综合防误闭锁系统在配网自动化中的应用探讨

综合防误闭锁系统在配网自动化中的应用探讨

王昭

陕西省地方电力（集团）有限公司商洛供电分公司 陕西商洛 726000

摘要：传统的一次设备“五防”在防止电气误操作、保障现场作业人身安全以及电网安全起到了显著作用。从原理上看，“五防”技术是考虑一次设备操作的安全性，实现开关、刀闸、接地刀闸等一次设备之间的操作防误闭锁。随着配网自动化设备的广泛推广，一次设备、二次设备远方操作的范围越来越广，保护压板的漏、误投退或未按规定顺序投退等误操作时有发生，从而造成的电网事故屡见不鲜，严重影响电网的安全稳定运行。本文主要研究了综合防误闭锁系统在配网自动化中的应用。

关键词：综合防误闭锁系统；配网自动化；应用

引言

电网主站集中式配网自动化调控模式下，远方遥控操作已成为主要的倒闸操作模式。为保证安全开展，陕西省地方电力（集团）有限公司颁布了系列规程文件，明确规定市公司调控中心及各各县分公司调度所远方操作应具有完善的防误闭锁措施和可靠的设备状态确认方式。遥控过程中任一步骤出现错误都有可能导致误操作事件的发生，危及电网安全稳定运行。因此，有必要研发和应用智能防误闭锁功能，提升远方遥控操作技术水平，改进遥控操作安全管控模式，切实提升电网倒闸操作效率和安全稳定水平。

1微型计算机锁定

1.1早期的微机防误锁定

最开始的电子计算机加密技术主要是依靠嵌入式计算机控制技术，依靠这种先进的嵌入式技术防止操作失误，把失误操作的模型提炼出数学模型，依靠数学模型创建出相应的防误闭锁系统逻辑顺序，以解决复杂操作中难以实现的阻塞。与以前的锁定方法相比，它实现了技术上的飞跃，具有灵活的用法和完善的功能，可以满足各种特殊操作的要求。但是，在使用中存在以下缺点：系统中存在“空着”的问题。在实际的应用场景中，利用计算机进行开锁的步骤中，会存在着以下的问题：计算机执行程序的过程中，存在着加密锁没有打开，但是计算机程序会继续向下一步进行，这种情况下只能通过人工操作将其解锁，这样的话，“五防”实际上并没有起到作用，不能满足预期效果。

1.2与自动化系统通信的新型微机防伪锁定

在计算机带动的网络飞速发展时代，变电站系统中越来越多的应用了集成自动化系统，这种高度自动化系统和计算机防误锁系统相辅相成，应用场景越来越广泛，具有以下特点：

（1）现场的设备状态通过本地监控系统来采集，能够实时反应设备的运转情况，同时会把设备的具体信息反馈到计算机防误锁系统中。从而确保了防错锁定系统的可靠性。

（2）无法从现场收集某些信号，例如网络门，接地线，电源检查，保险等，但是需要监视本地监视系统和远程位置。此时，可以使用计算机密钥收集设备的状态信息，然后将其传输到本地监视系统和距离。

2空间层防止错误

完成了对测控装置逻辑功能的区间级防滥用利用。当前，一般都是有五种防误锁功能配备在检测测控装置中，这些装置得以用在新投产的综合自动变电站内。后台接收到的监控信号比闸刀状态的信号传送到后台的信号相比减少了通信链接节点，依靠这种高效的传送方式，可以保持快速的实时传输性能。

3微机预防错误

（1）防止微机错误是使用计算机技术来防止高压设备的电气误操作的设备。它通常由一台主机，一个模拟屏幕（可离线使用），一个计算机键和一个密码锁（包括机械密码锁和电子密码）组成。微机防错设备包括断路器，闸刀，接地刀和闸门。基本原理是通过编辑后的逻辑自动判断操作设备是否需要满足锁定条件。操作人员将根据操作逻辑开具发票。模拟预览正确后，操作内容将传输到计算机密钥。发送完成后，将执行密码锁定操作。最后，返回键的状态将改变。

