本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動化技術領域，特別涉及到了一種變電站防誤閉鎖方法。

背景技術：

電氣設備分為運行、熱備用、冷備用、檢修四種狀態(tài)。將設備由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的過程叫倒閘，進行的操作叫倒閘操作。

變電站是在把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到用戶的過程中改變電壓的場所。當在變電站內(nèi)進行倒閘操作時，若發(fā)生誤操作現(xiàn)象，將可能危及人身、電網(wǎng)和設備的安全，為了防止發(fā)生帶負荷誤拉或誤合隔離開關、誤拉或誤合斷路器、帶地線或接地刀閘合閘、帶電掛接地線或和接地刀閘、誤入帶電間隔這五項誤操作事件(簡稱“五防”)，目前全國電力系統(tǒng)變電站內(nèi)普遍使用防誤閉鎖系統(tǒng)，實現(xiàn)高壓電氣設備的“五防”功能。在實際操作過程中，運維人員首先通過變電站設備位置指示器和監(jiān)控工作站確認站內(nèi)設備的運行狀態(tài)，再核實防誤工作站主接線圖狀態(tài)是否正確，全部檢查無誤后，運維人員根據(jù)事先做好的紙質(zhì)操作票，通過防誤工作站主機進行圖形開票，按順序模擬倒閘操作票中的各項內(nèi)容，模擬操作完畢后，運維人員將圖形開票結(jié)果傳輸?shù)诫娔X鑰匙，到現(xiàn)場進行解鎖和操作，若需要遙控操作，運維人員需要將電腦鑰匙放置到通訊裝置上回傳已經(jīng)操作的步驟，再將電腦鑰匙的操作模式切換成“遙控”，繼續(xù)現(xiàn)場操作時再將電腦鑰匙的操作模式切換成“就地”。這種方式下，倒閘操作的正確性取決于倒閘操作票內(nèi)容和電腦鑰匙開票時的電力系統(tǒng)一次接線圖狀態(tài)(用規(guī)定的設備文字和圖形符號將發(fā)電機、變壓器、母線、開關電器、測量電器、保護電器、輸電線路等有關電氣設備，按照工作順序排列，詳細表示電氣設備的組成和連接關系的單線接線圖，稱之為電力系統(tǒng)一次接線圖)。操作結(jié)束后，電腦鑰匙通過通訊裝置將倒閘操作信息匯報給防誤主機存貯，以便管理人員查詢考核。

上述所涉及之常規(guī)防誤系統(tǒng)能夠較好地避免運維人員在倒閘操作過程中發(fā)生違反“五防”的誤操作事件，在國內(nèi)得到較好地普及。但隨著該系統(tǒng)的大量應用，隨之暴露出的安全隱患以及操作不便問題也凸顯出來，具體體現(xiàn)在以下兩個方面：1)電腦鑰匙由于離線執(zhí)行操作任務，操作過程中，無法實時獲取站內(nèi)設備相關信息，對于站內(nèi)突發(fā)設備變位或操作不變位等狀況時不能及時終止。例如，在進行高壓線路由檢修轉(zhuǎn)運行的操作任務時，首先需要拉開該線路的接地刀閘，再合上該線路斷路器兩側(cè)隔離開關，最后合上該線路的斷路器，若接地刀閘實際上沒有分閘到位，而按電腦鑰匙順序繼續(xù)操作，將造成帶接地線送電的惡性誤操作事故，危急人身和設備的安全。2)當操作票中同時含有遙控操作和就地操作多項操作任務時，操作人員需要頻繁回傳操作票和切換電腦鑰匙的操作方式，在倒閘操作過程中對電腦鑰匙的過多操作占用了一定的停送電時間，影響倒閘操作效率。因此，當電氣設備狀態(tài)臨時有變或者被操作設備沒有達到指定狀態(tài)時，現(xiàn)有防誤閉鎖方法下倒閘操作存在很大的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有防誤閉鎖系統(tǒng)存在的不足，本發(fā)明提供了一種變電站防誤閉鎖方法，其能實現(xiàn)電腦鑰匙與防誤工作站和監(jiān)控工作站的實時數(shù)據(jù)交互，能及時掌握變電站內(nèi)設備相關信息，對設備突發(fā)變位或操作不變位狀況及時得悉，終止操作，利于防止事故發(fā)生，保證運維人員的人身安全。

本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種變電站防誤閉鎖方法，該方法所適用系統(tǒng)包括站控層、間隔層和過程層；所述站控層包括均由電腦主機和顯示器構(gòu)成的防誤工作站和監(jiān)控工作站；所述間隔層包括相連接的通訊管理機、電腦鑰匙及打印終端；所述過程層包括防誤鎖具及包括有電氣一次設備和測控裝置的電力設備；所述站控層與間隔層通過以太網(wǎng)建立連接；過程層與間隔層通過間隔層中的通訊管理機或電腦鑰匙連接；

