变电站五防在线监测系统的研究与应用

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摘 要：防误闭锁系统是有效防止操作人员错误操作电气的技术措施，对变电站正常运行意义重大。但是传统的闭锁系统与计算机监控系统相分离，两者各自独立发展，引起了变电站运营效率问题及其他弊端。文章探讨了在线五防闭锁系统和计算机监控系统结合的现实意义，在设计上给出了相关建议。

关键词：五防系统；在线监控；一体化

1 传统五防闭锁系统的缺陷

信息化技术的大力推进使变电站自动化成为可能。同时由于管理模式的改进，也要求防误闭锁技术不断的进行革新。微机防误闭锁技术是防误技术的主流，线式微机防误闭锁技术又是其中的一个重要分支，同时也是发展较快的一项技术。但是我国的电力系统存在着先有一、二次设备，然后再考虑闭锁的状况，这就导致了五防闭锁系统独立于计算机监控系统而发展的情况。这种情况势必会造成设备的独立运行，进而影响到电力运行质量和效率。同时由于通信接口不畅，很容易出现不同厂家对闭锁和监控不能进行有效通信的局面。近期出现了新的五防技术，也就是离线式监控五防一体化技术，这种技术虽然能够实现五防系统和监控系统的联动，但是并不能获得实时的监控信息，从而制约了这种技术的发展和推广。五防在线监测系统有效地避免了上述传统技术系统的局限性和缺点，代表现代电力防误系统的先进技术而得到了广泛的使用。

2 五防在线监测系统概述

数字化变电站的实现需要先进的技术支持，当今工程领域的成果如光电式互感器、智能开关等的出现使数字化变电站的建立成为现实。五防在线监测系统的的理论基础是运行模式的自动化一体化，也即是指防误闭锁系统和计算机监控系统在逻辑意义上可以兼容。这种兼容有三方面的具体要求：第一是统一的数据库，这是建立五防在线监测系统一体化的基础，统一的数据库能够使五防模块和自动化系统的其他应用模块从实时数据库中提取数据。第二是防误闭锁系统与计算机自动化应具有统一的数据库组态，实现五防系统数据能够在自动化系统中直接挑选测点，对物防系统的属性进行编辑，具体如规则的和分、操作专业用语等。第三是防误闭锁系统和计算机自动化系统应该有统一的画面编辑功能，实现两者对接，将自动化系统的操作画面直接应用于五防闭锁系统，避免了五防系统画面的再制作，提高了效率。对在线五防闭锁监控系统的闭锁方式的研究是进行系统设计和运用的基础。

一般而言，变电站防误闭锁系统的对象主要有两大类，第一类是断路器、有载调压开关等可进行遥控操作的设备。这些设备由于存在带电动机构，因此在实际正常运行时，并不需要操作员工进行接触式的直接操作，只有在遥控失灵的情况下，操作人员才有必要进行手动的检修和启动运行等应急措施。第二类对象是不带电动机构的设设备，这些设备无法进行远程操控，必须人员到场进行手动操作。通过对变电站内电气设备控制方式的研究，可以知道自动化防误系统可以采取两种闭锁方式，对于可进行遥控操作的设备应该将一个接点串入其分和闸回路中。对于不可进行遥控的设备就要再配备一个电磁锁。合理控制闭锁接点可以实现电气设备的防误闭锁，对闭锁接点采取以间隔为单位的分布式控制模式可以提高在线式防误闭锁系统的可靠性。通过这两种方式实施五防远程监控系统的设计可以基本实现本地变电站运行的五防。