（2）有用于防止微机错误的离线和在线类型。离线微型计算机通常配备有模拟屏幕以防止错误，它不能实时显示设备的实际状态。有时现场和模拟屏幕的情况不一致，例如，现场断路器实际上就位，未能返回第二次操作的键会导致显示屏停留在分位数中，从而使刀具处于诱饵锁定状态。在线微机错误预防通常采用直接置于后台监视系统中的错误预防锁定逻辑，后台监视系统设备的实时状态是用作错误预防逻辑判断的基础，逻辑判断是由设计的错误预防锁定逻辑做出的。

（3）微机防错的优点是具有整个站的逻辑防错功能。除了在该间隔处的电路锁定条件之外，它还可以确定其他间隔处的锁相条件。例如，母线刀的操作不仅要求防止错误地通过间隔，而且母线接地刀必须全部位于子位置，以便计算机防止错误通过。

4电力遥控防误自动闭锁优化控制

电力遥控装置是集机械装置和电力装置为一体的集成装置系统，在电力遥控过程中，通常会受到电磁干扰和小扰动作用，会产生误操作，需要进行电力遥控防误自动闭锁设计，结合执行器优化控制，提高电力遥控防误自动闭锁控制能力。

4.1多重知识推演控制

在构建了系统的硬件结构模型，并采用二维超精密定位方法进行电力遥控的自动闭锁执行器数学模型分析的基础上，进行电力遥控防误自动闭锁控制方法的优化设计，提出基于多重知识推演的电力遥控防误自动闭锁控制方法。多重知识指的是对大量数据中隐含的重复信息进行分层推移演变，这些重复信息可以被认为是知识在不同粒度层次上的推演过程，为用户提供宏观的高层次的知识。通过电压矢量预测方法，得到电力遥控自动闭锁的多重知识推演反馈模型为:

其中:f(t)为相电压参考值;s=(c－v)/(c+v)为具有限幅功能的改进型参数辨识控制量;τ为执行器的驱动时间间隔; 为归一化因子。结合磁链改进型约束控制方法进行电力遥控防误闭锁控制，定义误差向量为:

在等价约束下，建立电力遥控的自动闭锁执行控制的非线性时变反馈约束模型，得到控制误差满足:

在自适应控制规律引导下，采用多重知识反演控制方法进行联合驱动，实现电力遥控的防误自动闭锁控制，得到转矩环的控制输出表达式:

采用开环积分约束进行电力遥控防误自动闭锁的模糊参数辨识，控制周期为Tc，总容量为Ces，输出变量误差满足:

多重知识推演控制的传递函数矩阵为:

上式必须正实或严格正实，根据上述分析，构建电力遥控防误自动闭锁的多重知识推演控制模型，结合参数辨识结果进行执行器中断设计。

4.2参数辨识模型及修正

采用滑模积分控制方法进行电力遥控防误操作的伺服位置、电流载荷和压力等参数估计，给出正定矩阵P和Q使:

如此确定的电力遥控防误自动闭锁补偿器D必须使得H(s)严格正实的，从而使等价于一个非线性时变约束参数模型，电力遥控防误自动闭锁的反馈系数必须是全局渐进稳定的，即:

考虑当前和未来约束条件，将控制指令序列的第一个值输入到控制模型中，得到防误闭锁的测向方程为:

用滑模积分控制方法进行电力遥控防误操作的伺服位置、电流载荷和压力等参数估计，根据参数反馈结果进行辨识模型设计，得到输出的周期性方波模拟:

其中，ASM为电力遥控防误自动闭锁的控制周期，ρSM为电流载荷，根据参数反馈结果进行辨识模型设计，根据多重知识推演结果实现电力遥控多状态开关可靠性建模和自动闭锁控制，得到优化参数辨识模型:

根据上述控制算法设计，实现电力遥控多状态开关可靠性建模和自动闭锁控制。

结语

智能电网的建设是我国一项重要的战略项目，是陕西省地方电力（集团）有限公司实施节能减排政策的重要措施，智能集成配电网这种综合防误锁系统会优先在城市的配电网中应用，优先建设智能配电网会提高城市用电的安全性和稳定性，依靠计算机防误锁系统的稳定性可以帮助整个覆盖区域的下一步发展方向。依靠城市这个大平台，智能防误锁系统得到了很好的研究与实践，总结了相当有价值的经验及运行管理模式，奠定了建设智能电网系统运维平台的基础。

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