探究發(fā)電廠和變電站問(wèn)隔層測(cè)控裝置防誤閉鎖及順序控制規(guī)則庫(kù)的設(shè)計(jì)方法

王森

本文通過(guò)介紹了發(fā)電廠和變電站間隔層測(cè)控裝置防誤閉鎖及順序控制的應(yīng)用背景，提出在防誤閉鎖和順序控制微機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)與規(guī)則庫(kù)設(shè)計(jì)的相似的地方。表述了 防誤閉鎖和順序控制的具體要求，操作流程以及設(shè)計(jì)方法。對(duì)間隔層I/O測(cè)控裝置工程中的應(yīng)用效果做了簡(jiǎn)單的陳述，使得發(fā)電廠以及變電站的電氣設(shè)備能夠高效安全地運(yùn)行。

將某種形式的原始能轉(zhuǎn)化為電能以供固定設(shè)施或運(yùn)輸用電的動(dòng)力廠。變電站，顧名思義改變電壓的場(chǎng)所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來(lái)完成。發(fā)電廠和變電站中的電器設(shè)備充當(dāng)著主要的作用，是保證發(fā)電廠和變電站能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，所以一般對(duì)電器設(shè)備的安裝質(zhì)量的要求都很高。根據(jù)近年來(lái)中外的時(shí)間數(shù)據(jù)表明，引發(fā)的人身和重大設(shè)備事故主要是人為因素，包括設(shè)備運(yùn)行值班人員、技術(shù)檢修人員以及其他工作人員的不規(guī)范操作引起。對(duì)于工作人員的不規(guī)范操作主要體現(xiàn)在誤拉、誤合斷路器以及誤人間隔等容易造成一系列的惡性事故，而防誤閉鎖就是有效防止這類事故發(fā)生而采取的一種措施。近年來(lái)電網(wǎng)對(duì)防誤閉鎖系統(tǒng)的安全性的要求越來(lái)越高，很多閉鎖系統(tǒng)都要求全站閉鎖，也就是不僅操作員站中具有防誤閉鎖功能，還要求經(jīng)自動(dòng)化系統(tǒng)的操作控制均應(yīng)通過(guò)間隔層I/O測(cè)控模塊防誤閉鎖的邏輯判斷，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)報(bào)警，防誤閉鎖邏輯判斷的依據(jù)是固存在I/O測(cè)控模塊內(nèi)的規(guī)則庫(kù)。通過(guò)一系列操作控制，使得設(shè)備從當(dāng)前狀態(tài)達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)，和防誤閉鎖系統(tǒng)一樣，順序控制中目標(biāo)狀態(tài)判斷及下一步是否執(zhí)行的邏輯判斷的依據(jù)也是固存在I/O測(cè)控模塊內(nèi)的規(guī)則庫(kù)。具體的研究過(guò)程如下所示。

1間隔層防誤閉鎖和順序控制的要求

1.1防誤閉鎖

隨著國(guó)家電網(wǎng)的高速發(fā)展，對(duì)防誤閉鎖提出了新的要求。防誤操作閉鎖裝置是利用自身既定的程序閉鎖功能，裝設(shè)在高壓電氣設(shè)備上以防止誤操作的機(jī)械裝置。防誤閉鎖裝置包括：微機(jī)防誤、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機(jī)械聯(lián)鎖、機(jī)械程序鎖、機(jī)械鎖、帶電顯示裝置等具體對(duì)間隔層I/O測(cè)控模塊而言，（1）在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，不僅有I/O測(cè)控模塊的防誤邏輯判別，還應(yīng)該對(duì)采集相關(guān)模擬量進(jìn)行判別，這樣判斷的結(jié)果更加可靠可信。如當(dāng)電流≤1%額定電流，這時(shí)應(yīng)判斷PT無(wú)電壓。如果雙母線停役一條母線前拉母聯(lián)斷路器時(shí)，此時(shí)應(yīng)該判斷其CT無(wú)電流。（2）對(duì)I/O測(cè)控模塊設(shè)置全站性閉鎖邏輯，操作人員站中防誤邏輯庫(kù)應(yīng)能提前下載到I/O測(cè)控模塊中，而且可以從模塊中直接提取。（3）電氣系統(tǒng)中五防有、防止誤分、合斷路器；防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛（合）接地線（接地開關(guān)）；防止帶接地線（接地開關(guān)）合斷路器（隔離開關(guān)）；防止誤入帶電間隔。程序應(yīng)該連貫不中斷，并且中間設(shè)有防護(hù)裝置。

