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[摘要]五防系统变电站中重要的技术体系，也是自动化变电站的重要组成部分，随着国家对电力技术的要求不断提高，五防技术体系的优势也越来越明显。本文在分析五防技术体系过程中，分析五防体系在智能化变电站应用的重要性和必要性，希望给我国变电站发展提供有意义的借鉴。
[关键词] 五防系统 智能化 变电站 应用
中图分类号： TM76 文献标识码：A 文章编号：
引言：五防体系在智能化变电站中具有非常重要的意义，它不仅是智能化变电站发展的重要构成部分，而且是防止电气操作失误的必备技术手段。五防体系在智能化变电站中的应用，不仅提高了我国智能化变电站的技术，而且大大节约了电力系统的成本，提高了输电的效率，本文主要分析五防系统在基于IEC61850 的智能化变电站的应用。
一、五防系统的相关概念
（一）五防概念
电力系统中的五防技术是指防止误入带电隔离区间、防止带负荷分合刀闸、防止误分合断路器、防止带电挂接地线、防止带地线合刀闸等五项防止电气误操作。
（二）发展历程
我国电力系统在1990年就提出了电力系统中的五防技术要求，主要是为了防止电力系统在运行过程中工作人员操作不当引起的人身和重大设备发生事故，以免造成不必要的损失。而且制定了相关法规对电力系统的运行进行了操作，规定了电力系统运行的正确原则和方案。而且国家电力总公司在2000年发布了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，其中明确规定了在电力系统运行过程中，要采取远程计算机监控技术，而且要具备防误闭锁功能。这样能够有效的解决电力系统中出现问题对电力设备或者人身伤害的事故。
（三）实现方式
我国电力研究单位也在不断的探寻新技术条件下五防系统的运用，如何实现五防系统，主要包括以下几个方面：
（1）电气防误闭锁
电气防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术，该技术主要通过一些设备的辅助点来实现闭锁，这是电力系统闭锁中最为基本的形式，但是实现该技术要接入二次电缆，接线方式也比较困难，运行维护需要较高的成本和技术措施。而且该技术只能防止开关、隔刀以及地刀的操作，不能实现完整的“五防”技术。而且电气闭锁回路系统是我国电力系统在长期发展过程中的经验积累，实现起来比较可靠。
（2）机械防误闭锁
该装置一般应用在户内变电站中，在我国35 kV的设备为手车式开关柜，10 kV设备是金属封闭型开关柜。厂家在生产柜壳过程中就会把机械防误闭锁装置放在一起进行设计，主要是采取机械之间的联系来实现联动操作，这样就能够实现闭锁要求。而且该设备具有防尘、防污染的效果，但是也存在诸多问题，主要是联动的环节多，操作过程复杂，应用的范围有限制。不能防止误分、誤合断路器，不能完善地防止误入带电间隔和带电合接地刀。
（3）程序锁
主要是用钥匙传递来实现相关操作。这比较适合户外配电装置，而且不受距离的限制。但是在使用的过程中必须从头开始，中间不能间断，如果在操作过程中某个环节或者部位出现问题，程序锁就失去了效果，主要问题是操作过程中程序容易发生紊乱或者卡涩现象，相关功能还不是很完善。
（4）传统的微机五防系统
微机五防系统是计算机技术在变电站中的应用的成果，主要运用在高压开关设备方面，为了防止电气操作的失误。主要由主机、机械编码锁、电脑钥匙、电气编码锁、模拟屏等相关元件构成，微机防误闭锁装置主要有开关、刀闸、地线以及开关柜门四种类型，上述设备是通过微机锁具（电编码锁和机械编码锁）实现闭锁的，对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。
（5）一体化的微机五防系统
一体化微机五防系统采用一体化的设计理念，对变电站进行实时监控以及故障信息系统子占、工程师站和五防为一体，但是在子系统的设计和运行上面是相互独立的，这样既能满足信息的需要，而且由能实现自己的单独运行，满足功能灵活性要求。
二、五防在智能化变电站中的应用
（一）智能化变电站概述
随着我国电力技术的不断发展，电力智能化技术也不断发展，计算机在电力系统中的发展也不断取得进步。智能化变电站在我国也得到不断的推广和应用，这也是我国电力发展的主要方向。智能化变电站主要是有电力系统和计算机系统共同组成的，以过程层、间隔层、站控层三层结构体系构成。主要是运用光纤通信技术取代原有的电缆，并运用计算机信息共享系统对变电站进行智能化操作。
（二）智能化变电站对五防的要求
我国电力总公司2009年编写了《智能变电站技术导则》，从安全可靠以及经济适用等方面对智能化变电站的运行和系统进行了仔细的说明。对智能化系统防误操作进行了几个方案的试验，主要是通过监控系统的逻辑闭锁软件实现全站的防误操作闭锁功能；监控系统设置“五防”工作站；配置独立于监控系统的的专用微机“五防”系统。而且指出一体化五防在智能化变电站应用必将是发展趋势。
（三）智能化变电站一体化五防特点
智能化变电站的一体化五防体系的特点主要有以下几点：
（1）五防工作站的建立要根据现场的情况进行灵活的选择，工作站既可以作为监控系统的一个部分，也可以作为操作员站。
（2）监控系统主要包括防误闭锁功能、操作票功能可以与五防主机共享信息数据库，五防数据可以从监控中获得，不需采用通信方式，省略微机五防的中间环节，能够提高五防数据的可靠性和实时性，提高五防系统运行的效率。
（3）五防系统的数据库与监控体系互相统一，不需要进行二次建模，能够减少现场的维护和调试工作，减少成本。
