电网监控中心微机防误系统设计

　　摘 要

　　该项目整体上分两大部分：一是微机防误操作系统软件系统功能设计；二是防误操作方法与管理的相关理论研究及应用创新，主要包括：在满足现有基本逻辑防误功能的基础上，对后期分区控制功能的研究；数据共享、功能协调统一的研究，实现防误操作系统与 SCADA 系统的图模和实时数据的共享与联动；适应监控中心的防误策略研究，充分利用共享信息和全网全局信息，对防误逻辑判断引入新条件，加强防误策略判断，在满足单站防误的基础上，实现站际全网性防误闭锁功能。这样新型的集控微机防误操作系统，能够安全、可靠实现对变电站设备的准确控制，防止事故的出现，使得电力公司的电网运行水平、事故处理能力、科学决策能力与管理效率的大大提高，而且改进后的设计方案可以满足“大运行”、“大检修”模式下防误操作的要求。

　　关键词：微机防误；功能设计；应用创新；监控中心

　　目 录
　　
　　摘 要
　　
　　引 言
　　
　　第 1 章 绪论
　　
　　1.1 项目背景
　　1.2 国内外研究概况
　　1.2.1 集控微机防误闭锁相关系统的国外研究现状
　　1.2.2 集控微机防误操作系统的国内研究现状
　　1.2.3 集控主站系统存在的问题
　　1.2.4 集控防误操作系统的发展的趋势
　　1.3 集控防误操作系统研究的内容与目标
　　1.3.1 实现信息共享、充分发挥监控中心各应用系统的功能
　　1.3.2 防误策略新要求
　　1.3.3 数字化变电站的接入策略
　　1.4 集控防误操作系统研究的必要性
　　1.5 集控防误操作系统对防误的要求
　　1.5.1 现有的防误系统需适应“大运行”体系的要求
　　1.5.2 防误闭锁的全面性和强制性问题
　　1.6 本项目研究的目的
　　
　　第 2 章 集控微机防误操作系统设计方案
　　
　　2.1 集控防误系统的设计思路与概述
　　2.2 设计目标
　　2.3 方案设计原则
　　2.4 集控微机防误操作系统主站和子站防误功能要求
　　2.5 防误主站系统构架
　　2.6 操作票传送方案
　　2.6.1 操作票的内容
　　2.6.2 操作票的填写
　　2.6.3 电脑钥匙
　　2.7 操作票管理
　　2.8 开票专家系统
　　2.8.1 图形模拟开票
　　2.8.2 智能自动开票
　　2.8.3 手工开票
　　2.8.4 提取典型票
　　2.8.5 提取历史操作票
　　2.9 操作票格式的设计功能
　　2.10 智能紧急解锁方案
　　2.10.1 智能解锁方案
　　2.10.2 安全解锁方案
　　2.10.3 紧急解锁方案
　　
　　第 3 章 集控防误操作系统与 SCADA 系统的联动
　　
　　3.1 SCADA 系统的概述
　　3.2 系统联动技术介绍
　　3.3 多媒体主站方式
　　3.3.1 系统原理
　　3.3.2 实现方法
　　3.4 多媒体 RTU 方式
　　3.4.1 多媒体 RTU 的结构
　　3.4.2 多媒体 SCADA 系统
　　3.5 协同式监控程序系统
　　3.5.1 系统原理
　　3.5.2 基于黑板的遥视与防误操作系统的运行协同系统
　　3.6 集控微机防误操作系统与 SCADA 系统的联动
　　3.7 视频监控系统与 SCADA 系统的联动
　　
　　第 4 章 监控中心的防误策略的研究
　　
　　4.1 监控中心对全网防误功能
　　4.1.1 模拟操作的防误闭锁逻辑判断功能
　　4.2 防误逻辑判断新方法
　　4.2.1 背景
　　4.2.2 逻辑判断新条件
　　4.3 五防服务器功能模型
　　4.3.1 实时数据采集
　　4.3.2 虚遥信服务
　　4.3.3 站控层解闭锁服务
　　4.3.4 SNTP 时钟同步服务
　　4.3.5 过程层电动设备强制闭锁
　　4.4 闭锁防误范围
　　4.4.1 断路器闭锁
　　4.4.2 电动刀闸
　　4.4.3 手动刀闸 48
　　4.4.5 网/柜门
　　4.5 操作模式
　　4.5.1 受控站遥控操作
　　4.5.2 受控站程序操作
　　4.5.3 调度中心遥控操作
　　4.5.4 调度中心程序操作-模式 1
　　4.5.5 调度中心程序操作-模式 2
　　4.5.6 就地操作
　　4.6 系统扩展功能
　　4.6.1 智能闭锁单元
　　4.6.2 接地装置（地线）管理设备
　　
　　第 5 章 结论与展望
　　
　　5.1 结论
　　5.2 展望
　　
　　参考文献

　　引 言

　　随着计算机技术、光纤通信技术和自动控制技术的快速发展，建设区域性监控中心实施集中监控并在变电站推行无人值班已经成为电网企业提升电网运行管理水平的必然发展趋势。目前，全国许多网省公司为适应国家电网公司提出的“三集五大”发展的需求都建立了监控主站 （SCADA）系统，集中负责变电站的运行监视、倒闸操作、事故异常处理以及文明生产等集中运行管理工作，以实现集中控制、 统一调度、统一维护、统一检修的大集控运行方式，以满足电网规模快速发展的要求。另一方面，一次设备、二次设备、通讯网络和信息处理等技术的发展，为 500kV 变电站实现集中监控、少人值守运行管理模式提供了必要的技术支撑；国网公司“三集五大”体系建设，从管理层面加速了变电站监控中心建设进程。为确保在监控中心远方倒闸操作、改变电网运行方式的安全性，避免误操作造成的电网风险，建立集控微机防误操作系统是实现该目标采用的一种必要有效手段。

　　江西电网 220kV 及以下的变电站已基本上实现了无人值班，然而 500kV 监控中心的防误操作系统功能尚不完善，监控中心暂未对所辖变电站进行遥控操作，各 500kV 变电站目前仍为有人值班管理方式，无法充分提升运行人员效率、发挥出“三集五大”新体系的高效能。在“三集五大”全面建设的形势下，江西电网正积极针对现有 500kV 监控主站（SCADA）系统进行信息规范、辅助系统建设、主站系统完善化升级、防误操作系统建设等技术改造，以实现变电站无人值班的目标，支持对电气设备多种操作模式。该项目在对目前现有较成熟集控站微机防误操作系统充分调研的基础上，结合对国际标准 IEC 61970 以及中间件等相关技术研究成果和应用实践经验，对集控防误操作一些关键技术进行深入研究，对江西电网现有 500kV 集控微机防误操作系统设计方案进行改进，提出采用分层设计的基本方案。该集控微机防误操作系统采用客户端/服务器（C/S）结构的方式考虑，将整个集控系统分成三层：监控中心层、操作队层和变电站层，各层之间通过专用通道进行通信，以满足集中控制、统一调度、统一维护、统一检修的监控中心运行方式。