本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别涉及到了一种变电站防误闭锁方法。
背景技术：
电气设备分为运行、热备用、冷备用、检修四种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸，进行的操作叫倒闸操作。
变电站是在把发电厂发出来的电能输送到用户的过程中改变电压的场所。当在变电站内进行倒闸操作时，若发生误操作现象，将可能危及人身、电网和设备的安全，为了防止发生带负荷误拉或误合隔离开关、误拉或误合断路器、带地线或接地刀闸合闸、带电挂接地线或和接地刀闸、误入带电间隔这五项误操作事件(简称“五防”)，目前全国电力系统变电站内普遍使用防误闭锁系统，实现高压电气设备的“五防”功能。在实际操作过程中，运维人员首先通过变电站设备位置指示器和监控工作站确认站内设备的运行状态，再核实防误工作站主接线图状态是否正确，全部检查无误后，运维人员根据事先做好的纸质操作票，通过防误工作站主机进行图形开票，按顺序模拟倒闸操作票中的各项内容，模拟操作完毕后，运维人员将图形开票结果传输到电脑钥匙，到现场进行解锁和操作，若需要遥控操作，运维人员需要将电脑钥匙放置到通讯装置上回传已经操作的步骤，再将电脑钥匙的操作模式切换成“遥控”，继续现场操作时再将电脑钥匙的操作模式切换成“就地”。这种方式下，倒闸操作的正确性取决于倒闸操作票内容和电脑钥匙开票时的电力系统一次接线图状态(用规定的设备文字和图形符号将发电机、变压器、母线、开关电器、测量电器、保护电器、输电线路等有关电气设备，按照工作顺序排列，详细表示电气设备的组成和连接关系的单线接线图，称之为电力系统一次接线图)。操作结束后，电脑钥匙通过通讯装置将倒闸操作信息汇报给防误主机存贮，以便管理人员查询考核。
上述所涉及之常规防误系统能够较好地避免运维人员在倒闸操作过程中发生违反“五防”的误操作事件，在国内得到较好地普及。但随着该系统的大量应用，随之暴露出的安全隐患以及操作不便问题也凸显出来，具体体现在以下两个方面：1)电脑钥匙由于离线执行操作任务，操作过程中，无法实时获取站内设备相关信息，对于站内突发设备变位或操作不变位等状况时不能及时终止。例如，在进行高压线路由检修转运行的操作任务时，首先需要拉开该线路的接地刀闸，再合上该线路断路器两侧隔离开关，最后合上该线路的断路器，若接地刀闸实际上没有分闸到位，而按电脑钥匙顺序继续操作，将造成带接地线送电的恶性误操作事故，危急人身和设备的安全。2)当操作票中同时含有遥控操作和就地操作多项操作任务时，操作人员需要频繁回传操作票和切换电脑钥匙的操作方式，在倒闸操作过程中对电脑钥匙的过多操作占用了一定的停送电时间，影响倒闸操作效率。因此，当电气设备状态临时有变或者被操作设备没有达到指定状态时，现有防误闭锁方法下倒闸操作存在很大的安全隐患。
技术实现要素：
针对现有防误闭锁系统存在的不足，本发明提供了一种变电站防误闭锁方法，其能实现电脑钥匙与防误工作站和监控工作站的实时数据交互，能及时掌握变电站内设备相关信息，对设备突发变位或操作不变位状况及时得悉，终止操作，利于防止事故发生，保证运维人员的人身安全。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种变电站防误闭锁方法，该方法所适用系统包括站控层、间隔层和过程层；所述站控层包括均由电脑主机和显示器构成的防误工作站和监控工作站；所述间隔层包括相连接的通讯管理机、电脑钥匙及打印终端；所述过程层包括防误锁具及包括有电气一次设备和测控装置的电力设备；所述站控层与间隔层通过以太网建立连接；过程层与间隔层通过间隔层中的通讯管理机或电脑钥匙连接；
通讯管理机通过过程层中的测控装置实时获取电气一次设备的位置信息报文，并按照规约进行相应转换后，将电气一次设备的位置报文信息发送给监控工作站和防误工作站；监控工作站实时监控变电站内电气一次设备的运行状态和各种遥测、遥信数据；
在间隔层中设有用于在电脑钥匙与监控工作站、防误工作站之间建立无线数据传输的通讯适配器和无线基站；电脑钥匙通过无线基站由站控层获取电气一次设备的实时位置状态信息，同时，电脑钥匙通过无线基站将操作项目及项目完成情况传送至站控层。
电脑钥匙完成一步操作后电气一次设备的位置会发生对应变化，通过通讯管理机将电气一次设备的位置变化信息发送到防误工作站、监控工作站和无线基站，并经无线基站将电气一次设备的位置变化信息传给电脑钥匙，电脑钥匙确认已操作到位后方转向下一步操作内容。
