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计算机监控防误操作系统
计算机监控防误操作系统

发布日期:2016-1-13来源:网站管理员

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FW型计算机监控防误操作系统
一、概述
JKFW型计算机监控防误操作系统是完全符合电力行业对于综自监控和防误操作技术规定的新一代防误操作系统。它综合了传统的变电站综合自
动化监控系统和微机五防系统双重功能。在防误操作方面,它不仅采集使用了开关,刀闸,网门,临时接地线等数字量信号,还使用相关电压

、电流等模拟量作为逻辑闭锁判据,从而使得操作防误功能更加完善。它使用了新型的电磁锁具,抛弃了独立微机五防系统使用的电脑钥匙,

从而避免了电脑钥匙经常需要维修的问题,也减少了运行人员的操作时间,降低了运行人员的劳动强度。与现行的监控机和五防机通信模式及

监控系统挂接五防子系统模式相比,该系统减少了系统模块间通讯的硬件和软件环节,使通讯更加稳定可靠。

二、设计原理

原理如上图所示,计算机监控防误装置主要由防误锁具、测控装置、监控五防主机、通讯管理机以及模拟操作系统、智能操作票系统等软件组

成。在防误方面,采用“计算机监控系统的逻辑闭锁+本设备间隔电气闭锁”来实现防误操作功能。计算机监控系统具有全站性的逻辑闭锁功能

,除判别本间隔电气回路的闭锁条件外,还可以对其他跨间隔的相关闭锁条件进行判别;而电气闭锁只完成本间隔内的防误闭锁。运行于监控

防误主机上的防误操作主控软件是整个系统的控制核心,以变电站一次主接线图图为主要人机界面。监控防误主机中设有变电站全站的五防闭

锁逻辑,具有模拟操作、智能开票等功能。变电站的一次、二次设备在主机显示其上通过图形直观显示,并通过防误锁具将现设备的状态进行

实时在线的采集。监控和防误功能相辅相成,彻底摒弃了电脑钥匙,将防误系统与监控系统结合为统一整体,实现在线式的变电站的监控操作

和防误操作。
三、主要构件
1,监控防误主机:
   监控防误主机中设有五防闭锁逻辑、模拟操作系统、操作票系统等。用于运行防误操作系统的主控软件,实现系统的核心控制功能;监控防

误主机可采用高性能工控机或商用机,与测控装置连接,完成数据采集、处理和操作指令输出控制以及模拟预演和智能开票。
2,通讯管理机:
它通过多种类型的标准通讯接口和通讯规约来沟通不同的保护测控装置、数据采集装置等与监控装置、后台监控系统、电网调度系统之间的信

息联系。一方面可通过与保护测控装置、数据采集装置进行通讯,收集各类实时信息上送监控系统和电网调度系统;另一方面接收和转发来自

监控系统和电网调度系统的各类操作命令,进行遥控遥调操作。
3,测控装置:
作为开关设备和防误锁具与监控主机、通讯管理机的连接装置,一方面,采集锁具位置信息量及电压电流模拟量并传送给监控主机和通讯管理

机,另一方面可以执行监控主机和通讯管理机发送的指令。
4,防误锁具:
计算机监控防误装置的终端执行机构,主要有刀闸电磁锁、网门电磁锁、接地电磁锁。 固定安装在变电站一次设备上,用于完成对一次设备的

锁定及设备状态的采集,既能自动检测开关、刀闸设备、临时地线桩和网门的分合状态,又能对相对应设备进行闭锁。
5,系统软件:
主要有监控防误软件(操作管理)、模拟操作系统软件以及智能开票系统软件等。

 


四、工作流程

图3软件流程图
变电站(升压站)电压电流模拟量、开关设备信息量、刀闸电磁锁、网门电磁锁、接地电磁锁等动作接点通过信号线与测控装置相接,并将相

关信息量通过信号线及时传送给测控装置,测控装置对信号处理后再通过以太网传送给监控五防主机,监控五防主机将所采集信号保存在数据

库中并及时更新,监控五防主机与通讯管理机以及路由器相连将信号传输给集控中心主机。
工作流程图如图3所示,当进行操作时,由有操作权限的操作人员登录系统,系统读取数据库定义信息,监控主机与通讯管理机建立联系并交换

