配電網(wǎng)綜合防誤全面解決方案

標(biāo)簽：配電網(wǎng) 防誤

配電網(wǎng)作為面向用戶的終端電網(wǎng)，隨著整個社會的不斷發(fā)展，配網(wǎng)快速擴(kuò)張，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜。同時，用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高，配網(wǎng)事故可能造成的損失也越來越大，對配網(wǎng)的調(diào)度、操作安全性要求也就越來越高，因此，尋求一種適用于我國城鄉(xiāng)配網(wǎng)特點的防誤閉鎖系統(tǒng)成為供電系統(tǒng)和電力自動化設(shè)備廠家的共同的需求。

近幾年配電網(wǎng)高速發(fā)展，引發(fā)了一些新的問題，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)的配電生產(chǎn)/運行/管理手段常常不能滿足新形勢下的需要。例如：隨著配網(wǎng)改造不斷進(jìn)行，新用戶不斷接入，原有的配網(wǎng)調(diào)度模擬屏不能容納下眾多的調(diào)度元件;配網(wǎng)圖紙和相關(guān)資料與實際情況不一致，甚至各個部門間的使用的電網(wǎng)圖和資料也不一致;設(shè)備狀態(tài)信息與現(xiàn)場不一致等等。諸如此類的信息錯誤或信息缺失很容易引發(fā)配網(wǎng)誤調(diào)度或配網(wǎng)誤操作。另外因為配電網(wǎng)本身的復(fù)雜性，也很容易因為人為疏忽而引發(fā)各種安全事故。

據(jù)統(tǒng)計，80%以上的故障性停電事故是配電網(wǎng)故障引起的。其中，配網(wǎng)中最容易發(fā)生的誤調(diào)度、誤操作事故主要有：停送電范圍錯誤;帶地線合閘事故;合解環(huán)導(dǎo)致過載;誤入帶電間隔;雙電源或者重要用戶失電事故;保電線路失電等。所有這些事故的發(fā)生，都可以借助電氣操作防誤技術(shù)進(jìn)行有效防范。

因此，我們迫切需要將原本只能應(yīng)用于發(fā)電和輸變電中的微機(jī)防誤閉鎖技術(shù)移植到配網(wǎng)運行管理中，并針對配電網(wǎng)運行管理的特點和現(xiàn)狀，提供更好的技術(shù)方案和更完善的綜合防誤措施。從而可以期望解決整個配電系統(tǒng)的調(diào)度和運行管理問題，最大限度減少產(chǎn)生誤調(diào)度、誤操作的可能性，在減輕配網(wǎng)調(diào)度/運行/線路人員工作負(fù)擔(dān)的同時，提高工作質(zhì)量和效率。

1配網(wǎng)防誤系統(tǒng)和傳統(tǒng)微機(jī)防誤系統(tǒng)的比較

從國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看,已經(jīng)在發(fā)電、輸電、變電系統(tǒng)中廣泛采用了微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)(為了方便描述，以后把這些防誤閉鎖系統(tǒng)稱為傳統(tǒng)防誤系統(tǒng))，對電力運行的誤操作起到了有效的防范作用，降低了事故發(fā)生幾率，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是，對于專門面向配電領(lǐng)域的防誤技術(shù)的研究，還剛剛起步，尚處于比較初級的階段。

1.1 傳統(tǒng)防誤系統(tǒng)的局限性

傳統(tǒng)的防誤技術(shù)并不能直接搬到配網(wǎng)防誤系統(tǒng)中使用，主要受到以下幾個方面的限制：

1.1.1只能處理單站系統(tǒng)和有限的幾個子站系統(tǒng)，不能廣泛接入開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱等配電單元，更加不能接入配電線路設(shè)備(如柱上開關(guān)等)。

1.1.2只能對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行防誤判斷，不能很好解決站間配合問題，完全無法處理類似開閉所和線路配合這類復(fù)雜問題。