优选地，所述通讯适配器设有与电脑钥匙充电端头匹配的的充电端口，而且充电方式采用卧式充电。与当前采取的立式充电方式相对比，卧式充电不存在立式充电方式的如下缺陷，即长时间应用后立式充电会出现接触不好，容易充电不良，造成虚点，损坏充电结构等缺陷。在卧式充电方式下，电脑钥匙平放嵌装在充电座的卡槽内，充电不仅方便，而且克服了立式充电方式下存在的接触不好，通讯不良的缺点，延长了电脑钥匙的使用寿命，杜绝了因接触不良，而影响传票的隐患。
优选地，电脑钥匙与无线基站之间通过ZiBee无线网络技术互传数据。
基于ZiBee无线网络技术，具备自动配置、自动愈合的先进功能。通过指定无线主站和必要的设备设置，在网络分布区域内，在无线主站的协调下，网络可自动完成配置；当网络中某节点设备发生异常时，其余正常工作的设备可通过动态配置的方式，重新调整网络配置，自动生成新的网络，保障了其余节点间的数据传输，愈合了网络伤口，使无线网络的通讯功能不受影响，或者将影响控制于最小范围，大大搞高了防误系统的稳健性。
优选地，在防误工作站内依据接收的一次设备接线图的实时状态信息，来对一次设备接线图的状况作逻辑判断，并根据判断结果向电脑钥匙发送“许可指令”或者“禁止指令”；即在通过电脑钥匙进行每一步操作前，需经电脑钥匙向防误工作站发送操作项目申请指令，接收指令后防误工作站根据当时状态下接收到的电气一次设备的位置报文信息作逻辑判断，当满足设定的逻辑条件时，防误工作站向电脑钥匙下发“许可指令”，电脑钥匙方可进行下一步解锁操作，当发现不满足设定的逻辑条件时，防误工作站向电脑钥匙下发“禁止指令”，立刻中止电脑钥匙的操作。
优选地，在通过电脑钥匙进行解锁操作时，通过无线基站向监控工作站同步传送操作任务，操作人员可经监控工作站进行遥控操作或者使用电脑钥匙在现场针对具体的防误锁具进行解码操作。
本发明的有益效果是：其能实现电脑钥匙与防误工作站和监控工作站的实时数据交互，能及时掌握变电站内设备相关信息，对设备突发变位或操作不变位状况及时得悉，终止操作，利于防止事故发生，保证运维人员的人身安全。而且优化后，能避免发生违反“五防”的恶性误操作事件，减轻运维人员频繁回传电脑钥匙、切换操作模式的操作压力。即在本发明所涉及的变电站防误闭锁方法中，通过在间隔层设置通讯适配器和无线基站，来使电脑钥匙与监控工作站、防误工作站之间建立了通讯互联，在操作过程中能够互传信息/指令，这样在电脑钥匙的每一步操作完成后，所操作项目的操作内容及项目操作状况能够自动回传到防误工作站。而且还可以支持电脑钥匙每一步操作均通过监控工作站“遥控”操作，或者使用电脑钥匙“就地”与锁具对码解锁操作，从而能够减轻人为回传操作票和切换操作方式的体力负担。防误工作站根据实时更新的系统当前接线方式判断电脑钥匙是否可以继续进行操作，使得电脑钥匙的每一步操作均满足防误闭锁逻辑的要求，消除了由于突发设备变位或操作不变位等状况造成误操作现象的可能。
附图说明
图1为本发明所涉及变电站防误闭锁方法适用系统的整体布局结构示意图。
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示的一种变电站防误闭锁方法，适用系统的整体布局结构示意图，该系统包括站控层、间隔层和过程层。所述站控层包括均由电脑主机和显示器构成的防误工作站和监控工作站。所述间隔层包括相连接的通讯管理机、电脑钥匙及为激光打印机的打印终端。所述过程层包括防误锁具及包括有电气一次设备和测控装置的电力设备。所述站控层与间隔层通过以太网建立连接。过程层与间隔层能够通过间隔层中的通讯管理机或电脑钥匙连接。
通讯管理机通过过程层中的测控装置能实时获取电气一次设备的位置信息报文，并按照规约进行相应转换后，将电气一次设备的位置报文信息发送给监控工作站和防误工作站。监控工作站实时监控变电站内电气一次设备的运行状态和各种遥测、遥信数据。
在间隔层中还设有用于在电脑钥匙与监控工作站、防误工作站之间建立无线数据传输的通讯适配器和无线基站。电脑钥匙通过无线基站由站控层获取电气一次设备的实时位置状态信息，同时，电脑钥匙通过无线基站将操作项目及项目完成情况传送至站控层。电脑钥匙完成一步操作后电气一次设备的位置会发生对应变化，通过通讯管理机将电气一次设备的位置变化信息发送到防误工作站、监控工作站和无线基站，并经无线基站将电气一次设备的位置变化信息传给电脑钥匙，电脑钥匙确认已操作到位后方转向下一步操作内容。
