【正文】 (2) 在充分分析調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出實施一體化在線五防系統(tǒng)設(shè)計思想，在 監(jiān)控系統(tǒng)傳統(tǒng)微機防誤模式基礎(chǔ)上引入了五防 節(jié)點。此后，主機會不斷通過與廠站自動化系統(tǒng)進行通信，得 到廠站的實際信息。同時判斷操作票是否已執(zhí)行到應(yīng)該上位機遙控操作，若是，則防誤主機向監(jiān)控主機發(fā)送操作票中對應(yīng)設(shè)備的解鎖命令。閉鎖原理如圖 21所示 ，圖中 DS是電編碼鎖。為保證操作控制的正確可靠 ,監(jiān)控系統(tǒng)同時只能對一個對象進行控制操作。其基本架構(gòu)如圖 23所示。 間隔層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常由集線器或網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備等組成 ,實現(xiàn)間隔層設(shè)備與站控層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及間隔層設(shè)備之間的通信。 圖 25 開關(guān)量輸出電路原理圖 本章小結(jié) 本章總結(jié)了五防的基本概念及微機五防的基本原理，微機五防通過硬件與軟件來實現(xiàn)接收實時的運行數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)與 判別 條件來判斷是否 可以 對電氣設(shè)備進行操作。測控裝置 接受監(jiān)控后臺遙控令，實現(xiàn)五防閉鎖節(jié)點的閉合和斷開同時完善測控裝置的邏輯閉鎖模塊。 ④各 類電控數(shù)碼鎖鎖具及臨時接地線閉鎖樁：配合 監(jiān)控五防節(jié)點完成網(wǎng)門和臨 華北電力大學工程 碩士論文 20 時接地線、手動隔離開關(guān)等操作點的上鎖，并提供位置節(jié)點滿足測控裝置的狀態(tài)信息采集。 華北電力大學工程 碩士論文 21 ④ 操作票 模塊 該模塊功能 主要分以下幾部分：操作票內(nèi)核，傳票機制，操作票打印、操作票編輯界面，操作 票圖形界面，框架圖如 圖 34。 具體的操作過程如下： 判斷當前操作，如果操作票剛開始，則過濾掉沒有五防節(jié)點對應(yīng)的操作項（提示項等），找到第一個有五防節(jié)點對應(yīng)的操作項，并將此五防節(jié)點閉合；如果是操作票中間的操作步驟，則在遙信變位后圖形調(diào)用的函數(shù)中啟動，自動將本步五防 節(jié)點斷開并自動將下一步操作對應(yīng)的五防閉鎖節(jié)點閉合；如果是操作票最后一個有五防節(jié)點對應(yīng)的操作項，則在遙信變位后，僅僅將本步節(jié)點斷開。 華北電力大學工程 碩士論文 25 圖 36測控接線示意圖 裝置邏輯閉鎖模塊的閉鎖功能的實現(xiàn) 間隔層測控 裝置 邏輯閉鎖是建立在綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)分層分布式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在間隔層 利用測控裝置自身邏輯閉鎖和網(wǎng)絡(luò)通信閉鎖實現(xiàn)的。 當 5( ) 1fx? 時，滿足邏輯關(guān)系， 5 分支“遙合 I 母刀閘五防邏輯”支路中“五防邏輯繼電器（合） 1MJ 節(jié)點”啟動，圖中“遙合 I 母刀閘” 1 分支在同時滿足“遙合命令 5RCJ 節(jié)點”、“刀閘遠方控制 64J 節(jié)點”閉合的條件下導通， 啟動出口繼電器 2P ，合刀閘出口 2 分支通路導通，合閘出口 7出口完成合閘任務(wù)。 間隔層閉鎖的邏輯關(guān)系 間隔層的閉鎖邏輯是以本間隔的運行元件的狀態(tài)和其它間隔相關(guān)運行元件的狀態(tài)組合形成的邏輯關(guān)系，整個邏輯關(guān)系符合運行五防操作的關(guān)系。