[发明专利]智能化一键操作完成顺序控制的系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种智能化一键操作的顺序控制系统，特别是应用于电力系统全数字化变电站的对间隔一次设备进行倒闸操作的顺序控制系统。

背景技术

当前在电力系统为了防止错误的倒闸操作而引发事故，广泛采用电气二次防误闭锁措施和五防系统保证电力系统安全操作。电气二次防误措施是在二次操作回路中通过断路器和刀闸的辅助接点，在操作回路中串接联锁单元来实现防误，但是接线复杂且依赖于整个二次操作回路的可靠运行，当出现辅助接点不可靠动作或二次操作回路绝缘破坏等情况时，易出现开关误动作。而现有的五防系统是一种以计算机及其外围设备为基础、智能专家系统为核心的防止人为操作失误的计算机监控体系，操作人员在倒闸操作前先在五防系统中进行模拟操作，当模拟操作通过五防专家系统的检测后，将整个过程下载到电脑钥匙里，按照五防要求一步一步完成整个倒闸操作。整个过程需要前期预演且受到五防系统的限制，一旦五防系统出现误差，将造成严重事故。由于在整个倒闸过程中需要人工的参与，且受到电脑钥匙、电子闭锁装置等五防装置性能的影响，必然增加事故风险。

随着变电站的容量不断增加，电压等级的不断提高，变电站自动化水平的提高，无人值班站数量增多，集控站或调度中心的日常操作处理也日益增多，需要参与五防操作的设备增加导致操作步骤更加繁琐，必须由熟练专业技术人员进行操作，当遇到突发事件时，不能够快速动作，给整个电力系统安全运行带来隐患。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于电力系统全数字化变电站的快捷方便可靠的倒闸操作用途的智能化一键操作完成顺序控制的系统，减轻运行值班人员的操作工作量，提高工作效率，减轻出错几率，提高操作可靠性。该系统通过人工简便的一键操作，下发顺序控制命令到间隔层智能设备，并以间隔层智能设备为主体开始顺序控制，间隔层智能设备带GOOSE机制的逻辑闭锁，并以GOOSE机制下发给过程层跳闸命令，在执行过程中，执行状态的信息上传到站控层操作员站实时监视，并提供急停的操作入口。

为了达到上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于变电站的智能化一键操作完成顺序控制的系统，其特征在于：它由三层结构组成，a)站控层操作员站，b)间隔层智能设备，c)过程层智能接口单元；其中a)站控层操作员站由计算机硬件、操作系统、应用软件系统(包括通信软件、数据库软件系统和人机界面系统)组成；操作人员通过人机界面选择一个顺序控制的操作，通信软件将操作命令带上目的地址和校验编码后按照以太网帧格式下发到通信网络；间隔层将上送每个操作序列中单步的执行状态，以便在站控层进行实时监视并支持站控层下发急停操作或半自动模式下的单步执行；b)间隔层智能设备由嵌入式设备组成，具有两类网络接口，对站控层是电以太网口，对过程层是光以太网口；从网络上接收到由站控层发到本间隔智能设备的通信报文后，首先解析报文得出顺序控制命令，然后在本地维护的命令表中查找到其对应的命令序列，依次执行，对每个序列中的单步命令的执行是下发GOOSE命令到过程层智能接口，另外对每个操作可能的逻辑闭锁演算都在本智能设备中实时进行，所需要的数据如果来自其他间隔的智能设备是通过GOOSE机制传输；c)过程层智能接口是相对于一次设备就近安装的I/O设备，通过GOOSE机制接收来自间隔层智能设备的跳合闸控制命令，并上传一次设备的位置信息。通过在站控层操作员站一键操作，间隔层智能设备实现本间隔可控对象的顺序控制，控制命令通过过程层网络发送到过程层智能接口单元实现对象的控制。

前述的一种数字化变电站的一体化防误逻辑闭锁系统，其特征在于三层设备和两层网络，三层设备分别是站控层、间隔层和过程层，两层网络分别是光纤自愈环形以太网的站控层网络和交换式以太网的过程层网络。

前述的一种数字化变电站的一体化防误逻辑闭锁系统，其特征在于站控层操作员站上具备人工一键操作的功能和人机界面。

前述的一种数字化变电站的一体化防误逻辑闭锁系统，其特征在于间隔层智能设备具备可编程顺序控制的功能，控制顺序可以灵活配置，控制的闭锁、确认、超时等条件可以灵活配置。

前述的一种数字化变电站的一体化防误逻辑闭锁系统，其特征在于间隔层设备具备防误闭锁功能，基于GOOSE机制传递互锁需要的跨间隔的状态信息。

前述的一种数字化变电站的一体化防误逻辑闭锁系统，其特征在于间隔层智能设备和过程层智能接口单元之间通过过程层网络交互信息，包括下行的跳闸命令和上行的状态反馈信息，信息交互机制是基于GOOSE机制。