1.2順序控制

（1）順序控制是指按照預(yù)先規(guī)定好的編程順序，當(dāng)我們輸入信號(hào)，在五防要求下，各個(gè)單元部分就會(huì)按照順序進(jìn)行操作，順序控制也是電廠和變電站智能化的標(biāo)志。I/O測(cè)控模塊的順序是從運(yùn)行狀態(tài)-熱備用狀態(tài)-冷備用狀態(tài)-檢修狀態(tài)，再反過(guò)來(lái)從檢修狀態(tài)-冷備用狀態(tài)-熱備用狀態(tài)-運(yùn)行狀態(tài)，形成一個(gè)閉合循環(huán)系統(tǒng)。

（2）順序控制的流程，為了提高倒閘操作的效率，可以拆分成單間隔的操作。所以可以將多張操作票生成組合票來(lái)進(jìn)行順控操作仿真。為保證順序控制的安全和穩(wěn)定進(jìn)行，在組合票操作進(jìn)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)組合票進(jìn)行人工確認(rèn)，強(qiáng)制進(jìn)行仿真預(yù)演和必要的防誤邏輯驗(yàn)證，操作流程主要是：接收操作命令-設(shè)備自動(dòng)判別設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)-人工確認(rèn)預(yù)演程序化操作強(qiáng)制進(jìn)入仿真程序-預(yù)演仿真操作-人工輸入操作-操作結(jié)束，在這流程中，當(dāng)預(yù)演失敗或者操作結(jié)果錯(cuò)誤后，系統(tǒng)會(huì)重新進(jìn)入人工確認(rèn)預(yù)演程序化操作。

2防誤閉鎖及順序控制規(guī)則庫(kù)的設(shè)計(jì)方法

（1）I/O測(cè)控裝置規(guī)則庫(kù)設(shè)計(jì)：首先把參加邏輯判別的遙信、遙測(cè)的序號(hào)和狀態(tài)定義加入容量為1024的基本條件庫(kù)。使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)行邏輯判別，結(jié)果存入備用。然后后臺(tái)軟件負(fù)責(zé)對(duì)“基本條件”進(jìn)行抽取定義。順序控制時(shí)，其中“組合條件”的運(yùn)算結(jié)果是判斷下一步是否執(zhí)行的依據(jù)。（2） I/O測(cè)控裝置規(guī)則庫(kù)條件的運(yùn)算：同上文邏輯表達(dá)式，邏輯表達(dá)式一般有前中后綴表達(dá)式，與前兩者相比，在后綴表達(dá)式中既不含有括號(hào)，也沒有優(yōu)先級(jí)的差別，計(jì)算流程按照運(yùn)算符出現(xiàn)的先后次序進(jìn)行。（3）I/O測(cè)控裝置規(guī)則庫(kù)聯(lián)鎖功能：間隔層I/O測(cè)控裝置具有很強(qiáng)的可靠性，就算站控系統(tǒng)層發(fā)生故障而癱瘓，通過(guò)間隔層I/O測(cè)控裝置也可以實(shí)現(xiàn)信息共享而具有聯(lián)鎖功能。在本文中聯(lián)鎖信息通過(guò)裝置主動(dòng)發(fā)送過(guò)報(bào)文，1s內(nèi)刷新聯(lián)鎖信息，比TCP方式可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。?）工作人員最終校驗(yàn)：工作人員通過(guò)讀取規(guī)則庫(kù)，核對(duì)無(wú)誤后，再備份一份，相互驗(yàn)證無(wú)誤后才可以繼續(xù)操作。如果發(fā)現(xiàn)任何環(huán)節(jié)有錯(cuò)誤時(shí)，立即終止。

本文的設(shè)計(jì)方法操作簡(jiǎn)單，適用于大多數(shù)的電廠和變電站，符合基本自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)要求，目前在國(guó)內(nèi)已得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。