監(jiān)控五防閉鎖節(jié)點 (JKWF)需要串入測控屏斷路器就地操作回路和遙控操作回路；對于隔離開關(guān)的操作，監(jiān)控五防閉鎖節(jié)點 (JKWF)需要串入就地機構(gòu)（匯控柜）操作回路和遙控操作回路。再利用實時庫操作票的標志字段中的“操縱完成標志”來判斷本步操作是否完成，定位當前的操作項。一套圖形即可滿足實時監(jiān)控和五防開票、預演、執(zhí)行等五防功能，無需要再單獨繪制五防圖，完全與監(jiān)控系統(tǒng)共享。 圖 32 一體化在線五防系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖 硬件部分 一體化防誤閉鎖系統(tǒng)的硬件部分主要包括：監(jiān)控五防主機、網(wǎng)絡(luò)通信、測控裝置、各類電氣數(shù)碼鎖鎖具及臨時接地線閉鎖樁。 本步操作完成之后，監(jiān)控系統(tǒng)判斷操作完成 后 ，將對應(yīng)的五防閉鎖節(jié)點斷開，并自動將下一步操作對應(yīng)的五防閉鎖節(jié)點閉合。 + 2 4 V 或 2 2 0 V遙 信觸 點R 1 R 2R 3R 4V 1V 2光 耦R 5+ 5 V遙 信 信 號G D N DA G N DC 圖 24 遙信信息輸入電路 間隔層 開關(guān)量輸出原理 開關(guān)量輸出電路主要由邏輯出口電路 （ 包括輸出鎖存電路和端口地址譯碼電路 ） 和輸出驅(qū)動電路組成 , 如圖 25所示。其中 ,間隔層設(shè)備直接與網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備連接 ,并接入站控層網(wǎng)絡(luò) ；數(shù)據(jù)采集和通信功能直接由主機、人機工作站、遠動工作站等站控層設(shè)備的通信軟件模塊完成 ； 公用信息工作站負責與繼電保護及其他智能裝置進行數(shù)據(jù)通信 ,完成其他數(shù)據(jù)采集與處理功能。分布式計算機系統(tǒng)是由多個分散的計算機經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的統(tǒng)一計算機系統(tǒng)，是多計算機系統(tǒng)的一種新形式，它強調(diào)資源、任務(wù)、功能和控制的全面分布。其中 ,監(jiān)控系統(tǒng)作為自動化系統(tǒng)的重要組成部分 ,通過網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備與變電站各自動化設(shè)備 (包括繼電保護及自動裝置等其他智能裝置 )相連接 ,以完成變電站運行與管理的各項工作。監(jiān)控系統(tǒng)收到遙控請求后，解除相應(yīng)設(shè)備的遙控閉鎖，可對該設(shè)備 (而且只能對該設(shè)備 )進行遙控操作，當遙控完成后，由監(jiān)控系統(tǒng)告知防誤系統(tǒng)遙信變位，防誤系統(tǒng)收到遙信變位即認為當前遙控操作已完成，可 進行下一步操作，同時監(jiān)控系統(tǒng)要封鎖對該設(shè)備的再次遙控操作；如此循環(huán)直至所有操作完成?，F(xiàn)場操作時需要用電腦鑰匙去打開編碼鎖和確認提示性操作，只有當編碼鎖與電腦鑰匙中存放的操作票所對應(yīng)的鎖號及鎖類型完全一致時，才能開鎖，并進行解鎖操作。主機是五防系統(tǒng)的大腦，硬件一般采用微機，通過軟件來實時接收運行數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)置的條件判斷是否滿足條件來對電氣設(shè)備進行操作。 （ 4）防誤閉鎖系統(tǒng)的鎖具及其附件類型繁多，裝設(shè)復雜，容易出現(xiàn)可靠性問題，增加了維護和運行的負擔。（ 2）防誤閉鎖軟件與自動化系 統(tǒng)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫組態(tài)，五防數(shù)據(jù)直接從自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)中挑選測點 編輯五防屬性。