数据库定义信息及全站防误操作逻辑,并与站内电气设备建立通信连接,开始正常的通讯采集。首先在监控五防主机中进行模拟预演,模拟预

演时,监控五防主机采集现场设备状态信息量和相关设备电压、电流模拟量,并调用数据库的逻辑规则对第一个预操作设备操作执行防误逻辑

判断,不符合操作条件则模拟结束;符合操作条件则与通讯管理机联系请求能否解锁。不允许解锁则模拟结束 ,允许解锁则生成操作票,然后

继续对下一个设备进行模拟操作。在实际操作中,首先对第一个预操作设备执行防误逻辑判别,条件不符合的则拒绝操作,设备被强制闭锁;

条件符合则与通讯管理机联系请求能否解锁,不允许解锁则结束操作 ,允许解锁则向测控装置发解锁命令,测控装置执行操作。然后继续对下

一个设备进行操作。
五、主要功能
系统主要具有变电所监控、模拟操作、图形开票、自动化防误操作、故障手动解锁操作等功能。
●变电站监控
全面采集变电站一次、二次设备的信息,使用图示化显示各种信息,对监控数据及告警信息进行统计与分析,提高电力系统维护的响应速度,

降低运行维护成本。
●模拟操作
    运行人员可以在系统监控主机上进行图形模拟演示操作,演示的防误规则严格按照变电站运行规则及操作模式编程。系统的监控主机中存

有每个任务的操作逻辑条件。系统中各个节点的动作状态都能够准确反映到系统,若模拟操作发现错误,系统闭锁该项操作并发出语音报警,

输出提示条文。只有在满足当前运行方式和“五防”判别条件才能模拟操作成功。
●智能开票
    系统开票模块不仅可以提供变电站主接线图,而且还具备与每条回路相应的二次屏元件图及操作术语库,提供模拟开票、智能开票、权限

管理、操作票管理以及编写成功的操作票存储、显示、打印的功能。
●自动化防误操作
系统根据操作票程序模拟正确的设备序列操作,直接从第一项开始逐项地操作设备,相应的设备(电磁锁)指示灯亮,提示可操作,同时主机

显示器的主接线图中对应操作设备同时闪烁提示,运行人员即可进行操作。在操作过程中,设备状态(开关、刀闸、接地线、网门等)信号通

过动作接点传送给测控装置,同时主机主接线图中的对应操作设备同时显示。系统通过逻辑条件判别,对符合操作条件的设备解锁,对不符合

操作条件的设备强制闭锁而导致不能操作,从而从根本上杜绝了误操作的发生。
●故障手动解锁操作
在系统紧急情况(故障)下,经上级审核批准,可以利用配备的解锁钥匙进行手动解锁操作。
六、性能特点
1、 在线闭锁,实时性强;
2、 防误闭锁功能完善,防误程序实现容易;
3、 每步操作都配有语音和文字提示,更具人性化设计;
4、 较高的可靠性和可操作性、长寿命;
5、 完备的五防逻辑判别功能。如可以采集模拟量(电流、电压等);
6、 完备的操作管理功能和操作票功能;
7、 维护简单,工作量小;没有电脑钥匙,减少运行人员的操作时间和劳动强度;
8、 通讯稳定可靠,信息传递准确、流畅;
9、 具备多任务并行防误操作功能;
10、能够实现对电气设备状态的可控、在控、能控;
11、不增加经济成本,能够实现整个电网的防误要求;
12、专业的防误锁具,摒弃了电脑钥匙,使操作更为流畅、方便。
七、系统操作界面
如图4所示,操作界面采用直观的图形操作,界面不仅提供了变电站主接线图,而且还具备与每条回路相应的二次屏元件图,当符合五防操作逻