所述通讯适配器设有与电脑钥匙充电端头匹配的的充电端口，而且充电方式采用卧式充电。与当前采取的立式充电方式相对比，卧式充电不存在立式充电方式的如下缺陷，即长时间应用后立式充电会出现接触不好，容易充电不良，造成虚点，损坏充电结构等缺陷。在卧式充电方式下，电脑钥匙平放嵌装在充电座的卡槽内，充电不仅方便，而且克服了立式充电方式下存在的接触不好，通讯不良的缺点，延长了电脑钥匙的使用寿命，杜绝了因接触不良，而影响传票的隐患。
所述通讯适配器是电脑钥匙和防误工作站的数据传输工具，也是电脑钥匙的充电装置。当运维人员利用防误工作站进行模拟开票完毕后，通信适配器将开票结果传送到电脑钥匙中。
电脑钥匙与无线基站之间通过ZiBee无线网络技术互传数据。基于ZiBee无线网络技术，具备自动配置、自动愈合的先进功能。通过指定无线主站和必要的设备设置，在网络分布区域内，在无线主站的协调下，网络可自动完成配置；当网络中某节点设备发生异常时，其余正常工作的设备可通过动态配置的方式，重新调整网络配置，自动生成新的网络，保障了其余节点间的数据传输，愈合了网络伤口，使无线网络的通讯功能不受影响，或者将影响控制于最小范围，大大搞高了防误系统的稳健性。
在防误工作站内依据接收的一次设备接线图的实时状态信息，来对一次设备接线图的状况作逻辑判断，并根据判断结果向电脑钥匙发送“许可指令”或者“禁止指令”；即在通过电脑钥匙进行每一步操作前，需经电脑钥匙向防误工作站发送操作项目申请指令，接收指令后防误工作站根据当时状态下接收到的电气一次设备的位置报文信息作逻辑判断，当满足设定的逻辑条件时，防误工作站向电脑钥匙下发“许可指令”，电脑钥匙方可进行下一步解锁操作，当发现不满足设定的逻辑条件时，防误工作站向电脑钥匙下发“禁止指令”，立刻中止电脑钥匙的操作。在通过电脑钥匙进行解锁操作时，通过无线基站向监控工作站同步传送操作任务，操作人员可经监控工作站进行遥控操作或者使用电脑钥匙在现场针对具体的防误锁具进行解码操作。
在本发明中所述通讯管理机将过程层中电力设备的实际位置向站控层进行传输。通讯管理机通过测控装置实时获取一次电力设备的位置信息报文，并在转换后将可识别的设备位置报文信息发送给监控工作站、防误工作站和无线基站。任何电气一次设备的位置发生变化后，通讯管理机便会将最新的位置信息发送给监控工作站和防误工作站和无线基站，监控工作站、防误工作站的显示器上显示的电气系统一次接线图也会相应地实时发生变化。
在防误工作站进行逻辑判断依靠的是在防误工作站编写的“五防”闭锁逻辑程序，所谓“五防”闭锁逻辑程序，即依据实时状态下的电力系统一次接线图，按照工作操作顺序对接线图的各节点状况，分别进行逻辑运算判断，检测其当前状态是否正确，最终作出当前接线图整体状态情况是否正确的判断结论。一方面，运维人员在用防误工作站进行模拟开票时，模拟操作的每一步都需要验证“五防”闭锁逻辑程序，若有逻辑错误的步骤，闭锁逻辑程序将报错并拒绝此步操作项目；另一方面，电脑钥匙的每项操作之前，需要通过无线基站向防误工作站发送操作申请，防误工作站根据逻辑程序判断操作申请内容无误后，再通过无线基站向电脑钥匙发送“许可指令”，电脑钥匙方能启动解锁。所述无线基站通过无线网络实现电脑钥匙与防误工作站之间的数据通信，一方面无线基站将电脑钥匙的操作项目和操作完成情况向防误工作站传输，另一方面，无线基站将防误工作站的设备变位信息和“五防”逻辑判断结果向电脑钥匙传输。
所述电脑钥匙通过无线网络实现与无线基站之间互传数据，一方面，电脑钥匙每完成一步操作，电力设备的位置便发生对应变化，通讯管理机将变化信息发送到防误工作站、监控工作站和无线基站，无线基站将设备变位信息传给电脑钥匙，电脑钥匙方才确实设备已操作到位，转向下一步操作内容；另一方面，电脑钥匙每完成一步操作，电脑钥匙则通过无线基站将这一条完成信息回传到防误工作站。电脑钥匙每步操作前，向防误工作站发送申请信号，防误工作站根据通讯管理机上传的实时更新的设备状态，结合防误工作站上写有“五防”闭锁逻辑程序进行逻辑判断的结果，来向电脑钥匙发送相应指令信息，当满足“五防”闭锁逻辑程序的设定的防误逻辑条件时，防误工作站下发“许可指令”，电脑钥匙方可完成下一步解锁操作，当发现不满足防误逻辑条件时，防误工作站下发“禁止指令”，立刻中止电脑钥匙的操作，从而避免在操作过程中，因突发设备变位或操作不到位等因素而引起的电气误操作。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。