通訊管理機通過過程層中的測控裝置實時獲取電氣一次設備的位置信息報文，并按照規(guī)約進行相應轉(zhuǎn)換后，將電氣一次設備的位置報文信息發(fā)送給監(jiān)控工作站和防誤工作站；監(jiān)控工作站實時監(jiān)控變電站內(nèi)電氣一次設備的運行狀態(tài)和各種遙測、遙信數(shù)據(jù)；

在間隔層中設有用于在電腦鑰匙與監(jiān)控工作站、防誤工作站之間建立無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵾m配器和無線基站；電腦鑰匙通過無線基站由站控層獲取電氣一次設備的實時位置狀態(tài)信息，同時，電腦鑰匙通過無線基站將操作項目及項目完成情況傳送至站控層。

電腦鑰匙完成一步操作后電氣一次設備的位置會發(fā)生對應變化，通過通訊管理機將電氣一次設備的位置變化信息發(fā)送到防誤工作站、監(jiān)控工作站和無線基站，并經(jīng)無線基站將電氣一次設備的位置變化信息傳給電腦鑰匙，電腦鑰匙確認已操作到位后方轉(zhuǎn)向下一步操作內(nèi)容。

優(yōu)選地，所述通訊適配器設有與電腦鑰匙充電端頭匹配的的充電端口，而且充電方式采用臥式充電。與當前采取的立式充電方式相對比，臥式充電不存在立式充電方式的如下缺陷，即長時間應用后立式充電會出現(xiàn)接觸不好，容易充電不良，造成虛點，損壞充電結(jié)構(gòu)等缺陷。在臥式充電方式下，電腦鑰匙平放嵌裝在充電座的卡槽內(nèi)，充電不僅方便，而且克服了立式充電方式下存在的接觸不好，通訊不良的缺點，延長了電腦鑰匙的使用壽命，杜絕了因接觸不良，而影響傳票的隱患。

優(yōu)選地，電腦鑰匙與無線基站之間通過ZiBee無線網(wǎng)絡技術互傳數(shù)據(jù)。

基于ZiBee無線網(wǎng)絡技術，具備自動配置、自動愈合的先進功能。通過指定無線主站和必要的設備設置，在網(wǎng)絡分布區(qū)域內(nèi)，在無線主站的協(xié)調(diào)下，網(wǎng)絡可自動完成配置；當網(wǎng)絡中某節(jié)點設備發(fā)生異常時，其余正常工作的設備可通過動態(tài)配置的方式，重新調(diào)整網(wǎng)絡配置，自動生成新的網(wǎng)絡，保障了其余節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸，愈合了網(wǎng)絡傷口，使無線網(wǎng)絡的通訊功能不受影響，或者將影響控制于最小范圍，大大搞高了防誤系統(tǒng)的穩(wěn)健性。

優(yōu)選地，在防誤工作站內(nèi)依據(jù)接收的一次設備接線圖的實時狀態(tài)信息，來對一次設備接線圖的狀況作邏輯判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果向電腦鑰匙發(fā)送“許可指令”或者“禁止指令”；即在通過電腦鑰匙進行每一步操作前，需經(jīng)電腦鑰匙向防誤工作站發(fā)送操作項目申請指令，接收指令后防誤工作站根據(jù)當時狀態(tài)下接收到的電氣一次設備的位置報文信息作邏輯判斷，當滿足設定的邏輯條件時，防誤工作站向電腦鑰匙下發(fā)“許可指令”，電腦鑰匙方可進行下一步解鎖操作，當發(fā)現(xiàn)不滿足設定的邏輯條件時，防誤工作站向電腦鑰匙下發(fā)“禁止指令”，立刻中止電腦鑰匙的操作。

優(yōu)選地，在通過電腦鑰匙進行解鎖操作時，通過無線基站向監(jiān)控工作站同步傳送操作任務，操作人員可經(jīng)監(jiān)控工作站進行遙控操作或者使用電腦鑰匙在現(xiàn)場針對具體的防誤鎖具進行解碼操作。

