智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤方法及裝置與流程

本發明涉及一種智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤方法及裝置，屬于電力系統智能變電站綜合自動化技術領域。

背景技術：

隨著智能電網技術的發展與完善，智能變電站逐步成為智能電網技術的關鍵。智能變電站采用“三層兩網”架構，“三層”為站控層、間隔層和過程層，“兩網”為站控層與間隔層間的站控層網絡和間隔層與過程層間的過程層網絡，二次回路采用光纖或網絡進行通信，使用工業以太網技術替代了傳統二次接線方式傳遞模擬和數字信號。與常規變電站二次設備運維操作對象相比，智能變電站具有以下技術特點：(1)交流回路由SV(Sampled Value，采樣值)光纖網絡取代，無電流互感器二次側開路、回路接地、二次繞組須用可靠短路片或短路線問題，無電壓互感器二次側回路短路、接地問題；(2)由GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event，通用面向對象變電站事件)信號代替傳統電纜連接的直流二次回路，抗干擾能力強，消除了寄生回路，杜絕了因電纜接線松動或接觸不良造成的回路連接問題。

然而，智能變電站技術的變革也給熟悉常規變電站的二次運維檢修人員提出了巨大的挑戰：相比常規變電站可見的二次回路電纜和端子排接線方式發生了較大變化，常規站使用的“明顯電氣斷點”二次運維方法已無法在智能變電站完全照搬使用，智能變電站除了檢修壓板、智能終端出口壓板為硬壓板外，其它二次設備功能均使用軟壓板實現，大量的二次設備運維需要對不可見的軟壓板進行操作，這使得檢修人員在執行二次設備運維操作時增加了很大難度，而運維過程中的誤操作將可能導致誤告警的產生，更甚者還會導致保護誤動的嚴重后果，這將極大危害到整個電網的安全運行。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤方法及裝置，以解決現有智能變電站二次設備運維操作難度大，易導致誤告警的問題。

本發明為解決上述技術問題而提供一種智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤方法，該方法包括以下步驟：

1)對于需要操作的二次設備運維操作對象，編輯生成二次運維操作序列票，并將生成的二次運維操作序列票的每一操作步驟與相關閉鎖邏輯進行關聯；

2)根據二次設備相關信號和狀態量按照操作序列票對每一步操作的二次設備進行運維操作狀態的在線監視；

3)根據二次設備運維操作對象關聯的防誤閉鎖條件和關聯設備的實時狀態，通過邏輯條件計算進行防誤閉鎖實時校驗。

進一步地，所述的相關閉鎖邏輯包括軟壓板的投入與退出的邏輯條件，邏輯條件由關聯的設備狀態條件組成，包括：或條件和與條件。

進一步地，步驟2)在線監視的過程中若二次設備操作未按操作序列票順序操作，則對未操作設備進行實時告警。

進一步地，若二次設備操作按照操作序列票順序操作，且操作設備正確變位時，對當前操作設備所關聯的閉鎖邏輯進行實時狀態計算和判斷，當條件滿足時繼續監視后續步驟和狀態，若邏輯校驗失敗，則進行提示和或報警。

進一步地，該方法還包括對在線監視和防誤閉鎖實時校驗結果進行記錄的步驟。

本發明還提供了一種智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤裝置，該裝置包括：

用于對于需要操作的二次設備運維操作對象，編輯生成二次運維操作序列票，并將生成的二次運維操作序列票的每一操作步驟與相關閉鎖邏輯進行關聯的模塊；

用于根據二次設備相關信號和狀態量按照操作序列票對每一步操作的二次設備進行運維操作狀態在線監視的模塊；

用于根據二次設備運維操作對象關聯的防誤閉鎖條件和關聯設備的實時狀態，通過邏輯條件計算進行防誤閉鎖實時校驗的模塊。

進一步地，所述的相關閉鎖邏輯包括軟壓板的投入與退出的邏輯條件，邏輯條件由關聯的設備狀態條件組成，包括：或條件和與條件。

進一步地，在線監視的過程中若二次設備操作未按操作序列票順序操作，則對未操作設備進行實時告警。

進一步地，若二次設備操作按照操作序列票順序操作，且操作設備正確變位時，對當前操作設備所關聯的閉鎖邏輯進行實時狀態計算和判斷，當條件滿足時繼續監視后續步驟和狀態，若邏輯校驗失敗，則進行提示和或報警。

