利用圖像比對完善微機防誤操作閉鎖功能

陳昱，方瑩斌，王麗蓉

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

利用圖像比對完善微機防誤操作閉鎖功能

陳昱，方瑩斌，王麗蓉

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

一般情況下只要微機防誤系統(tǒng)正常，變電所電氣設(shè)備操作應(yīng)該沒有問題。但事實上仍然存在誤操作的可能性，必須采取技術(shù)措施來有效避免設(shè)備操作不到位情況發(fā)生，可以將微機防誤系統(tǒng)和視頻工具相結(jié)合，利用圖像分析技術(shù)，實現(xiàn)微機防誤閉鎖全覆蓋。

微機防誤；圖像比對；閉鎖

近年來隨著防誤操作技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的誤操作幾率逐步降低，尤其是微機防誤系統(tǒng)的靈活應(yīng)用，使變電所電氣設(shè)備操作過程中的防誤操作措施覆蓋面大大增加，但是誤操作事故仍有發(fā)生，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運行。為此，提出了利用圖像比對完善閉鎖功能的建議。

1 應(yīng)用微機防誤系統(tǒng)后的誤操作

正常情況下，利用微機防誤系統(tǒng)操作電氣設(shè)備的流程依次如下：接令、開票、圖形模擬、灌票、操作。利用微機防誤系統(tǒng)操作每一步都有閉鎖條件，只有條件允許才能進行操作模擬。以合母線隔離開關(guān)（簡稱閘刀）的操作為例，該間隔閘刀必須在分位、所在母線的母線接地閘刀在分位、兩側(cè)的接地閘刀在分位才能允許模擬操作，上述任一條件不滿足則閉鎖操作，模擬正確后才能灌票操作。因此，只要防誤裝置正常，操作應(yīng)該沒有問題。但事實上仍然存在誤操作的可能性。主要原因是：開關(guān)、閘刀等一次設(shè)備存在操作不到位的可能。

安規(guī)規(guī)定：拉合設(shè)備（開關(guān)、閘刀、接地閘刀等）后檢查設(shè)備位置的項目應(yīng)填入操作票內(nèi)；操作應(yīng)有2人進行，其中1人監(jiān)護，1人操作?；鶎舆\維部門也制定了標(biāo)準(zhǔn)化操作評分細則、操作第三者監(jiān)護、到崗到位制度等執(zhí)行細則和規(guī)定來確保操作安全正確。但只要有人為因素存在，操作不到位的風(fēng)險就無法杜絕。

事故案例1：某變電站運行值班人員在進行10 kV電容器961開關(guān)由熱備用轉(zhuǎn)冷備用的操作過程中，由于9611閘刀傳動軸變形，分閘不到位，操作人員也未按規(guī)定逐相核查閘刀實際位置，發(fā)生一起帶電合接地閘刀惡性誤操作事故。

事故案例2：某500 kV變電站按計劃進行4號聯(lián)變綜合檢修。綜合檢修工作結(jié)束，對4號聯(lián)變進行復(fù)電操作。值班人員進行模擬操作后正式操作，操作票共103項。在操作到第72項合5021-1閘刀時A相發(fā)生弧光短路，500 kVⅠ母線母差保護動作，切除500 kVⅠ母線所聯(lián)的3臺開關(guān)。

事故原因是由于操作5021-17閘刀時A相分閘未到位，操作人員又沒有嚴(yán)格執(zhí)行“倒閘操作6項把關(guān)規(guī)定”，未對接地閘刀位置進行逐相檢查，未能及時發(fā)現(xiàn)5021-17閘刀A相沒有完全分開，造成5021-1閘刀帶接地閘刀合閘，引發(fā)500 kVⅠ母線A相接地故障。

上述2起事故表明，設(shè)備存在操作不到位情況，而微機防誤系統(tǒng)無法對此類情況進行閉鎖。因此，必須采取技術(shù)措施，有效避免設(shè)備操作不到位情況的發(fā)生。

經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，確認設(shè)備到位有3種途徑：表計指示；信號變化；機械位置指示。表計指示不能體現(xiàn)所有情況，如充電操作就不能反應(yīng)。而信號的相應(yīng)變化與機械位置指示均能有效反映設(shè)備變位情況。安規(guī)規(guī)定，如不能看到設(shè)備實際位置，可通過機械位置指示、電氣指示、帶電顯示裝置、儀表及各種遙測、遙信等信號的變化來判斷，而實現(xiàn)這些判斷，主要依靠工作人員的肉眼。

