遥控安全性检查与闭锁技术的探讨

王月爱

陕西国防工业职业技术学院 陕西西安 710300

遥控安全性检查与闭锁技术的探讨

王月爱

陕西国防工业职业技术学院 陕西西安 710300

介绍了微机五防系统组成、主要实现的五防功能及防误闭锁实现原理，并对两种模式的微机五防系统进行比较，使读者对于电力系统微机防误闭锁技术有一个更深入的了解。

微机；防误闭锁原理；双机系统；监控一体机系统

随着电力系统自动化水平的日益提高，通过SCADA实现对电力系统一次设备的远方遥控，已经得到了普遍应用。为确保电力系统的安全稳定运行，操作电力系统一次设备，必须严格按有关规程规定进行。这些设备的操作规程，就体现在多个相关联设备的先后操作顺序上。这种对一次设备的有关操作规程规定，同样适用于远方遥控的操作模式。但是，综合自动化系统中的测控装置是通过出口接点直接接入到一次设备的操作回路中的，因此针对就地操作模式的反措联锁电路，是无法对远方遥控操作起到“监视”作用的。有鉴于此，SCADA必须在软件层次上，提供类似于传统联锁电路的、监视运行值班人员远方遥控操作的功能模块，使得值班人员只能按照正确的顺序才能进行遥控操作，否则遥控操作就不能进行，从而避免系统事故的发生。这种软件功能就是SCADA防误闭锁功能。

1 微机防误闭锁实现原理

1.1 微机五防系统组成及所实现的5种防止电气误操作的内容

五防系统由五防主机、电脑钥匙、编码锁具3大部分组成。

电力五防定义：①防止带负荷拉、合隔离刀闸；②防止误分、合断路器；③防止带电挂接地线；④防止带地线合闸；⑤防止误入带电间隔。

五防系统充分利用了监控系统平台，使用微机，结合电脑钥匙、编码锁技术、计算机通信技术，引入操作规则，通过软、硬件结合，实现完善的“五防”功能，严格杜绝操作人员在操作中可能出现的误操作。

五防闭锁操作过程分为两步：操作票预演生成和实际闭锁操作，其操作流程如图1所示。

1.2 防误闭锁实现原理

防误闭锁功能是五防的一个模块，它是利用SCADA采集的遥测遥信数据，对值班人员发出的遥控遥调操作命令进行正确性判断，允许符合规程的操作真正下发到厂站执行，禁止违反规程的操作下发到厂站，从而起到防误闭锁的作用。电力系统的接线方式有多种情况，由此所引起的相关联设备的先后操作顺序也是复杂多变；要通过有限的严格的几个数学表达式，表达操作命令的正确性判据，是极其困难的；参考专家系统的思路，采用建立一次设备的操作规则库的方式来实现，是SCADA防误闭锁功能的通用做法。

防误闭锁功能采用逻辑框图表达一次设备的操作规则(如图2所示)。以图中所示的逻辑框图是某刀闸甲的“合”操作规则为例，说明该规则如何表达操作顺序。图中，输入量YX1和YX2可以分别定义为开关乙和开关丙的开合状态，均定义成开关合为逻辑“真”；YX1和YX2的逻辑值通过“与”门，运算得到出口逻辑值；只有在YX1和YX2同时为“真”值时，出口逻辑值才能为“真”，否则均为“否”。如果把出口定义为是否允许刀闸甲合操作的逻辑值，那么，刀闸甲的合操作就只有在开关乙和开关丙均处于合位时才能进行了，也即上述逻辑框图表达了刀闸甲与开关乙和开关丙之间的操作顺序。

图2 逻辑图

2 两种模式的微机五防系统的比较

五防系统分成两种模式：双机模式和监控五防一体机模式，如图3和图4所示：

2.1 双机系统模式

五防系统与监控系统后台机从硬件上完全分开，用一台专门的微机作为防误主机(简称五防机)。在五防机上进行操作票预演、与电脑钥匙通信、实际闭锁控制、操作票编辑查询等操作对监控机无任何影响。运行人员可以在监控全站运行的同时进行防误操作。在五防机上进行的各种模拟操作以及五防机上可能出现的各种异常情况都不会影响整个监控系统的正常运行，这对运行人员的操作培训非常方便。

监控机与五防机之间通过并行口通信，共享总控(通信控制器)发来的实时信息。五防机进行操作票生成、操作规则校验在实时状态下进行。五防机将电脑钥匙上送的虚遥信转发给调度的同时，也传送给监控机。监控机还可通过网络报文得到元件遥控许可条件。

这种五防系统具有双机冗余功能，可实现2台主机之间无主从关系的配置模式。在操作过程中，无论在哪一台机器上执行操作任务，另外一台主机都会对操作的数据进行备份。当其中一台主机出现故障时，备份主机自动/手动切换，保证操作正常进行，提高了系统的可靠性。有些电力局的机构管理模式要求五防主机与监控主机分开配置。

2.2 监控五防一体机模式

从硬件上看，增加了电脑钥匙、编码锁具和通信充电控制器；从软件上看，在监控系统的基础上增加了一套五防操作票程序，装在同一台微机上，该微机既作为监控系统的后台机，又是五防系统的主机(称为监控五防机)。监控机与五防机之间通过串行口通信，实现实时信息的共享。

与双机系统相比，这种系统配置省下了一台微机及配套的硬件设备，仅在软件上增加五防操作票程序，使监控、五防合为一体。这样，充分共享CPU、显示器、打印机等硬件资源，各种实时信息可直接相互引用而不必传送，节约了数据传输的时间，节省了硬件费用。

3 结束语

随着电力事业的迅速发展，用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高，甚至连发生电源的瞬时中断也不能忍受。而计算机、网络通信技术、电力系统自动化技术和无人值班的发展都又对防误闭锁系统提出更高的要求，传统防误闭锁方式早已不能满足要求，作为变电站防误装置发展方向的微机防误闭锁系统，在功能和技术上还有待进一步完善和提高。

[1]陈志军，李剑刚，高宏伟.500kV综合自动化变电站的防误闭锁应用[J].继电器，2006，18：69～71，78

[2]崔西鹏，魏文杰.五防功能在变电站中的应用发展[J].中国科技信息，2004，20：110

[3]刘贯宇.电力系统远动技术[M].北京：水利电力出版社，1986

Abstract: This article mainly introduced the microcomputer five-protection system composition, main realization of five-protection function and anti-operation realization principle, and the two modes of microcomputer fiveprotection system comparison, so that readers for power system microcomputer anti-operation technology have a more in-depth understanding.

Key words: microcomputer; anti-operation principle; dual-computer system; monitoring body system

Remote security checks and atresia technology

Wang Yueai
Shaanxi institute of technology, xi'an, 710300, China

2010-11-04

王月爱，本科，讲师。