1.1.3只具備基本的“五防”功能，不能提供全面的防誤方案：如不能對大面積停電的操作給出提示，不能對合環(huán)/開環(huán)等給出提示等等。

1.1.4防誤規(guī)則庫錄入復(fù)雜，不適合配網(wǎng)系統(tǒng)這種設(shè)備很多的應(yīng)用情況。

1.1.5運行模式單一，不能滿足配網(wǎng)調(diào)度部門、配網(wǎng)運行部門、線路部門多個部門同時使用的要求。

1.2 配網(wǎng)防誤系統(tǒng)的新技術(shù)特點

配網(wǎng)防誤是一個新興領(lǐng)域，同傳統(tǒng)的發(fā)電廠、變電站防誤閉鎖系統(tǒng)相比，配網(wǎng)防誤的功能需求要復(fù)雜很多，主要體現(xiàn)在以下方面：

1.2.1由傳統(tǒng)的單站防誤向配電網(wǎng)的多站、多操作單元聯(lián)合防誤、網(wǎng)絡(luò)防誤演化。并且要求在基本“五防”的基礎(chǔ)上，提供大量高級防誤功能，比如防止誤停電/誤送電、防止過負(fù)荷操作等。

1.2.2不再是一個單一的防誤系統(tǒng)，而是同時具備了多種復(fù)雜功能的綜合操作系統(tǒng)，比如系統(tǒng)中還需要提供運行管理、操作票管理、工作流程管理、網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視、仿真預(yù)演等多種功能。

1.2.3不同于變電站防誤只需要處理站內(nèi)設(shè)備的情況，配網(wǎng)防誤系統(tǒng)的設(shè)備對象要廣泛很多：開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、配電房等，還有架空線路、電纜線路、低壓線路上的各種電氣設(shè)備。配網(wǎng)設(shè)備種類繁多、地理分布廣泛、安裝環(huán)境復(fù)雜多樣，從而在設(shè)備閉鎖、防誤操作、系統(tǒng)通訊等諸多方面帶來了復(fù)雜性。

1.2.4配網(wǎng)防誤系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)錄入工作量巨大，另外配電網(wǎng)還存在改造頻繁的問題，系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)錄入和修改也很多，必須做到數(shù)據(jù)維護(hù)簡單方便才行。

1.2.5配網(wǎng)防誤系統(tǒng)注重系統(tǒng)集成，強(qiáng)調(diào)信息交互與數(shù)據(jù)共享?？稍诙鄠€部門聯(lián)合使用，比如配網(wǎng)調(diào)度、配網(wǎng)運行、配網(wǎng)線路等多個部門間的配合使用;可與多種系統(tǒng)配合使用，比如可以與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)配合使用。

1.2.6在電氣防誤操作中，由過去的單任務(wù)操作方式逐漸向多層次、多任務(wù)的并發(fā)操作模式發(fā)展。比如同一個部門內(nèi)涉及多個班組協(xié)同作業(yè)，或是多個部門間協(xié)同作業(yè)。

1.2.7因為數(shù)據(jù)量巨大，而且電氣設(shè)備的防誤邏輯非常復(fù)雜，人工錄入邏輯公式的情況已不能滿足實際的要求，必需提供自動生成防誤邏輯規(guī)則的方法。

2配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)的全面解決方案

針對配網(wǎng)防誤的特點，下面提出一個配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)的全面解決方案。該方案可以簡要概括為：采用分層分布式設(shè)計、以PC工作站作為防誤操作機(jī)，利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果自動生成防誤規(guī)則，實現(xiàn)多種防誤邏輯判斷，并提供多種防誤閉鎖措施。

2.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)由局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度員工作站、運行/線路人員工作站、現(xiàn)場移動操作終端、移動傳輸適配器、防火墻和物理隔離器設(shè)備、打印機(jī)、傳輸適配器、電腦鑰匙、現(xiàn)場閉鎖鎖具等部分組成，系統(tǒng)還預(yù)留與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的接口。