2 解決對策

為使用技術(shù)工具代替工作人員的肉眼來實現(xiàn)判斷，可以將微機防誤系統(tǒng)和視頻工具相結(jié)合。利用圖像分析技術(shù)，在微機防誤閉鎖邏輯中引入圖像比對環(huán)節(jié)，用以檢查設(shè)備變位后的各個指示和信號變化情況，將操作鑰匙中的原提示項步驟改為閉鎖項步驟，實現(xiàn)微機防誤閉鎖對設(shè)備檢查項的覆蓋，如圖1所示。

圖1 防誤閉鎖的全覆蓋

將所有在操作中需要人眼判斷的項目，拍攝照片存入圖庫，拍攝時應(yīng)注意將設(shè)備命名編號同時攝入。以雙母線接線形式的1個間隔為例，需要拍攝照片項目見表1。

1個間隔大約有22張照片，以1個220 kV變電所約有50個間隔來計算，則總共大約有1 100張左右的照片存入圖庫。照片格式不需要很大，整個圖庫能有幾個G的容量就足夠使用。

在原微機操作解鎖鑰匙所具備功能的基礎(chǔ)上，增加攝像頭功能使其能夠?qū)嵤┈F(xiàn)場設(shè)備拍攝，增加圖片存儲功能使其可以存入該次操作需比對的原圖。

在微機防誤系統(tǒng)軟件中加入圖像識別比對功能，或者可使其能與圖像識別比對軟件配合，將原執(zhí)行提示性步驟的檢查設(shè)備位置項加入圖像比對判據(jù)，實現(xiàn)閉鎖。如：在拉開開關(guān)后立即出現(xiàn)“檢查開關(guān)機械位置在分位”指示，用微機鑰匙自帶的攝像頭拍攝對應(yīng)開關(guān)機械位置，所拍圖像與灌票時存入的開關(guān)分位原圖進行比對，如相似度超過設(shè)定值，即可認為該步操作已完成，可以進入下步操作，否則不能進入下個步驟。

如能實現(xiàn)對微機防誤操作系統(tǒng)的圖像對比閉鎖功能，則可以實現(xiàn)微機防誤閉鎖對整個操作過程的全覆蓋。以雙母線接線的線路由運行改冷備用操作為例，微機防誤系統(tǒng)對操作過程的閉鎖作用見圖2。操作全過程沒有提示項，實現(xiàn)閉鎖全覆蓋。

表1 雙母線接線形式的一個線路間隔的圖庫

圖2 防誤操作程序

3 結(jié)語

以柏樹變改造后的3號主變冷卻器系統(tǒng)為例可以看出，采用基于PLC的變壓器冷卻器控制系統(tǒng)大大減少了控制回路中的繼電器數(shù)量，降低了故障率，提高了控制系統(tǒng)的可靠性、靈活性。其智能化的特點有效減少了維護工作量，實現(xiàn)了變壓器冷卻系統(tǒng)全部實時信息的自動采集和綜合應(yīng)用，滿足了變電站無人值守及智能電網(wǎng)建設(shè)的要求。此外，應(yīng)用PLC及變頻技術(shù)對變壓器冷卻裝置進行自動控制，使變壓器冷卻系統(tǒng)設(shè)計更科學(xué)、功能更完善、效果更理想[4]，提高了變壓器運行的安全性和經(jīng)濟性。

[1]章偉國，顧冰，顧克拉.基于PLC的風(fēng)冷控制系統(tǒng)在大型變壓器上的應(yīng)用[J].浙江電力，2010，29（3）∶19-21.

[2]張晨冬.PLC在變壓器冷卻裝置中的應(yīng)用[J].湖南有色金屬，2010，4（26）∶51-55.

[3]董繼民，趙登福，端木凡洲，等.可編程序控制器在大型變壓器冷卻控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].變壓器，2002，39（2）∶30-32.

[4]高健.變壓器智能冷卻控制系統(tǒng)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報，2011，11（33）∶122-125.

（本文編輯：楊勇）

Improvement of Microcomputer Anti-maloperation Lockout by Image Comparison

CHEN Yu，F(xiàn)ANG Yingbin，WANG Lirong
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

Generally speaking，the operation of electrical devices in substations might be out of question if microcomputer anti-maloperation lockout system works normally.However，there are potentials of maloperation.Therefore，technical measures must be taken to avoid device maloperation.Microcomputer anti-maloperation system can be combined with video tools to realize full coverage of micro-computer mal-operation lockout by using image analysis technology.

microcomputer anti-maloperation;image comparison;lockout

TM762.1+3

：B

：1007-1881（2014）01-0021-02

2013-05-17

馮洋（1983-），男，浙江衢州人，碩士，工程師，現(xiàn)從事電力系統(tǒng)變電運行工作。