本發(fā)明的有益效果是：其能實現(xiàn)電腦鑰匙與防誤工作站和監(jiān)控工作站的實時數(shù)據(jù)交互，能及時掌握變電站內(nèi)設備相關信息，對設備突發(fā)變位或操作不變位狀況及時得悉，終止操作，利于防止事故發(fā)生，保證運維人員的人身安全。而且優(yōu)化后，能避免發(fā)生違反“五防”的惡性誤操作事件，減輕運維人員頻繁回傳電腦鑰匙、切換操作模式的操作壓力。即在本發(fā)明所涉及的變電站防誤閉鎖方法中，通過在間隔層設置通訊適配器和無線基站，來使電腦鑰匙與監(jiān)控工作站、防誤工作站之間建立了通訊互聯(lián)，在操作過程中能夠互傳信息/指令，這樣在電腦鑰匙的每一步操作完成后，所操作項目的操作內(nèi)容及項目操作狀況能夠自動回傳到防誤工作站。而且還可以支持電腦鑰匙每一步操作均通過監(jiān)控工作站“遙控”操作，或者使用電腦鑰匙“就地”與鎖具對碼解鎖操作，從而能夠減輕人為回傳操作票和切換操作方式的體力負擔。防誤工作站根據(jù)實時更新的系統(tǒng)當前接線方式判斷電腦鑰匙是否可以繼續(xù)進行操作，使得電腦鑰匙的每一步操作均滿足防誤閉鎖邏輯的要求，消除了由于突發(fā)設備變位或操作不變位等狀況造成誤操作現(xiàn)象的可能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所涉及變電站防誤閉鎖方法適用系統(tǒng)的整體布局結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

說明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”等用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

如圖1所示的一種變電站防誤閉鎖方法，適用系統(tǒng)的整體布局結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括站控層、間隔層和過程層。所述站控層包括均由電腦主機和顯示器構(gòu)成的防誤工作站和監(jiān)控工作站。所述間隔層包括相連接的通訊管理機、電腦鑰匙及為激光打印機的打印終端。所述過程層包括防誤鎖具及包括有電氣一次設備和測控裝置的電力設備。所述站控層與間隔層通過以太網(wǎng)建立連接。過程層與間隔層能夠通過間隔層中的通訊管理機或電腦鑰匙連接。

通訊管理機通過過程層中的測控裝置能實時獲取電氣一次設備的位置信息報文，并按照規(guī)約進行相應轉(zhuǎn)換后，將電氣一次設備的位置報文信息發(fā)送給監(jiān)控工作站和防誤工作站。監(jiān)控工作站實時監(jiān)控變電站內(nèi)電氣一次設備的運行狀態(tài)和各種遙測、遙信數(shù)據(jù)。

在間隔層中還設有用于在電腦鑰匙與監(jiān)控工作站、防誤工作站之間建立無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵾m配器和無線基站。電腦鑰匙通過無線基站由站控層獲取電氣一次設備的實時位置狀態(tài)信息，同時，電腦鑰匙通過無線基站將操作項目及項目完成情況傳送至站控層。電腦鑰匙完成一步操作后電氣一次設備的位置會發(fā)生對應變化，通過通訊管理機將電氣一次設備的位置變化信息發(fā)送到防誤工作站、監(jiān)控工作站和無線基站，并經(jīng)無線基站將電氣一次設備的位置變化信息傳給電腦鑰匙，電腦鑰匙確認已操作到位后方轉(zhuǎn)向下一步操作內(nèi)容。

所述通訊適配器設有與電腦鑰匙充電端頭匹配的的充電端口，而且充電方式采用臥式充電。與當前采取的立式充電方式相對比，臥式充電不存在立式充電方式的如下缺陷，即長時間應用后立式充電會出現(xiàn)接觸不好，容易充電不良，造成虛點，損壞充電結(jié)構(gòu)等缺陷。在臥式充電方式下，電腦鑰匙平放嵌裝在充電座的卡槽內(nèi)，充電不僅方便，而且克服了立式充電方式下存在的接觸不好，通訊不良的缺點，延長了電腦鑰匙的使用壽命，杜絕了因接觸不良，而影響傳票的隱患。

所述通訊適配器是電腦鑰匙和防誤工作站的數(shù)據(jù)傳輸工具，也是電腦鑰匙的充電裝置。當運維人員利用防誤工作站進行模擬開票完畢后，通信適配器將開票結(jié)果傳送到電腦鑰匙中。

電腦鑰匙與無線基站之間通過ZiBee無線網(wǎng)絡技術互傳數(shù)據(jù)?；赯iBee無線網(wǎng)絡技術，具備自動配置、自動愈合的先進功能。通過指定無線主站和必要的設備設置，在網(wǎng)絡分布區(qū)域內(nèi)，在無線主站的協(xié)調(diào)下，網(wǎng)絡可自動完成配置；當網(wǎng)絡中某節(jié)點設備發(fā)生異常時，其余正常工作的設備可通過動態(tài)配置的方式，重新調(diào)整網(wǎng)絡配置，自動生成新的網(wǎng)絡，保障了其余節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸，愈合了網(wǎng)絡傷口，使無線網(wǎng)絡的通訊功能不受影響，或者將影響控制于最小范圍，大大搞高了防誤系統(tǒng)的穩(wěn)健性。