3 五防在线监测系统的优势

通过将监控系统和五防系统相结合，运用有效地闭锁方式，在系统配置方面可以达到节约微机及配套设备的功能，同时实现了信息的直接调取和相互引用，避免了传送带来的复杂程序。在实现系统运行方面，五防在线监测系统具有以下优点：能够实现实时获取一次设备状态信息。五防在线监测系统可以对现场一次设备的状态进行实时获取，同时经过模拟和实际操作产生的信息将会更加可靠和完善，从而避免了隔离开关、断路器等设备由于辅助接点接触不良而造成的信息错误情况的发生；可以提高系统运行效率，节省模拟操作时间，为现场正常操作的进行和检修处理提供了方便，节约了时间成本；五防在线监测系统可以实施跟踪，并在线监测锁具的具体运行情况，具备锁具闭锁状态的实时信息采取功能；能够同步解决“走空程”问题，五防在线监测系统能够实时监控操作现场锁具的闭锁、解锁状态，在对设备运行状态进行确定后再开放下一流程的操作，可以很好的避免“走空程”。

4 五防在线监测系统的设计

网络化、信息化的普及要求五防系统的软件具有可靠性、可扩展性及可重用性等特点，并要求能够进行分布式的应用。基于DNA三层构架的模型技术能够很好地满足上述要求。COM+分布式组件技术下的五防在线监测系统能够实现DNA的三层式架构，使整套监测系统可以在一台计算机上平稳运行，同时还可以根据实际情况选择在Windows NT网络环境中分布运行。

三层体系结构中的三个层析具有明显的职责分工和相互联系。表示层、应用逻辑层、数据服务层在三层结构中被独立分割成三个单元。表示层的职责在于和用户进行交互并将相应的请求传递给应用逻辑层。应用逻辑层中的组件执行具体的事务逻辑，然后通过不同的方式请求第三层组件的数据和资源。五防在线监测系统采用三层体系构造实现时，用户界面层就成为客户端。客户端包括操作员工作站、保护工程师站、五防工作站和WEB工作站。逻辑处理层和数据服务层是客户端共享的。逻辑处理层，一般理解为中间层，可以发挥服务器的重要功能，通过实时库、前置程序、数据库处理模块和日志存储进行数据的收发、处理、存储等，并通过数据库的操作模块来实现其全部功能。在这种情况下，服务器可以理解为数据服务层和应用逻辑层。

当变电站在线监测系统规模偏小时用一台计算机就可以负担起整个系统的运行，但当系统较大时，就需要多个计算机同时工作，把整个系统的功能分割分布在网络上的不同节点上，才能实现整个系统的完整性。同时要注意对重要节点进行双机冗余配置，进而提高整个监测系统的安全性能和整体性能。五防在线监测系统采用的是分布式技术，提高了五防工作站的的机动灵活性能。这种技术不但可以使自己的五防在线监测系统平稳运行，还可以根据实际需要把其他厂家的系统成功接入。

5 五防在线监测系统的运行分析

在实际运行中，五防在线监测系统达到的效果有以下几点：完善的实时监控功能。由于和计算机技术进行了连接，取消了电脑钥匙，系统能够完成五防监测工作中的具体控制、信息能量传输，并能实现良好的人机对话。能够实现对被控锁具和防误系统中人员的远程实时监控；兼容性强，该系统的使用能够使其与其他防误技术和管理措施相结合，并能与相关各类电气进行配套使用，灵活机动，实用性强；较好的联动性能，该系统能够与其他的监控系统进行组合，共同实施五防的在线监测。既可以实现单独作业，又可以实现后台运行和远程遥控。此外，闭锁接点的智能化设计使设备位置信息采集成为可能，有助于解决某些无辅助设备设施带来的不可靠的联锁问题。

6 结束语

计算机信息技术的快速发展对现进的工程操作模式提出了改进的要求，同时也为设施技术和管理方式的提高提供了有效的支持。变电站五防在线监测系统由于具有可靠性好、兼容性强和实时监控、在线操作的技术特征，将逐步取代传统的五防系统，为我国整个供电网络的平稳运行打下坚实的基础。

参考文献

[1]翟永成.变电站自动化系统的在线式五防技术及其实现[J].电子世界，2013（1）.

[2]朱越欢.变电站五防的实时远程监控系统研究[J].科技创新导报，2009（36）.