　引言

　　电力系统安全、稳定、可靠运行是各电力企业追求的目标，尽管各电力企业采取了各种措施，但是电力系统内仍然存在误操作事故，造成操作人员的伤亡、电气设备的严重损坏和电网大面积停电，给国家、企业和个人带来了巨大的损失。电力企业在经历了许多次误操作的教训中，结合国内外电力系统的运行经验，为了有效防止运行设备误操作引发的人身和重要设备事故，明确提出了电气设备防误闭锁操作的要求，规定了电气防误的管理、运营、设计和使用的原则。为了实现电气设备防误闭锁的要求，确保变电站系统的安全可靠运行，在变电站自动化系统的不同控制层面上如后台系统、通信控制单元和测控装置,采用不同的防误闭锁方法，实现防误闭锁的功能，可以有效的防止误操作等事故的发生。

　　1 变电站自动化系统防误闭锁机理和方法

　　变电站内设备的操作通常是指对隔离刀闸、断路器、接地刀闸等电气设备的操作，这些电气设备在变电站内有相互的逻辑关系，操作这些电气设备必须具有正确的先后次序和相应的逻辑条件。比如，我们通常所指的“五防”就是指防止电力系统操作中经常发生的五种恶性误操作事故，误分合断路器、带负荷拉隔离开关、带地刀(接地线)合隔离开关送电、带电合地刀或挂接地线和误入带电间隔，变电站自动化系统防误闭锁的机理和方法就是基于防止电气设备的误操作而采取的各种手段。最先采用的防误闭锁方法就是在二次操作回路设置电气防误闭锁，电气防误在实际中起到了很大的作用，但这种方法需要接入大量的二次电缆，接线方式较为复杂，运行维护较为困难，同时存在防误闭锁的盲区。

　　变电站自动化系统的应用和发展为防误闭锁带来了新的方法。目前变电站自动化技术的发展，面向间隔、面向对象设计的分层分布式结构模式的自动化系统成为主流。分层分布式变电站自动化系统从通信体系上分三层：站控层、通信层、间隔层;随着网络技术的发展,各种保护测控等智能设备具有以太网络接口,可以直接和站控层的计算机监控系统进行通信,不需要通过通信层的通信控制器与计算机监控系统通信,从这个意义上,许多专家学者将其结构分为两层：站控层、间隔层,将通信层转变为站控层设备;随着电子电流、电压互感器技术的发展和变电站通信网络和系统标准IEC 61850的制定，IEC 61850标准将成为电力行业的行业标准,其将变电站自动化系统在逻辑结构上分为三个层次，分别为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。变电站自动化系统就是在不同的层面完成其相应的功能，站控层主要由站级计算机组成，包括服务器，工作站等，负责人机接口，对系统采集的数据处理保存，并进行波形显示、故障分析、打印等功能，具有对间隔层、过程层设备的在线维护、在线组态、修改定值、操作闭锁控制等功能;通信层完成与全站所有智能设备的通信，进行信息的收集与综合处理，并负责与更高级别(如调度中心、控制中心等 )的调度通讯，接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;过程层是一次设备与二次设备的接合面，主要为光电互感器、智能开关和操作控制的执行与驱动，功能主要有：电气运行的实时电气量检测，即利用电流、电压互感器及直接采集数字量等手段，对电流、电压、相位及谐波分量等进行检测，运行设备的状态参数在线检测与统计，操作控制的执行与驱动;间隔层主要包括保护装置、测控装置、故障录波等智能电子设备(IED)，收集本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备保护控制功能，实施本间隔操作闭锁、操作同期及其他控制功能，完成与站控层的网络通信，间隔层中的lED与过程层中的设备接口，按相应的规约直接实现信息的采集与控制调节，进行存储、转发。