其特點是沒有過多的附屬設(shè)備，外表十分簡捷。 這種情況下，運行部門對監(jiān)控 后臺操作的防誤措施提出了新的要求。此類事故絕大多數(shù)是因為設(shè)備檢修后漏拆臨時接地線引起的。 12 分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)概 念與結(jié)構(gòu) 7 微機五防的原理 7 五防的概念 6 第二章 防誤操作閉鎖及監(jiān)控系統(tǒng)理論 2 本文工作 1 研究現(xiàn)狀 據(jù)本人所知，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得華北電力大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。 7 微機五防系統(tǒng)理論 17 一體化在線五防系統(tǒng)實現(xiàn)的整體思路與結(jié)構(gòu) 26 間隔層閉鎖控制命令的執(zhí)行過程 40 在讀期間參加科研和發(fā)表論文情況 其中發(fā)生五種惡性誤操作事故 50次，占誤操 作事故總數(shù)的 %[1]。打破了過去常規(guī)變電站的二次結(jié)構(gòu)，形成了變電站綜合自動化系統(tǒng)。如要實現(xiàn)單元設(shè)備間的閉鎖就相當困難，因此，其防誤功能是有限的 [3]?；谶@樣的運行和發(fā)展需求，逐步形成了監(jiān)控五防一體化的模式， 結(jié)構(gòu)如圖 13所示， 而且這一模式日趨成熟。操作期間，防誤主機不能在線跟蹤操作的執(zhí)行情況，只有在電腦鑰匙回傳后，才可以獲得相關(guān)的操作信 息。微機五防系統(tǒng)用于高壓開關(guān)設(shè)備防止電氣誤操作。就地操作：需要運行人員運用電腦鑰匙到現(xiàn)場按操作票項的順序打開操作機構(gòu)上的編碼鎖，才能進行的操作。 微機防誤系統(tǒng)針對遙控操作正常采用的方式是通過和監(jiān)控系統(tǒng)通訊，相互配合，完成防止誤拉、合斷路器。 ：采用電編碼鎖方式閉鎖，其閉鎖原理與斷路器的就地操作一樣。分層分布式變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以分成三層結(jié)構(gòu)，即站控層、間隔層和過程層，每層由不同的設(shè)備和子系統(tǒng)組成，完成相應(yīng)的功能。其中 ,前置機負責與各間隔層設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信 ,完成數(shù)據(jù)采集與通信功能 ； 公用信息工作站負責與保護及其他智能裝置進行數(shù)據(jù)通信 ,完成其他數(shù)據(jù)采集與通信功能 。 間隔層 狀態(tài)量采集 原理 在監(jiān)控系統(tǒng)中，斷路器等位置狀態(tài)、保護信號，最終都可以轉(zhuǎn)化為輔助觸點或信號繼電器觸點的位置信號，故只要將觸點位置信號采集進來就完成了信息的采集。當運行人員根據(jù)操作票預演后，系統(tǒng)就有了和操 作票對應(yīng)的操作序列。 設(shè) 備 錯 誤 ，閉 鎖 。 3)五防規(guī)則庫文件 :根據(jù)一次系統(tǒng)的接線方式、電力五防的基本規(guī)則及實際現(xiàn)場操作要求，用表達式的方式描述設(shè)備操作應(yīng)該遵循的邏輯條件，以及當某一條件不符合時的錯誤類型，是閉鎖系統(tǒng)的核心文件。從監(jiān)控系統(tǒng)的角度講，完全是軟件系統(tǒng)的閉鎖方式，基本原理和獨立的微機五防相同，并沒有實現(xiàn)每個節(jié)點都參與邏輯判斷的一體化效果。開出板的開出節(jié)點定義為（ JKWF）。遙控請求方式一般是“實”遙控觸發(fā)（遙控源有裝置上開出傳動、接線圖上控制操作、后臺或調(diào)度控制操作等），即使用實際的對應(yīng)有硬出口回路的遙控 CPU 號和點號來啟動間隔五防進行相應(yīng)的邏輯表達式判別處理，此方式包括兩種工作過程，一種是五防邏輯表達式判別處理完成后直接遙控出口。 當 6( ) 1fx? 