郗傳鑫　陳聰　章瑋明　徐鵬　郝璐

摘要：為了提高變電站測(cè)控防誤閉鎖邏輯校驗(yàn)工作的效率和質(zhì)量，提出了一種適用于常規(guī)變電站的測(cè)控防誤閉鎖邏輯智能校驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方案。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)閘刀/地刀/開關(guān)的自動(dòng)置位以及閉鎖接點(diǎn)的自動(dòng)測(cè)量，根據(jù)閉鎖接點(diǎn)通斷的測(cè)量結(jié)果即可判斷防誤閉鎖邏輯的正確性。同時(shí)，基于物聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了間隔間閉鎖邏輯的自動(dòng)校驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試表明，相比于傳統(tǒng)校驗(yàn)方法，該方案校驗(yàn)時(shí)間短，自動(dòng)化程度高，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：測(cè)控;防誤閉鎖邏輯;置位;閉鎖接點(diǎn);物聯(lián)

0 引言

變電站防誤閉鎖邏輯用于保障運(yùn)行人員倒閘操作的正確性，防止電氣誤操作的發(fā)生。在變電站中應(yīng)用的防誤閉鎖包括機(jī)械閉鎖、電氣回路閉鎖、微機(jī)五防閉鎖和間隔層閉鎖[1-3]。其中，間隔層閉鎖主要由測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)。因此，在涉及測(cè)控裝置更換或新增的綜合自動(dòng)化改造、間隔擴(kuò)建工程中，驗(yàn)證測(cè)控防誤閉鎖邏輯的正確性成為運(yùn)行人員和檢修人員工作中至關(guān)重要的一環(huán)。

目前，測(cè)控裝置的防誤閉鎖邏輯校驗(yàn)主要有兩種方法。一種是直接對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行“擺狀態(tài)”，即通過操作閘刀/地刀/開關(guān)改變其實(shí)際狀態(tài)，通過測(cè)量測(cè)控閉鎖接點(diǎn)的通斷（當(dāng)防誤閉鎖邏輯條件滿足時(shí)，閉鎖接點(diǎn)導(dǎo)通，否則接點(diǎn)關(guān)斷）或查看測(cè)控裝置閉鎖邏輯結(jié)果來判斷其防誤閉鎖邏輯的正確性。這種方法簡(jiǎn)單易操作，但需要直接改變一次設(shè)備狀態(tài)，而一次設(shè)備是否能夠操作具有不確定性，特別是母線閘刀受母線帶電情況影響不能合閘，局限性較大。另一種則是在測(cè)控裝置上對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行“擺狀態(tài)”，即通過在測(cè)控屏后端子排短接遙信正電與閘刀/地刀位置遙信開入接點(diǎn)來進(jìn)行人工置位，改變閘刀/地刀狀態(tài)，用萬用表測(cè)量測(cè)控閉鎖接點(diǎn)的通斷或查看測(cè)控裝置閉鎖邏輯結(jié)果來判斷校驗(yàn)閉鎖邏輯的正確性。這種方法不受一次設(shè)備狀態(tài)的影響，適用范圍廣，也是現(xiàn)場(chǎng)常用的方法，但需要反復(fù)短接閘刀/地刀遙信開入接點(diǎn)，重復(fù)工作量大，自動(dòng)化程度低。此外，不同廠家的測(cè)控裝置，其閉鎖邏輯結(jié)果查看界面顯示不同，有些甚至無法直觀判斷邏輯結(jié)果的正確性，需要廠家人員輔助判斷，而且測(cè)控裝置的閉鎖邏輯驗(yàn)證需要運(yùn)行人員與檢修人員共同完成，要求必須熟知防誤閉鎖邏輯關(guān)系，對(duì)人員專業(yè)素質(zhì)要求也較高。

文獻(xiàn)[4]依托智能監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)了一套變電站防誤閉鎖邏輯可視化校驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全站的防誤閉鎖邏輯可視化展示與在線仿真模擬校核，但其主要針對(duì)站控層微機(jī)五防閉鎖邏輯的校核，未設(shè)計(jì)間隔層閉鎖邏輯校核;文獻(xiàn)[5]提出了一種檢驗(yàn)智能高壓開關(guān)閉鎖邏輯的網(wǎng)絡(luò)化控制新方法，該方法以智能高壓開關(guān)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的閉鎖邏輯判斷流程為依據(jù)，通過61850報(bào)文模擬和分析技術(shù)自動(dòng)完成閉鎖邏輯的校驗(yàn)，但其未對(duì)閘刀/地刀的閉鎖邏輯進(jìn)行校驗(yàn)，且僅適用于智能站;國網(wǎng)四川省電力有限公司專利“一種變電站防誤閉鎖邏輯智能驗(yàn)收系統(tǒng)”（專利號(hào)：CN106383958B）提出了一種對(duì)變電站微機(jī)防誤系統(tǒng)邏輯公式檢驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢查驗(yàn)收的系統(tǒng)，但不適用于間隔層防誤邏輯的驗(yàn)收[6]。

基于此，本文提出了一種適用于常規(guī)變電站的測(cè)控防誤閉鎖邏輯智能校驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)閘刀/地刀/開關(guān)的自動(dòng)置位以及閉鎖接點(diǎn)的自動(dòng)測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果即可判斷閉鎖邏輯的正確性，同時(shí)，基于物聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了裝置之間互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)了間隔間閉鎖邏輯的自動(dòng)校驗(yàn)。