在防誤工作站內(nèi)依據(jù)接收的一次設備接線圖的實時狀態(tài)信息，來對一次設備接線圖的狀況作邏輯判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果向電腦鑰匙發(fā)送“許可指令”或者“禁止指令”；即在通過電腦鑰匙進行每一步操作前，需經(jīng)電腦鑰匙向防誤工作站發(fā)送操作項目申請指令，接收指令后防誤工作站根據(jù)當時狀態(tài)下接收到的電氣一次設備的位置報文信息作邏輯判斷，當滿足設定的邏輯條件時，防誤工作站向電腦鑰匙下發(fā)“許可指令”，電腦鑰匙方可進行下一步解鎖操作，當發(fā)現(xiàn)不滿足設定的邏輯條件時，防誤工作站向電腦鑰匙下發(fā)“禁止指令”，立刻中止電腦鑰匙的操作。在通過電腦鑰匙進行解鎖操作時，通過無線基站向監(jiān)控工作站同步傳送操作任務，操作人員可經(jīng)監(jiān)控工作站進行遙控操作或者使用電腦鑰匙在現(xiàn)場針對具體的防誤鎖具進行解碼操作。

在本發(fā)明中所述通訊管理機將過程層中電力設備的實際位置向站控層進行傳輸。通訊管理機通過測控裝置實時獲取一次電力設備的位置信息報文，并在轉(zhuǎn)換后將可識別的設備位置報文信息發(fā)送給監(jiān)控工作站、防誤工作站和無線基站。任何電氣一次設備的位置發(fā)生變化后，通訊管理機便會將最新的位置信息發(fā)送給監(jiān)控工作站和防誤工作站和無線基站，監(jiān)控工作站、防誤工作站的顯示器上顯示的電氣系統(tǒng)一次接線圖也會相應地實時發(fā)生變化。

在防誤工作站進行邏輯判斷依靠的是在防誤工作站編寫的“五防”閉鎖邏輯程序，所謂“五防”閉鎖邏輯程序，即依據(jù)實時狀態(tài)下的電力系統(tǒng)一次接線圖，按照工作操作順序?qū)泳€圖的各節(jié)點狀況，分別進行邏輯運算判斷，檢測其當前狀態(tài)是否正確，最終作出當前接線圖整體狀態(tài)情況是否正確的判斷結(jié)論。一方面，運維人員在用防誤工作站進行模擬開票時，模擬操作的每一步都需要驗證“五防”閉鎖邏輯程序，若有邏輯錯誤的步驟，閉鎖邏輯程序?qū)箦e并拒絕此步操作項目；另一方面，電腦鑰匙的每項操作之前，需要通過無線基站向防誤工作站發(fā)送操作申請，防誤工作站根據(jù)邏輯程序判斷操作申請內(nèi)容無誤后，再通過無線基站向電腦鑰匙發(fā)送“許可指令”，電腦鑰匙方能啟動解鎖。所述無線基站通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)電腦鑰匙與防誤工作站之間的數(shù)據(jù)通信，一方面無線基站將電腦鑰匙的操作項目和操作完成情況向防誤工作站傳輸，另一方面，無線基站將防誤工作站的設備變位信息和“五防”邏輯判斷結(jié)果向電腦鑰匙傳輸。

所述電腦鑰匙通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)與無線基站之間互傳數(shù)據(jù)，一方面，電腦鑰匙每完成一步操作，電力設備的位置便發(fā)生對應變化，通訊管理機將變化信息發(fā)送到防誤工作站、監(jiān)控工作站和無線基站，無線基站將設備變位信息傳給電腦鑰匙，電腦鑰匙方才確實設備已操作到位，轉(zhuǎn)向下一步操作內(nèi)容；另一方面，電腦鑰匙每完成一步操作，電腦鑰匙則通過無線基站將這一條完成信息回傳到防誤工作站。電腦鑰匙每步操作前，向防誤工作站發(fā)送申請信號，防誤工作站根據(jù)通訊管理機上傳的實時更新的設備狀態(tài)，結(jié)合防誤工作站上寫有“五防”閉鎖邏輯程序進行邏輯判斷的結(jié)果，來向電腦鑰匙發(fā)送相應指令信息，當滿足“五防”閉鎖邏輯程序的設定的防誤邏輯條件時，防誤工作站下發(fā)“許可指令”，電腦鑰匙方可完成下一步解鎖操作，當發(fā)現(xiàn)不滿足防誤邏輯條件時，防誤工作站下發(fā)“禁止指令”，立刻中止電腦鑰匙的操作，從而避免在操作過程中，因突發(fā)設備變位或操作不到位等因素而引起的電氣誤操作。

上述實施方式僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進行改進，對于熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，可對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。