時，滿足邏輯關(guān)系， 6 分支“遙分 I 母刀閘五防邏輯”支路中“五防邏輯繼電器（合） 5MJ 節(jié)點”啟動，圖中“遙分 I 母刀閘” 3 分支在同時滿足“遙合命令 5RTJ 節(jié)點”、“刀閘遠方控制 64J 節(jié)點”閉合的條件下導通，啟動出口繼電器 3P ，分刀閘出口 4 分支通路導通，合閘出口 8出口完成合閘任務(wù)。圖中“就地閉鎖觸點”允許保持，應(yīng)選用不受啟動觸點控制的出口觸點。 圖 35 五防閉鎖節(jié)點控制流程 判斷上一步操作的五防節(jié)點是否已經(jīng)完成操作 ( 根據(jù)五防節(jié)點操作完成標志 )打開上一步五防閉鎖節(jié)點 ， 并置上五 防節(jié)點操作完成標志閉合本步對應(yīng)的五防節(jié)點是否定位當前操作( 根據(jù) 操作完成標志 )華北電力大學工程 碩士論文 24 間隔層閉鎖功能的實現(xiàn) 在實現(xiàn)監(jiān)控在線五防系統(tǒng)中，測控裝置需要配合監(jiān)控站控層實現(xiàn)可接收站控層五防模塊操作票序列的控制閉鎖功能和 裝置自身邏輯閉鎖模塊的閉鎖功能。 五 防 服 務(wù) 進 程圖 形 界 面遙控請求消息函數(shù)調(diào)用操 作 票 內(nèi) 核 含 五 防接 口操 作 票 內(nèi) 核 含 五 防實 時 數(shù) 據(jù) 庫 實 時 數(shù) 據(jù) 庫底 層 同 步服 務(wù) 器客 戶 端 1函數(shù)調(diào)用 圖 33實時遙控五防功能框架圖 編 輯 界 面 操 作 票 打 印 圖 形 界 面函數(shù)調(diào)用接 口函數(shù)調(diào)用函數(shù)調(diào)用操 作 票 內(nèi) 核 含 五 防實 時 數(shù) 據(jù) 庫 圖 34操作票功能框架圖 華北電力大學工程 碩士論文 22 一體化系統(tǒng)監(jiān)控后臺功能的實現(xiàn) 本論文 后臺監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能： 判斷五防邏輯完成操作票預 演，形成有嚴格順序的操作序列； 執(zhí)行操作時，要判斷每步操作五防邏輯，并將當前操作項的五防閉鎖節(jié)點自動閉合； 在本步操作完成后，自動向測控裝置發(fā)遙控令，斷開本步五防閉鎖節(jié)點，然后判斷下一步的五防邏輯并將下一步操作五防閉鎖節(jié)點自動閉合，以此類推，直到操作結(jié)束。整個 軟件系統(tǒng) 包括：系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模塊、圖形模塊、操作票模塊、五防邏輯模塊。電子鎖的任務(wù)是鎖住接地開關(guān)、網(wǎng)門等手動操作機構(gòu)。 詳細介紹了變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的基本概念與基本功能 。根據(jù)站控層和間隔層設(shè)備之間不同的通信方式 ,也對應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。 圖 23分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)基本架構(gòu) 變電站監(jiān)控系統(tǒng)站控層 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)站控層由數(shù)據(jù)采集通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及人機聯(lián)系子系 統(tǒng)、遠方通信子系統(tǒng)和時鐘同步子系統(tǒng)等組成 ,實現(xiàn)變電站的實時監(jiān)控功能。根據(jù)變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)目前的應(yīng)用情況，其基本結(jié)構(gòu)可分為集中式和分層分布式 [8]。 DS電編碼鎖要安裝在保護屏或開關(guān)柜的就地操作按鈕的附近，以方便操作為原則，同時該常開節(jié)點的接入不