1 測(cè)控防誤閉鎖邏輯智能校驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

測(cè)控防誤閉鎖邏輯可分為間隔內(nèi)閉鎖和間隔間閉鎖[7]。間隔內(nèi)閉鎖邏輯即本間隔內(nèi)閘刀與地刀之間的閉鎖邏輯;而間隔間閉鎖即本間隔母線閘刀與母線地刀之間，以及倒母邏輯中母線閘刀與母聯(lián)閘刀、母聯(lián)開關(guān)之間的閉鎖邏輯。對(duì)于間隔內(nèi)閉鎖邏輯校驗(yàn)，傳統(tǒng)校驗(yàn)方法需要反復(fù)人工進(jìn)行置位、測(cè)量閉鎖接點(diǎn)的通斷;而間隔間閉鎖邏輯則需要多人配合在不同測(cè)控屏之間進(jìn)行置位、測(cè)量。

測(cè)控防誤閉鎖邏輯智能校驗(yàn)方案無須人工反復(fù)進(jìn)行置位，而是采用閘刀/地刀置位模塊按照閉鎖邏輯校驗(yàn)觸發(fā)順序，依次觸發(fā)自動(dòng)向測(cè)控裝置輸入激勵(lì)，實(shí)現(xiàn)閘刀/地刀/開關(guān)的自動(dòng)置位;同時(shí)，智能校驗(yàn)裝置中的閉鎖接點(diǎn)測(cè)量模塊在每一個(gè)相應(yīng)閘刀/地刀/開關(guān)狀態(tài)下測(cè)量所有閉鎖接點(diǎn)的通斷，依據(jù)閉鎖接點(diǎn)通斷情況，分析判斷測(cè)控裝置內(nèi)配置的防誤閉鎖邏輯是否正確，實(shí)現(xiàn)間隔內(nèi)閉鎖邏輯自動(dòng)校驗(yàn)。對(duì)于間隔間閉鎖邏輯校驗(yàn)，智能校驗(yàn)裝置通過物聯(lián)模塊實(shí)現(xiàn)裝置之間互聯(lián)通信，一臺(tái)裝置在母設(shè)/母聯(lián)測(cè)控屏，一臺(tái)裝置在間隔測(cè)控屏，通過裝置之間程序互相觸發(fā)進(jìn)行置位測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)間隔間閉鎖邏輯自動(dòng)校驗(yàn)。具體流程如圖1所示。

2 測(cè)控防誤閉鎖邏輯智能校驗(yàn)裝置的模塊化設(shè)計(jì)

測(cè)控防誤閉鎖邏輯智能校驗(yàn)裝置主要分為閘刀/地刀/開關(guān)置位模塊、閉鎖接點(diǎn)測(cè)量模塊、物聯(lián)模塊和控制器模塊。

2.1 ? ?閘刀/地刀/開關(guān)置位模塊

由前述可知，閘刀/地刀/開關(guān)人工置位本質(zhì)為開關(guān)量的觸發(fā)，本文采用光耦繼電器實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的觸發(fā)[8]。光耦繼電器是一種常用的固態(tài)繼電器，內(nèi)部使用非機(jī)械部件，可在沖擊環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，可靠性高;其切換速度較快，且利用光特性實(shí)現(xiàn)可靠隔離，可實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)開關(guān)的功能。

開關(guān)量觸發(fā)回路的設(shè)計(jì)如圖2所示。外部接線分別為測(cè)控裝置遙信正電與閘刀/地刀/開關(guān)位置遙信輸入端子，觸發(fā)光耦繼電器實(shí)現(xiàn)測(cè)控裝置遙信正電與閘刀/地刀/開關(guān)位置遙信輸入端子的導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸入激勵(lì)置位。

2.2 ? ?閉鎖接點(diǎn)測(cè)量模塊

由于閉鎖接點(diǎn)一般只存在兩種狀態(tài)——導(dǎo)通和關(guān)斷，因此，根據(jù)兩種狀態(tài)的不同特性，設(shè)計(jì)閉鎖接點(diǎn)測(cè)量回路，如圖3所示。裝置的IN和COM端分別連接閉鎖接點(diǎn)的兩端（K1GB1、882），通過控制裝置內(nèi)小開關(guān)，實(shí)現(xiàn)在閉鎖接點(diǎn)K1GB1側(cè)施加電壓。當(dāng)閉鎖接點(diǎn)處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，COM端即產(chǎn)生110 V的直流電壓，驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，電壓經(jīng)兩個(gè)分壓電阻R1和R2進(jìn)行分壓，再經(jīng)過光耦隔離器對(duì)強(qiáng)電回路進(jìn)行隔離，控制弱電回路將電壓信號(hào)輸入控制器進(jìn)行測(cè)量;反之，當(dāng)閉鎖接點(diǎn)處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，COM端不會(huì)產(chǎn)生110 V的直流電壓，據(jù)此可以判斷閉鎖接點(diǎn)的通斷。其中二極管D1可防止輸入端因反偏電壓過大而損壞，并聯(lián)電容可減少信號(hào)的干擾。三極管Q1為開關(guān)元件，而QP1則為高速光耦隔離器。