基于拓扑防误操作智能型数字五防实践应用

基于拓扑防误操作智能型数字五防实践应用

陈垠锟 李乾元 崔振华 王业成 黄毅

海口供电局 海南省海口市 570100

　　摘要：基于拓扑防误操作智能型数字五防是针对传统独立五防进行的优化，用数字电网平台接口，将电网防误模型技术通过新型智能型防误操作系统和快速拓扑技术加以改进。融入机器智能、拓扑分析、移动通讯和5G等先进技术，依靠平台系统防误软件，实现全网每步操作后排除误操作的风险，将复杂的电网和操作化繁为简，同时确保安全性。数字五防比以往的独立五防更有优势，首先在操作前，数字五防需要对每一步操作预留操作位，大大降低失误的风险，取消解锁操作和通讯适配器，从根本上解决了随意解锁违章开锁等行为，不仅全方位的提高防范电气误操作的可能，还节约了钥匙管理方面资源消耗的问题，在电网防误系统中有着极好的发展前景。

　　关键字：拓扑；拓扑防误操作；智能型；数字五防

　　前言：自2005年到2008年，我国多个省市都出现了断电的情况，极大的影响了国民经济和国民生活，为了保障国民的生活质量，国家对电力安全问题十分重视，推出了电网防误系统。随着多年的改进与发展，结合当下的机械智能和拓扑分析等技术，一套基于拓扑防误操作智能型数字五防技术应运而生。提出了拓扑反操作的思路，做到了技术上的突破，建立整个网络的拓扑结构，通过特殊的算法构建最优电力网络，很大程度上避免了逻辑阻塞的弊端。目前有许多电力局已经开始将这门技术应用到实际当中，对比传统的五防技术，拓扑防误操作智能型数字五防技术不仅更加可靠，而且所需要的支出费用比传统的五防技术还要低，极大改变了现在电网行业的现状，保障了国家用电安全。

　　一、拓扑数字五防的实现原理

　　根据电网的特征，可以将电网设备抽象的划做“节点”和“支路”并构造一个模型，在变电站中，每个设备外部连接的电器都是一个逻辑的拓扑点，可以分为电源点、接地点、负荷点和其他设备连接点，电气的状态可以分作悬浮状态、断电状态、接地状态以及充电状态。用简朴的计算机语言，设定拓扑的逻辑量，生成拓扑网络。再套用电网环岛模型，通过抽象和分析，让变压器、刀闸和母线也同样抽象为“节点”和“支路”的模型概念，然后将其存储在系统中。最后用智能算法，定义整个网络的电气环路，实现自动搜索跟踪开关的断开闭合，将电压控制在规定的水平内。实现校对规则与防误操作，当断路器一端处于充电状态，一端处于接地状态时，便禁止断路器的工作，实现防止误分合断路器。隔离开关操作后，系统中负载节点的充电状态将被更改，实现防止带负荷分合刀闸。减少人员作业量，实现防止误入带电隔离区间。接地线路设备的顶级运行为活动时，接力线路便不会操作，实现防止带电挂接地线。处于接地开关的设备在拓扑节点的另一端为接地时，会禁用开关动作，防止带地线合刀闸。从拓扑的理论出发，数字五防构建了一套具有逻辑性的电网系统，用智能算法从宏观上进行智能调控，防止误操作的发生，大大节省了人力物力，提高了准确性和可靠性。

　　二、拓扑防误操作智能型数字五防对当前电网行业的影响

　　1.解决以往五防管理存在的问题

在技术层面上，传统五防所配置的“万能钥匙”功能，为电气误操作埋下隐患。不能进行准确识别和防控，五防之中只能实现三防，“站间闭锁功能”未能实现广泛应用，需要另行配置，增加了操作的繁琐性和难度。一旦电脑处于“离线运行”状态时，电脑钥匙便无法实现在线把控功能，存在操作无效或失误等一系列风险。在实际操作方面，传统五防还需要人工编写公式，容易出现纰漏、错写等逻辑问题，让现场工作量变大，另外传统五防所需要的设备十分多样，光是配置与维护这些设备就需要极高的费用。而数字五防则摒弃了解锁钥匙和适配器，无需现场编写五防的运行逻辑，以及各种繁杂的接线操作，极大的节省了人力和物力。

　　2.数字五防带来的技术改进和优势

　　数字五防通过智能化改进，能够适应变电倒闸操作，完善防误判断类型以及传统五防所不具备的防误闭锁功能。数字五防还能将多个独立防误系统进行融合，实现安全平台共享，解决了“站间闭锁”的问题，实现电网全网化，将整个电网的数据收集起来，可以对现场的每一项工作和操作进行安全分析，大大提升了防误工作的效率。将“操作序列把关”变成“实时把关”，把每一个操作步骤均进行运算，验证其安全性，一旦发现失误操作可以及时闭锁，阻止失误操作的发生保证安全。拓扑平台兼具学习能力，智能算法可以将工序化繁为简，同时应变能力也很强，可以根据电网的情况尽快作出调整。从技术上面杜绝电气防误操作的风险，提高智能变电站的安全保障，人工智能比以往的人工更具实时分析性的优势，使用5G技术做到全网拓扑快速分析，保证防务系统的可靠性和严密性，同时优化闭锁逻辑、防误自适应、配件免配置以及设备维护效率。

　　三、拓扑防误操作智能型数字五防的发展前景和市场

　　1.市场对拓扑防误操作智能型数字五防的需求

　　拓扑防误操作智能型数字五防技术，是一门提升安全防护水平的变电二次技术，面对国家一再强调的提高安全生产，让各大电力局迫切想要提升自己的防误技术水平，拓扑防误操作智能型数字五防技术正好可以满足他们的需求。能够实现在国家各大高铁站、地铁站等用电站点做好调度防误、顺控防误、变电站防误、配电防误和一体化防误，为国民的经济和生活提供了保障，所以推行拓扑防误操作智能型数字五防技术是有着市场优势的。

　　2.拓扑防误操作智能型数字五防技术的发展前景

　　拓扑防误操作智能型数字五防技术荣获多项技术证书，更有其独特的核心专利获得了国家的肯定。在背后还有一支强大的科研团队，为技术的改进做着努力，这项将实际系统转化为数字虚拟系统进行管控的技术，不仅有着优秀的工作效率和运算速度，同时还有不小的上升空间。

　　3.应用拓扑防误操作智能型数字五防为当下带来的效益

　　目前，拓扑防误操作智能型数字五防技术通过特定的销售模式，已经逐渐覆盖了具有变电站的大型场所。事实证明，通过人工智能技术实现的防误效果比传统微机五防，在安全方面和经济方面都更为优秀，在庞大的市场中，为我国带来了极大的经济收入，对我国的发展有重大意义。

　　结束语：近年来随着电网安全管理的要求不断加大，实行安全生产管控势在必行，变电站的防误操作也要向上再拔高一个等级，通过智能机器和5G技术，针对设备充电、停电、接地三种运行状态，用智能算法实现拓扑模型结构式管理。拓扑防误操作智能型数字五防不再仅仅是锁上加锁，而是实行全时态安全管控，具有逻辑严谨、实现便捷、规则简单等特点，对电网五防安全技术是一个颠覆性的突破，提高了防误工作的效率，避免漏电、误操作等设置不正确的问题，同时推行拓扑防误操作智能型数字五防技术，还有助于节省资源消耗，为我国的电力行业带来重大改变。目前智能技术仍处在发展阶段，说明日后这项技术仍有改进的空间，在未来有着极好的发展前景。

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