智能變電站五防系統與常規變電站差異的探討

宋紅霞++李嶺

摘 要：五防系統作為變電站自動化系統的重要組成部分，對防止誤操作起著至關重要的作用。該文首先簡單介紹了智能變電站五防系統的技術特點，然后分別從技術和管理上分析了智能變電站五防系統與常規變電站的區別以及注意事項。

關鍵詞：五防系統 智能變電站 GOOSE網 IEC61850

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0073-01

五防系統又稱為微機網絡防誤閉鎖系統，五防是指防止誤拉、合斷路器，防止帶負荷拉合隔離開關、防止誤入帶電間隔、防止帶電掛接地線、防止帶地線合隔離開關。它可實現調控一體化運行模式下的安全防誤閉鎖操作，是變電站防止誤操作的主要設備，確保變電站安全運行，防止人為誤操作的重要設備，任何正常倒閘操作都必須經過五防系統的模擬預演和邏輯判斷，所以確保五防系統的完好和完善，能大大防止和減少電網事故的發生。隨著電網的發展，用戶用電量的日益增大，對用戶供電的可靠性要求越來越高，五防系統的作用也變得更為重要。

1 智能變電站的五防系統

隨著自動化技術的發展，IEC61850規約在自動化變電站中的成功應用，具有網絡化特征的智能化變電站技術逐步完善，五防閉鎖的實現方法和理解，有了根本的變化。按照國家電網公司編制的《智能變電站技術導則》要求智能變電站防誤操作在內的系統各項功能應高度集成一體化。對變電站的防誤操作閉鎖提出了以下三種方案：（1）通過監控系統的邏輯閉鎖軟件，實現全站的防誤操作閉鎖功能。（2）監控系統設置五防工作站。（3）配置獨立于監控系統的專用五防系統。

智能變電站中實現五防功能，需要滿足智能變電站系統功能的高度集成一體化，并結合程序化操作的需求和GOOSE網的應用，實現五防一體化。間隔層五防的實現方式是通過GOOSE機制，從過程層的智能終端獲取間隔層五防功能所需的開關量數據，而通過過程層的合并單元獲得模擬量則是通過開放的GOOSE通信網絡進行全站數據的實時傳送，數據。間隔層的每臺設備均能及時獲取其邏輯閉鎖需要的數據，并通過本間隔的控制閉鎖邏輯條件判別這些數據，進而完成間隔層的邏輯閉鎖。依據底層網絡信息共享和互操作來完成五防功能，并通過運行實時狀態識別及閉鎖邏輯在間隔層網絡進行綜合決策判斷。

2 智能變電站與常規變電站五防系統技術的不同

對于常規變電站，五防功能主要針對操作人員的具體操作行為進行規范，防止出現誤操作或漏操作，因此其五防功能僅限于對設備就地操作把手、網門及遙控操作令進行閉鎖。智能變電站由于需要進行智能順序操作，并且智能變電站大量采用光纖作為信號和指令傳輸媒介，如果按照常規變電站五防進行配置就很難滿足智能變電站五防的需求。因此智能變電站的五防系統相對于常規變電站來說，其功能更強大，內容更全面，五防范圍更廣，實時性要求也更高。一般來說，智能變電站的五防配置有站控層五防、間隔層五防和常規五防鎖具等三重五防。其中，站控層五防、五防鎖具與常規變電站的五防系統相同，主要功能有操作票進行五防檢驗、閉鎖后臺遙控指令、閉鎖操作設備網門等。間隔層五防時智能變電站的基礎五防系統，其五防邏輯設置在各間隔的測控裝置中，不僅閉鎖后臺遙控指令，而且通過各間隔層的智能終端發送閉鎖/解鎖指令來閉鎖現場就地操作。間隔層五防沒有對設備的操作順序進行閉鎖，它只保證不出現帶電合接地刀閘、帶負荷拉/合隔離開關等危急設備和電網安全的嚴重誤操作行為，間隔層五防和站控層實時校驗智能變電站的所有一次設備操作，如果違反間隔層五防，不僅監控后臺（包括調度主站、集控站）的遙控指令不會執行，而且設備現場就地操作也會由于控制回路被五防斷開而閉鎖。

3 智能變電站與常規變電站五防系統管理的不同

常規變電站防誤閉鎖裝置解鎖鑰匙的管理：變電站有智能鑰匙管理機的解鎖鑰匙放于智能解鎖鑰匙管理機內；沒有智能鑰匙管理機的解鎖鑰匙應存放在專用存放盒中，存放盒的鑰匙使用蓋有國網晉城供電公司檢修公司公章的信封封存。所有操作人員和檢修人員嚴禁擅自使用解鎖工具（鑰匙），站內解鎖鑰匙只允許留存一把，并在封存后按值移交，其余解鎖鑰匙交變電運維專業的防誤閉鎖專責統一管理。對萬用鑰匙的使用應做好記錄，寫明使用時間、使用原因，使用人員，批準使用人員；使用完后的萬用鑰匙必須放回解鎖鑰匙管理機固定存放地點。

由于智能變電站的五防系統有站控層五防、間隔側五防和常規五防鎖具等三重五防組成，其功能更強大、內容更全面，五防范圍更廣，因此在智能變電站五防發生故障時，就會造成所有設備無法操作的情況。為了解決這個問題，在站控層五防系統中設置了站控層五防退出功能，在間隔層五防系統中設置了間隔層五防解鎖鑰匙，同時也有常規五防鎖具的萬用鑰匙，當出現某個五防系統發生故障時通過相應的解鎖操作來實現緊急操作。因此，在智能變電站的五防管理中，萬用鑰匙的管理不再是簡單的常規五防鎖具的萬用鑰匙的管理，必須將站控層五防投/退、間隔層五防鎖具也作為萬用鑰匙進行管理，防止隨意解除五防造成誤操作。

如果智能變電站采用“一鍵順控”操作模式進行操作，為了便于操作責任劃分，必須加強后臺監控密碼的管理，避免盜用別人密碼誤操作時，人員責任不清的情況。

4 結語

隨著智能化變電站的大量普及，智能化一次設備和網絡化二次設備技術的不斷完善，基于IEC61850的智能化變電站技術的一體化五防和網絡化五防在智能化變電站中的應用，智能變電站的五防系統將會越來越區別于常規變電站，我們應從系統的各個方面去理解、去引深，不斷提高運維人員的技術技能水平。

參考文獻

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