進一步地，該裝置還包括用于對在線監視和防誤閉鎖實時校驗結果進行記錄的模塊。

本發明的有益效果是:本發明首先對于需要操作的二次設備運維操作對象，編輯生成二次運維操作序列票，并將生成的二次運維操作序列票的每一操作步驟與相關閉鎖邏輯進行關聯；然后根據二次設備相關信號和狀態量按照操作序列票對每一步操作的二次設備進行運維操作狀態的在線監視；最后根據二次設備運維操作對象關聯的防誤閉鎖條件和關聯設備的實時狀態，通過邏輯條件計算進行防誤閉鎖實時校驗。通過上述過程，本發明一方面實現二次設備運維操作狀態的在線監視，另一方面實現二次設備運維當前操作對象的防誤閉鎖校驗。通過二次設備運維操作狀態的在線監視，操作對象的實時防誤閉鎖邏輯校驗，實現二次設備運維操作對象的安全防誤，保證整個運維過程的直觀可視、閉環安全的完成。

附圖說明

圖1是智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤原理圖；

圖2是二次運維狀態監測與邏輯校驗流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步的說明。

本發明智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤方法的實施例

本發明的智能變電站二次設備運維操作對象的安全防誤方法原理如圖1所示，首先對于需要操作的二次設備運維操作對象，編輯生成二次運維操作序列票，并將生成的二次運維操作序列票的每一操作步驟與相關閉鎖邏輯進行關聯；然后根據二次設備相關信號和狀態量按照操作序列票對每一步操作的二次設備進行運維操作狀態的在線監視；最后根據二次設備運維操作對象關聯的防誤閉鎖條件和關聯設備的實時狀態，對正在執行二次設備運維操作的對象進行在線防誤閉鎖邏輯計算，判斷邏輯條件是否滿足，若邏輯條件不滿足，則進行報警。該方法的具體流程如圖2所示，具體包括以下步驟。

1.對于需要操作的二次設備運維操作對象，編輯生成二次運維操作序列票，并將成二次運維操作序列票的每一操作步驟與相關閉鎖邏輯進行關聯。

二次操作序列票是二次設備運維操作的基礎，二次操作序列票由包括票頭信息和票步驟信息兩部分，票頭信息保存了包括所屬間隔、起始運行方式、目標運行方式、票名稱、開票人、執行人、監護人以及操作執行狀態和執行時間等，票步驟信息為所屬票的所要操作的步驟序列，每一步驟序列保存了需要操作的二次設備對象，所有步驟序列按順序執行，一組步驟可組成一個大步驟，大步驟內的步驟對象操作順序不分先后，但大步驟必需按照步驟序列的先后順序執行，根據此規則進行二次操作對象序列操作的實時狀態監視。

操作序列票分為預存序列票、典型序列票、執行序列票、歷史序列票和模板序列票。其中典型序列票為操作序列永久保存的序列票，模板序列票保存的操作序列模板，對于不同的間隔接線方式默認提供其操作序列模板，預存序列票、執行序列票、歷史序列票是操作序列票的三種不同生命階段。

本實施例的各類型操作序列票間的關系如下：①預存序列票即預存儲操作序列票，執行時將轉換為執行序列票，執行票執行完畢則轉換為歷史序列票。②預存序列票、執行序列票與歷史序列票是同一張操作序列票生命周期的三個階段，同一張操作序列票的三種類型不能同時共存，而典型序列票不參與操作的生命周期過程，可永久保存不變；③典型序列票由預存序列票復制而成，而若要執行典型序列票，則通過將典型序列票復制為預存序列票進行操作執行，典型序列票保持不變。④模板序列票為操作序列票的操作序列模板，可根據間隔接線方式實例化為典型序列票或預存序列票，模板序列票不能直接進行二次序列票的操作執行和監視。