辑条件,则相应操作步骤就会生成,同时接线图上的设备状态变位为期望的状态。每个操作步骤都会有序号和图示,其中图示是为了更直观的

区分“拉开”和“合上”操作步骤,“拉开”操作用绿色色块表示,“合上”操作用红色色块表示。

图3-1 一次接线图界面


图3-2文字提示界面

图3-3报警处理程序界面


图3-4 操作票管理界

八、定货须知
    定货请注明电压等级、产品型号、定货数量、工作电源额定电压、一次设备类型及安装方式、二次设备的型号及厂商。
 
九、变电站防止电气误操作装置选型原则

 变电站防误操作系统的应本着简单、可靠、经济、高效的原则进行选型、设计和建设,并应充分考虑变电站无人值班的现状及适应变电运行生

产模式发展方向。 
十、各类防误闭锁装置性能特点比较

闭锁类型
优点
缺点
备注
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
微机闭锁
1、闭锁功能完善,防误程序实现容易;
2、自动化程度高;
3、安装调试方便(必须由厂家完成);
4、维护方便(必须由厂家完成)。
1、电脑钥匙
抗干扰能力较低,容易出现逻辑混乱,程序易丢失;
电脑钥匙电池使用寿命短。每半年寄回厂家维护一次;
个别产品存在电脑钥匙和充电器配合不好的情况。
2、通讯不稳定,易中断,数据易丢失;
3、防止走空程功能较弱。实现起来也比较复杂;
4、锁具易锈蚀卡涩、插拔不灵活;
5、防误系统处于离线状态,现场与模拟系统不能实时对接,容易造成模拟图和现场电气设备状态不能及时保持一致;
6、使用电脑钥匙操作,大大增加了运行人员操作时间和劳动强度。
 
 
 
适合各电压等级变电所。
目前,占有率居首位。
 
 
 
 
 
机械程序锁
(机械联锁、机械闭锁)
1、功能较完善;
2、性能良好;
3、坚固耐用;
4、检修人员容易掌握,便于设备的维护。
1、安装较复杂,调试困难,维护工作量大;
2、如果一次接线复杂,防误程序实现比较困难。即使实现,操作也比较繁琐;
3、锁具易锈蚀,程序锁程序易出错;
4、智能程度低,无法和现代化变电所配套;
5、使用程序钥匙操作,增加运行人员工作时间。
 
适用接线简单或自动化程度不高的变电所。
主要用于间隔防误。
 
 
 
电气闭锁
1、防误功能比较完善、可靠;
2、安装简单,维护方便容易;
3、操作方便、简单,不增加运行人员的额外时间和劳动。
易出现户外设备辅助接点转换不灵、接点粘死;
 
国外应用比较广泛。
适合间隔防误。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
计算机监控系统逻辑闭锁
1、防误闭锁功能完善,防误程序实现容易;
2、在线闭锁,实时性强;
3、较高的可靠性和可操作性、长寿命;
4、完备的五防逻辑判别功能。如可以采集模拟量(电流、电压等);
5、完备的操作管理功能和操作票功能;
6、维护简单,工作量小;没有电脑钥匙,不增加运行人员的操作时间和劳动强度;
7、通讯稳定可靠;
8、具备多任务并行防误操作功能;
9、能够实现对电气设备状态的可控、在控、能控;
10、能够实现整个电网的防误要求;
11、不增加经济成本。
对开关、刀闸位置等信息采集不全的变电站不适用。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
防误闭锁的发展趋势。

十一、计算机监控防误操作系统的技术要求

第一条  变电站的防误操作系统应采用“全站式计算机监控系统的逻辑闭锁”,或者“计算机监控系统的逻辑闭锁+本设备间隔电气闭锁”的

模式。
第二条  计算机监控系统应具有完善的全站性逻辑闭锁功能,除判别本间隔电气回路的闭锁条件外,还必须对其它跨间隔的相关闭锁条件进行

判别;而电气闭锁应能够实现设备本间隔内的防误闭锁,不设置跨间隔电气闭锁回路。
第三条 变电站的防误操作系统应具备完善的全站性电气操作闭锁逻辑,除判别本间隔电气回路的闭锁条件外,还能够对其它跨间隔的相关闭锁

条件进行判别。
第四条 变电站的防误操作系统应能够实现对全站设备的监控功能。能够采集齐全一次设备的状态信息,包括开关设备、隔离刀闸、接地刀闸、

网门、临时接地线等。设备状态信息的采集应是实时在线采集的方式。
第五条 变电站的防误操作系统的操作界面应具备变电站完整的一次接线图,接线图应能够准确反映相应的现场设备状态;对于设备的不同状态