系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)見圖1所示：

圖1

系統(tǒng)的基本架構(gòu)是按城區(qū)供電局配網(wǎng)現(xiàn)有運行管理模式進(jìn)行設(shè)置，從而保證本項目軟件系統(tǒng)在投入運行后，很快能被實際使用者接受。

其中，調(diào)度部門中心防誤主機(jī)主要是供調(diào)度所配網(wǎng)值班室開配網(wǎng)調(diào)度票使用，其基本的使用、開票、防誤等管理模式是按現(xiàn)行的配網(wǎng)調(diào)度運行管理模式進(jìn)行配置，同時具備調(diào)度票的統(tǒng)計、分類等管理功能。

運行防誤主機(jī)是提供給調(diào)度所配網(wǎng)值班室防誤操作及運行管理使用，配網(wǎng)運行防誤主機(jī)是根據(jù)調(diào)度防誤主機(jī)開出的調(diào)度指令操作票進(jìn)行運行操作防誤并開出操作票，并可將開出的電氣倒閘操作票傳到電腦鑰匙中，操作人員拿電腦鑰匙到現(xiàn)場進(jìn)行倒閘操作。

線路防誤主機(jī)則由線路部門使用，其實現(xiàn)的功能和運行防誤主機(jī)類似，只是管轄的范圍不同。根據(jù)各個供電局部門劃分的不同，運行防誤和線路防誤有的會合并在一起。

配網(wǎng)調(diào)度防誤主機(jī)和配網(wǎng)運行/線路防誤主機(jī)是配合使用的，其運行模式完全滿足城區(qū)供電局配網(wǎng)的運行管理模式的需要。同時，配網(wǎng)調(diào)度防誤和配網(wǎng)運行防誤之間的信息是完全共享的，又可以保證相對獨立，互不干擾。

現(xiàn)場閉鎖設(shè)備是針對配網(wǎng)設(shè)備而設(shè)置的，操作人員拿著電腦鑰匙到現(xiàn)場操作，必須嚴(yán)格按電腦鑰匙中操作票的操作順序進(jìn)行倒閘操作，如果不是操作指定的設(shè)備，電腦鑰匙拒絕開放閉鎖機(jī)構(gòu)，該項操作就無法進(jìn)行下去，只有當(dāng)前操作的設(shè)備符合操作票指定的操作項操作才能進(jìn)行下去，從而達(dá)到防止誤操作的目的。完成現(xiàn)場操作后，可以利用電腦鑰匙把操作結(jié)果回傳給主站系統(tǒng)。

3小結(jié)

盡管配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)非常復(fù)雜，但是隨著電力IT技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，還有各種配電網(wǎng)自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，為配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)的實施提供了有利條件，促使配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)進(jìn)入了實用化的階段。

近年來，國家投入巨資進(jìn)行城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的改造，目的是為了提高供電可靠性、改進(jìn)供電質(zhì)量、提升服務(wù)水平。為達(dá)到提高供電質(zhì)量和提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的目的，采用技術(shù)手段來進(jìn)一步提高配網(wǎng)的管理和運行水平，越來越受各地電力企業(yè)的重視。

過去配網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度/運行/管理完全依賴于工作人員個體素質(zhì)和經(jīng)驗，不但工作效率低，而且容易出現(xiàn)人為疏漏或是因為信息不準(zhǔn)確不全面引發(fā)錯誤判斷的事故。配網(wǎng)綜合防誤系統(tǒng)為解決配電生產(chǎn)安全問題提供了有效的技術(shù)保障措施，它將以技術(shù)手段的方式來防止配網(wǎng)中誤調(diào)度、誤操作的發(fā)生，從根本上提高配網(wǎng)運行的管理水平，并產(chǎn)生很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，具備廣闊的應(yīng)用前景。