針對不同的間隔接線方式(如單母線、雙母線、二分之三接線等)系統提供的相應的常規操作序列默認模板，用戶可通過系統提供的默認模板序列票快速生成相關間隔的典型操作序列票，以供二次設備運維操作執行使用，如有不滿足之處，也可對典型序列票和預存序列票進行調整、修改和保存，執行序列票和歷史序列票將不提供修改功能。

二次操作序列票的每一操作步驟均可關聯操作的相關閉鎖邏輯，閉鎖邏輯包括軟壓板的投入與退出的邏輯條件，邏輯條件由關聯的設備狀態條件組成，包括：或條件和與條件。多個關聯邏輯設備狀態通過“與”的關系組成一個“或”條件，一個或多個“或”條件合成為一個二次運維操作對象的閉鎖邏輯條件，供執行監視過程中進行實時閉鎖邏輯校驗。系統對于不同間隔接線方式的閉鎖邏輯規則亦提供有默認閉鎖邏輯模板，閉鎖邏輯編輯與制作人員可通過模板快速生成相關間隔類型的邏輯條件，也可對生成的閉鎖邏輯條件進行修改和調整，系統將自動將其保存入庫。

2.根據二次設備相關信號與狀態量，對每一步操作的二次設備進行運維操作狀態的在線監視。

本實施例采用現場二次設備對象操作與后臺監控設備狀態實時監測相結合的方式實現安全防誤功能。如圖1所示，在站控層監控主機上部署有二次設備狀態監測模塊，該模塊集成后臺監控人機界面程序中；運維檢修人員按照后臺打印的操作序列票執行順序對間隔層裝置的二次設備對象進行運維操作。

變電站運維檢修人員按照操作序列票中可操作步驟對二次設備(如軟壓板、檢修壓板等關聯遙信設備)進行運維操作時，后臺監控系統狀態監視界面對其狀態進行實時監視。如圖2所示，若二次設備操作按操作序列票順序正確執行，且打對勾表示為已操作且狀態正確；若二次設備操作未按操作序列票順序操作，未操作設備步驟將會以紅色填充其背景，同時產生存在未操作設備的實時告警信息，發出語音警報。

3.根據二次設備運維操作對象關聯的防誤閉鎖條件和關聯設備的實時狀態，通過邏輯條件計算進行防誤閉鎖實時校驗。

操作序列票中已關聯遙信的二次設備配置相關防誤閉鎖邏輯條件(如退出某間隔A套保護GOOSE重合閘出口軟壓板，需要滿足該間隔A套保護縱聯保護功能軟壓板處于退出狀態等條件)，變電站運維檢修人員按照操作序列票對關聯遙信的二次設備進行運維操作，當操作設備正確變位時，則對當前操作設備所關聯閉鎖邏輯進行實時狀態計算與判斷，當條件滿足時繼續監視后續步驟和狀態，若邏輯校驗失敗，則彈出錯誤提示，同時產生防誤閉鎖邏輯校驗失敗的實時告警，發出語音警報。

為了方便對歷史操作記錄的查詢與統計，本發明還設置了操作日志的記錄與存儲的步驟。

本實施例的操作日志由后臺監控程序自動進行日志記錄并保存到數據庫中，操作日志包括：調票信息、開始執行時間、每一步驟執行時間、結束執行時間、執行結果(成功或失敗)、打印記錄等，操作記錄自動保存到歷史庫中，供歷史操作記錄的查詢與統計。

本發明智能變電站二次設備運維操作對象安全防誤裝置的實施例

本發明的智能變電站二次設備運維操作對象安全防誤裝置包括：用于對于需要操作的二次設備運維操作對象，編輯生成二次運維操作序列票，并將成二次運維操作序列票的每一操作步驟與相關閉鎖邏輯進行關聯的模塊；用于根據二次設備相關信號和狀態量按照操作序列票對每一步操作的二次設備進行運維操作狀態在線監視的模塊；用于根據二次設備運維操作對象關聯的防誤閉鎖條件和關聯設備的實時狀態，通過邏輯條件計算進行防誤閉鎖實時校驗的模塊。各模塊的具體實現手段已在方法的實施例中進行了詳細說明，這里不再贅述。