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发表于：2008-04-29 10:05:52

楼主

介绍了220kV兴义变电站微机“五防”系统的改造思路，阐述了模拟屏单片机“五防”程
序改造原则及其基本设计思想、操作票专家系统的移植闭锁程序、操作电源投退功能等改造内容。经改造完全满足220kV兴义变电站现有设备的要求。

〔关键词〕变电站；五防系统；模拟屏；操作票；改造

近几年来，由于负荷迅速增长，电网发展迅猛，220 kV兴义变电站新增加许多出线间隔，使原来厂家设置的旁路代路闭锁部分失效。且由于加入的指令太多，导致电脑软件执行指令的能力达到极限，程序在一些特定的条件下会出现死循环和不定期的系统崩溃。因此，对兴义变“五防”系统进行改造已刻不容缓。

1 改造思路

对兴义变电站“五防”系统进行改造，首先要解决原旁代闭锁程序引起的死循环问题，其次要解决DOS版本操作票专家系统对复杂操作步骤不支持、对超长术语不兼容等数据库问题。要利用DOS操作系统实现在Windows环境下才具备的功能，满足南方电网公司新操作票标准的要求，就必须设计新的防误闭锁程序，重新设计与DOS环境不冲突的数据库，并且所编写的新程序不能造成基本“五防”闭锁功能丧失。要达到两者的完美结合，才能使设计出的软件具有所要求的功能，由此带动其它问题的解决。

因此，改造分为模拟屏单片机“五防”程序改造和操作票专家系统改造。

2 模拟屏单片机“五防”程序改造

2.1 概述

模拟屏单片机储存有全部的“五防”闭锁程序，是“五防”的核心设备，也是此次攻关的重点。

模拟屏单片机实时与现场设备位置接点实遥信，确保与现场设备状态完全一致；并且，通过电缆与操作票专家系统通讯，把正确的“五防”信息传给操作票专家系统，保证开票的正确性。

模拟屏专业单片机具有抗干扰能力强、运行速度快、病毒无法侵入等特点。

2.2 提出“五防”程序“三加一”原则，成功解决旁路代路闭锁难题

改造前，该模拟屏“五防”旁路闭锁等复杂功能丧失，仅保持基本“五防”功能，新增间隔设备编号被程序锁死，更改与现场对应的编号程序出错。经认真思考实现旁代闭锁的方法，多次测试实验，找出了解决办法，提出了旁代闭锁的新理论，旁代路过程要考虑“三加一”关系。而编出的程序要让早期的DOS环境系统正确识别，还要对停、送电全过程都能闭锁，而且要囊括旁代路时所有可能产生的运行方式变化。

2.3 程序设计基本思想

如图1所示，以220 kV旁路270开关代201开关操作为例，要保证旁路代路，防止漏合旁路刀闸2017和旁路开关270，要求270，2707，2017三者必须同时在合上位置(2701，2702可不考虑，这样既满足闭锁条件，又使程序简化，执行速度更快)，三者有其一不满足，则201开关不允许断开。

如果用数学公式来表达，就是201拉开的条件必须满足：270=1，2707=1，2017=1(“1”代表合上，“0”代表断开，“，”代表“与”的关系)。

如果将上述思想变为电脑程序，则在程序上必须解决一个异乎寻常的难题，就是如果旁路270在代其它间隔时，201开关将不能断开，因为程序会误认为漏合了2017刀闸，这样的闭锁就不合理。

经过反复深入思考，可以把旁母上所有旁路刀闸都考虑进去，201开关拉开的数学表达式改为：270=1，2707=1(2017=1+2027=1+2037=1+2047=1+2057=1+2067=1+2077=1+2097=1+2117=1+2127=1)。

优先识别一个逻辑关系：所有的旁路刀闸之间的关系是“或”，而它们与旁路开关270及2707刀闸的逻辑条件是“与”；如果从数学逻辑来讲，就是一个“充分”、“必要”条件关系的体现。

但是，如果旁路刀闸、开关都在断开位置，“五防”程序将会出现不允许拉201开关的尴尬局面，或者继保人员做传动实验，上面的程序也将不允许拉201开关。那么，将两种特殊的情况用“或”的方式，作为必要条件引入设计理念，旁路270及所有旁母上的7刀断开时，可以满足“拉”的条件。

另外，在母线侧2把刀闸在分闸位置时，也可以满足拉开201空开关的条件：270=0，2017=0，2027=0，2097=0，2077=0，2117=0，2127=0+2011=0，2012=0。

因而，完整的逻辑条件是“三加一”：

270=1，2707=1(2017=1+2027=1+2097=1+2077=1+2117=1+2127=1)+270=0，2017=0，2027=0，2097=0，2077=0，2117=0，2127=0+2011=0，2012=0。

其含义是：201开关拉开的条件，体现在“三加一”理论上，就是必须满足以下3种状态条件：

(1) 旁路2017刀闸、2707刀闸、270开关同时合上时(代路状态)；

(2) 旁路2017刀闸、2707刀闸、270开关同时断开时(非代路)；

(3) 母线侧刀闸1，2断开时(空开关)。

三者条件任一满足，方能允许断开201开关。

其中，其它间隔旁路刀闸(如2027、2077……)“或”(+)的关系，既防止了旁路270开关代其它线路运行时，程序不允许拉201开关，又实现了全部设备的相互闭锁；这样的设计同时满足闭锁不丧失和所有可能出现的运行方式。

而根据这一设计思想，采取精简源程序、用特殊符号把源程序分开等方法，把程序输入电脑，成功地解决了DOS系统不识别的问题，而且指令执行速度得以加快。

把新编的闭锁程序固化到模拟屏的工控机FLASH存贮器中，解决了旁路闭锁问题，其它相应的设备编号不对应问题也随后得到解决。通过模拟屏设备矩阵重新输入，新增加的132，133，134，202，209等出线间隔编号也与现场一一对应，电脑钥匙自学新程序成功。整个模拟屏工控微机运行后没有发错误报警，“五防”闭锁功能正确完整。

3 操作票专家系统改造

3.1 概述

操作票专家系统是发电厂和变电站开出倒闸操作票的智能处理系统，它根据电力系统对倒闸操作的“五防”要求，以及设备的当前状态开出完全实用的包括二次的倒闸操作票。该系统能对各种系统方式改变按照规则进行判断、推理，以确保倒闸操作票的正确无误。

本次系统改造的内容包括移植新“五防”闭锁程序(含全站旁路闭锁)、扩充DOS系统不能增加的刀闸电源投退功能、支持超长文件名、支持复杂操作的自动检查项等，并且解决了多数厂家“五防”系统不具备的一次与二次相互闭锁的问题，保障了倒闸操作的正确性。

3.2 全新移植旁路闭锁程序

“五防”程序闭锁问题的成功解决，为操作票专家系统的重新设计开发奠定了基础，新编写的“五防”闭锁移植到操作票专家系统，使2套系统合二为一，具备了功能完全一样的“五防”闭锁，给安全多加了一重保障。

3.3 新增一次与二次相互闭锁功能

一次与二次相互闭锁是多数厂家“五防”系统所不具备的，为保障倒闸操作的正确性，新开发设计了二次闭锁功能，如果在开关控制保险、主保护未投入前合开关，程序将弹出提示或者被强制闭锁，不允许继