农网微机五防系统的现状及发展

Operation&Maintenance运行维护13RURALELECTRIFICATION2009年第1期 总第260期微机五防闭锁系统与传统的电气闭锁系统相比，采用了计算机通信技术，通过数据库和嵌入式计算机控制技术将防误闭锁系统网络化、智能化，实现了传统的防误闭锁系统很难实现的防误功能，是电气设备防误闭锁技术的最新应用和功能飞跃。经过十多年的发展，微机五防已被广大电力系统的用户所接受。并且随着自动化水平的提高，已成为变电站建设和改造中不可缺少的一部分，同时为防止电气误操作在设备运行中起着越来越重要的作用。国网公司颁布《防止电气误操作装置管理规定》中明确指出新建的变电站、发电厂（110 kV及以上电气设备）防误装置应优先采用单元电气闭锁回路加微机五防的方案。 2008年，随着农网改造的深入，国网电力科学研究院农电所按照国网公司农电部的要求，对各省农网的变电站防误设备运行情况做了一次现状调查，并就农网系统微机五防技术发展的现状、存在问题，以及今后技术发展的方向进行了探讨。1 农网微机五防系统现状分析首先，收集并统计了各省农网变电站的自动化设备运行状况 ，并以技术交流研讨会的方式前往江苏、宁夏、黑龙江、湖南等省，与当地农电局的领导面对面的交流，取得了大量的现场数据。再结合实际工程分析了近百个110 kV、35 kV及66 kV不同电压等级、不同自动化程度的变电站后，对于农电站的防误设备运行状况有了比较详尽的了解。以黑龙江农网为例，该省农电局下辖有35 kV、66 kV及110 kV变电站将近300座，其中实现综合自动化改造的约占总数的2/3，但与主站之间有远动通道的不到总数的1/2。根据现场情况看，农网变电站的设备自动化程度相对于城网来说差距很大，并且其一次设备也相当老旧，甚至有的变电站还使用老式少油断路器，还未实现“四遥”。各区县农网站的分布密度很小，各站间距离非常远。大多数站不具备远动通道，因此绝大多数农电站实施的是有人值班方式，由调度下令，值班员现场完成操作。而在防误闭锁设备方面，90％以上的变电站没有安装微机闭锁装置，其主要的防误方式是依靠只有简单防误功能的电磁闭锁和普通机械挂锁来实现，故障多，不易维护。而在经济相对发达的江苏农网，下辖变电站1600多座，其中92%的变电站已安装了综合自动化系统，100%的变电站与上级调度之间具备远动通道，90%以上的变电站实行无人值班的运行方式，一次设备中断路器都可以遥控，隔离开关部分可控。现场管理模式主要是以集控方式加操作队现场操作为主。在防误闭锁设备方面，超过半数的变电站安装了微机防误装置，其余的变电站也大多具备较完备的电气闭锁装置，具备间隔内安全防误闭锁的能力，闭锁方式较为多样，安装的防误闭锁设备的品牌也较多。对比两个典型省份的农网微机防误系统实际情况，可以看出目前农网防误闭锁设备中，传统的机械闭锁或电气闭锁这类较简单的闭锁系统仍占相当大的比重；但随着农网改造的进行，设备自动化程度的提高，这类设备已不能满足安全运行的要求。因此，在技术进步和市场需求的双轮驱动下，微机五防装置占领农网防误设备市场已成为无法阻挡的趋势。2 农网微机五防系统改造的技术方向及典型模式我们以上调查分析中清楚地认识到，农网设备市场有其独有的不可复制的特点：改造投资费用低；区域发展不均衡；农网变电站数量庞大；变电站地理分布很散。这就要求把农网防误设备市场精细化，根据电网发展及各个地域的差异和特点，设计不同的微机五防产品模式，以适应不同的情况，只有做到因地制宜，因人而异，才能得到市场的认可，从而获得更大的发展空间。现将市场中已成功推广和使用的几种微机五防装置介绍如下。2.1网络型集控微机防误系统对于电网自动化程度较高，农网微机防误改造费用预算比较宽裕的地区，其电网的自动化程度与通信架构均能达到城网的水平，推荐使用网络型集控微机防误系统。可····农网微机五防系统的现状及发展袁泉，彭彬，张烨晔，国网电力科学研究院农电所摘要：对农村电网微机五防系统的现状与发展趋势进行了分析，结合国家电网公司对于农电发展的宏观思路和要求，论述了农电微机五防系统应着力解决的主要技术问题。关键词：农村电网；微机五防；发展模式中图分类号：TM762 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2009)01-0013-03运行维护Operation&Maintenance1RURALELECTRIFICATION2009年第1期 总第260期充分利用其已有的自动化网络基础，通信线路，集控运行模式等等有利条件。系统如图1所示。此种模式的优势在于。充分利用了已有的通信网络，实现站间设备逻辑防误联锁；符合无人值班加集控运行的新型运行模式；数据的唯一性：所有变电站的数据都集中在集控主站的五防数据服务器上，所有子站的数据都是从服务器下载而来，保证了数据的唯一性和可靠性；易维护性：可以实现远程维护，既可在集控主站端维护数据，也可在子站端维护数据，维护完成后数据可以自动在线更新；易操作性：系统具有完备的操作票专家系统，可以主站开票，主站下传操作，也可子站开票，子站下传，也可主站开票，子站调票下传操作，并且所有子站所执行的操作票信息均可在主站端检索查询，实现了主站端与子站端操作票信息的共享；高实时性和高安全性：主站端五防系统与调度或集控后台通讯，可实现对调度端或集控中心的遥控操作进行闭锁；子站端与子站监控系统通讯，对监控系统的遥控操作进行闭锁；该模式不仅仅支持以太网PSTN（公共交换电话网）、串口等通讯模式，还可支持GPRS、CDMA无线通讯模式。