,接线图上应能够用不同的颜色加以区别;当现场设备状态改变时,接线图应能够自动及时更新。
第六条 变电站的防误操作系统应具备模拟预演操作功能,只有模拟操作成功才能够进行实际操作。
第七条 变电站的防误操作系统应具备智能操作票功能,当模拟操作成功后,能够根据需要自动生成操作票。
第八条 变电站的防误操作系统应具备报警功能。若发现错误,应闭锁该项操作并报警,并输出提示条文,给出错误原因。
第九条 变电站的防误操作系统应具备故障解锁功能。当设备发生故障时,应能够跳过过逻辑判别直接进行解锁操作。
第十条 防误规则库应能直观显示,该防误规则库应能调出打印,以直观的文本显示。
第十一条 变电站的防误操作系统应能够采集模拟量(电压、电流)信息,并纳入防误闭锁条件。如操作隔离开关应判别CT无电流,合地刀时应

判断CVT或PT无电压等。
第十二条  防误操作系统应能够在监控中心监控主站操作,通过监控中心主站系统进行远方操作时,应能跨变电站进行闭锁条件判别,实现电

网防误。
第十三条  变电站的防误操作系统应对常用的临时接地线的接地点,设置专用的接地锁用来装设地线。该专用接地锁应有动作接点接入防误系

统,并列入防误闭锁逻辑判别,本身还应具备防带电挂接地线的功能;接地锁制造质量应可靠,防水防锈,与地线连接紧固、接触可靠,与地

网的连接应满足故障通流要求。
第十四条  变电站的防误操作系统能够实现开关柜防误闭锁功能。可采用在出线侧安装带电显示装置,设置相应闭锁;手动刀闸及网门的位置

状态信息应更够准确传送至I/O测控模块,并列入逻辑判别。完善网门和刀闸间的闭锁关系,确保无电压后或接地闸刀合上后方可开启网门,网

门关闭后方可送电。

计算机监控系统防误操作专用电磁锁
 
1 概述
1.1 产品型号
 
1.2 主要用途和适用范围
本电磁锁适用于计算机监控防误操作系统,具有完备的防误功能,并提供了独立的辅助接点,用于接入I/O测控模块或电气闭锁回路,能够实时在线反应相应设备状态(网门、刀闸、接地线等),从而实现可靠的防误闭锁功能。
 
2.主要技术特性和参数
(1)、工作电压:交流 220 V、直流220 V(110V)
(2)、微动开关:交流380V(220V)、 直流220 V(110V)
(3)、使用环境:
   a.温度: 户内,上限  +50°C  下限 -10°C    -25°C (高寒地区)
             户外,上限  +60°C  下限 -30°C    -40°C (高寒地区)
   b.湿度: 日平均值不大于95%
             月平均值不大于90%
   c.海拔:  ≦3000m
 
3.性能及特点:
(1)、电磁锁的结构设计符合防止内部凝露及沙尘进入的要求,外壳具有足够的机械强度,户外电磁锁具有良好的防雨、防晒、防潮、防锈等功能。
(2)、具有状态显示功能,满足操作条件时指示灯亮,反之熄灭。
(3)、提供2对常开和2对常闭以上辅助接点,满足计算机监控防误操作系统接线的要求。
(4)、专用解锁钥匙在故障情况下能实现解锁。
(5)、户外刀闸电磁锁采用自适应式全不锈钢安装附件,安装调试方便。
(6)、接地电磁锁接地棒采用从锁体下方插入的方式,操作时不需要打开防雨罩;闭锁仓和接线仓相互独立,接线时不需要打开闭锁仓;接地线专用接地端与接地锁采用面接触方式,接触面接≧120 ;接地棒插入具有可靠的闭锁功能,满足接地条件时方可插入,有效防止误入带电间隔发生带电挂地线的恶性事故。
(7)、通过国网武汉高压研究院型式试验。符合JB/T7827-1995,DL/T879-2004标准。
 
4.使用说明
当不符合操作条件时,电磁锁电源回路断开,无操作电源,指示灯不亮,不可以进行操作;当符合操作条件时,电磁锁电源回路闭合,具备操作电源,指示灯亮,按动电磁锁操作按钮,则可进行相应操作。有些场合应接入带电显示闭锁装置(PT、CVT)接点进行闭锁。
 
5.安装调试
安装前应该核对所购电磁锁规格、技术参数是否相符,无误后应通电试验,指示灯应亮,按动电磁锁按钮,线圈可靠吸合,其锁拴伸缩正常;解锁钥匙插、拔、转动自如,锁定可靠,无卡滞现象。动作接点工作可靠,无粘死现象,向I/O测控模块传送信号正常。
 
6.定货须知
    定货请注明产品型号、定货数量、工作电源额定电压以及一次设备类型及安装方式。
 
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