2.2可移动型集控微机防误系统对于变电站端已实现无人值守，但改造预算较少的地区，推荐使用 “可移动型集控微机防误系统”，可极大减少投资。可移动型集控微机防误系统如图2所示。此种模式的优势在于。投资成本低廉：所有子站不设五防主机，子站功能由笔记本电脑完成，可极大降低投资成本；一机多站：笔记本电脑作为五防移动子站，可以进行各个子站的开票操作，可以做到到哪个变电站，自动调用哪个变电站系统，实现“一机多站”功能，并且·········移动子站与不同当地监控后台通讯，可接收遥信信息并发送虚遥信信息，保证了数据的准确性、实时性和操作的安全性；完备的防误系统：主站微机防误系统具备各子站的微机防误功能，特别是对跨站逻辑的闭锁。通过通讯从主站的监控系统采集各个子站的实、虚遥信，实现自动在线状态对位，对主站系统的遥控操作进行闭锁；支持多变电站多任务并行操作功能。2.3一体式单站微机防误系统对于还未实现无人值守，改造预算不大的地区，推荐使用“一体式单站微机防误系统”。防误主机采用嵌入式主机或智能五防模拟屏，一体式单站微机防误系统如图3所示。此种模式的优势在于：系统采用嵌入式CPU模块，功耗小，稳定性高；硬件采取一体化设计，体积超小，安装及调试简便，结构相对简单，便于维护；····图1网络型集控微机防误系统图2可移动型集控微机防误系统图3一体式单站微机防误系统Operation&Maintenance运行维护1RURALELECTRIFICATION2009年第1期 总第260期3 结束语微机防误系统在农网变电站安全稳定运行中有着重要的作用。上述对农网的微机五防系统进行了讨论，提出了比较客观的观点，并在此基础上，提出了适用于不同地区不同实际运行情况的综合防误操作系统的解决方案。整个系统配置灵活，提供了丰富的具有防误闭锁及安全认证的操作、控制变电站和集控站的手段，综合防误操作能力强，功能完备，能满足我国目前变电站综合自动化系统的要求。（责任编辑：陈淑芳）采用触摸屏图形显示，无须键盘，鼠标等外设，操作简单方便；硬件接口扩展性能好，具备1个RJ45以太网口、两个串口、一个并口、3个USB接口，方便扩展外设；支持智能语音的先进功能，系统在模拟预演及倒闸操作的全过程，都能以清晰明确的语音给出操作提示，指导运行人员正确使用系统和操作设备；支持103规约、104规约、部颁CDT、系统9702等多种通讯规约；对操作员计算机水平要求不高。2.4手持式离线微机防误系统对于一些小型的开关站或配网站改造，推荐使用“手持式离线微机防误系统”，手持式离线微机防误系统如图4所示。此种模式的优势在于：将微机五防图形开票功能与解锁功能合为一体，成本低廉，操作方便；具备高分辨率彩色图形显示（320×240），支持触摸屏手写输入；具备智能立体声操作提示语音；支持录音功能；具备“黑匣子”功能，系统可记录所有倒闸操作任务的实际操作情况（含未遂误操作）。··········图4手持式离线微机防误系统10 kV配电网由于受业扩报装工程、设备的检修周期、缺陷处理、事故处理以及电网改造等原因，停电次数较多，停电时间较长，不仅无法满足用电客户的需求，供电企业也会因停电减少了售电收入，而且损害了供电企业的社会形象。因此，采取科学手段来尽量减少用户的停电次数和停电时间，满足客户的用电需求，就成为供电企业的努力方向。从2005年密云地区开展了农网二、三期改造工程和三个阶段的消除电网隐患工程。其中农网二、三期改造工程共30项，总投资2亿元，涉及单电源变电站的外电源和站内设备改造、变电站主变增容、10 kV线路改造、小区的一户一表改造及外电源改造、农村低压电网改造等项目。地区配电网通过大量的改建、扩建和新建工程，密云地区网架结构逐步改善，地区供电能力和供电水平逐年提高。首先电网增加了电源布点，解决了由于负荷分散、平均负荷密度低而导致线路供电半径偏长的现象，改善了用电客户的供电质量；其次根据变压器负荷情况，缩小了单台配电变压器供电范围，减少了由于配变过负荷引起的故障，提高了配电网的运行水平；再次，根据供电负荷的性质、大小及增长幅度，合理安装分段点和联络点的断路器，调整和完善了10 kV配电线路的网络结构，以便于设备检修和事故处理，减少停电范围，提高地区的供电质量。目前配电网的合环运行吴长兰，孙朝晖，李继森，北京市电力��密云供电��摘要：随着配电系统网架的日趋完善，以及用户对不间断供电的要求，电网调度操作过程中引入了合环操作，从而保证了正常检修、负荷转移过程中，不影响对用户的连续供电。关键词：配电网；合环运行中图分类号：TM727.2 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2009)01-0015-02