（4）五防系统作为监控功能的一个组件，无缝融入到监控系统中，全图形化界面，易于操作，用户不必同时熟悉两套软件界面，减轻了运行人员的负担和工作量。
（四）网络化五防
在网络信息技术不断发展的今天，嵌入式软硬件技术的发展，智能化变电站可以通过站控和间隔层之间的 以太网实时交换逻辑闭锁所需要的位置信息，实现间隔层五防功能，达到实用化水平。
传统变电站间隔层五防。传统变电站间隔五防功能主要是采取太网和UDP 报文机制，间隔层各IED 设备通过自定义的通信机制进行状态或位置信息的实时交互。但是传统的实现方式具有一定的缺陷性，那就是各个厂家设备具有私下协议，不同厂家的产品不能进行闭锁操作，自定义的数据重发机制都存在或多或少的问题，制约了间隔层五防技术的工程应用。
实现间隔层五防的方式。网络化的间隔层五防功能所用的遥信数据是通过GOOSE机制从过程层的智能接口获得，模拟量通过过程层的合并器获得。全站的数据通过开放的GOOSE通信网络实时传送，每台间隔层设备都能及时获得其逻辑闭锁所需的数据，并将这些数据应用于本间隔的控制闭锁逻辑条件判别，从而实现独立于五防主站的间隔层的逻辑闭锁。
结语：
随着我国电力信息技术的不断发展和电子计算机技术的发展，智能化电力系统将在我国广泛的应用，这和我国对电力需求是分不开的。我国经济的持续健康发展，对电力需求不断增加，而且地域间的电力系统发展不平衡，只有大力发展电力信息技术，加大五防系统在电力智能化的运用，不仅能够提高电力系统运行的安全效率，而且能够不断提高我国电力系统发展水平，提高国际竞争力。因此，随着智能化变电站建设的大量推广，智能化一次设备和网络化二次设备技术的完善，一体化五防和网络化五防在智能化变电站中的应用会越来越广泛。
参考文献：
[1]顾拥军.变电站防误闭锁应用分析[J].继电器2010（2）：66-70.
[3]陈志军.500kV综合自动化变电站的防误闭锁应用[J].电力研究，2011（18）：69-71.
作者简介：左培玲 1974年 女 安徽省铜陵市 铜陵市供电公司 电网调度自动化维护员高级技师 本科 自动化专业
[关键词] 五防系统 智能化 变电站 应用
中图分类号： TM76 文献标识码：A 文章编号：
引言：五防体系在智能化变电站中具有非常重要的意义，它不仅是智能化变电站发展的重要构成部分，而且是防止电气操作失误的必备技术手段。五防体系在智能化变电站中的应用，不仅提高了我国智能化变电站的技术，而且大大节约了电力系统的成本，提高了输电的效率，本文主要分析五防系统在基于IEC61850 的智能化变电站的应用。
一、五防系统的相关概念
（一）五防概念
电力系统中的五防技术是指防止误入带电隔离区间、防止带负荷分合刀闸、防止误分合断路器、防止带电挂接地线、防止带地线合刀闸等五项防止电气误操作。
（二）发展历程
我国电力系统在1990年就提出了电力系统中的五防技术要求，主要是为了防止电力系统在运行过程中工作人员操作不当引起的人身和重大设备发生事故，以免造成不必要的损失。而且制定了相关法规对电力系统的运行进行了操作，规定了电力系统运行的正确原则和方案。而且国家电力总公司在2000年发布了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，其中明确规定了在电力系统运行过程中，要采取远程计算机监控技术，而且要具备防误闭锁功能。这样能够有效的解决电力系统中出现问题对电力设备或者人身伤害的事故。
（三）实现方式
我国电力研究单位也在不断的探寻新技术条件下五防系统的运用，如何实现五防系统，主要包括以下几个方面：
（1）电气防误闭锁
电气防误闭锁回路是一种现场电气联锁技术，该技术主要通过一些设备的辅助点来实现闭锁，这是电力系统闭锁中最为基本的形式，但是实现该技术要接入二次电缆，接线方式也比较困难，运行维护需要较高的成本和技术措施。而且该技术只能防止开关、隔刀以及地刀的操作，不能实现完整的“五防”技术。而且电气闭锁回路系统是我国电力系统在长期发展过程中的经验积累，实现起来比较可靠。
（2）机械防误闭锁
该装置一般应用在户内变电站中，在我国35 kV的设备为手车式开关柜，10 kV设备是金属封闭型开关柜。厂家在生产柜壳过程中就会把机械防误闭锁装置放在一起进行设计，主要是采取机械之间的联系来实现联动操作，这样就能够实现闭锁要求。而且该设备具有防尘、防污染的效果，但是也存在诸多问题，主要是联动的环节多，操作过程复杂，应用的范围有限制。不能防止误分、誤合断路器，不能完善地防止误入带电间隔和带电合接地刀。
（3）程序锁
主要是用钥匙传递来实现相关操作。这比较适合户外配电装置，而且不受距离的限制。但是在使用的过程中必须从头开始，中间不能间断，如果在操作过程中某个环节或者部位出现问题，程序锁就失去了效果，主要问题是操作过程中程序容易发生紊乱或者卡涩现象，相关功能还不是很完善。
（4）传统的微机五防系统
微机五防系统是计算机技术在变电站中的应用的成果，主要运用在高压开关设备方面，为了防止电气操作的失误。主要由主机、机械编码锁、电脑钥匙、电气编码锁、模拟屏等相关元件构成，微机防误闭锁装置主要有开关、刀闸、地线以及开关柜门四种类型，上述设备是通过微机锁具（电编码锁和机械编码锁）实现闭锁的，对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。
（5）一体化的微机五防系统
一体化微机五防系统采用一体化的设计理念，对变电站进行实时监控以及故障信息系统子占、工程师站和五防为一体，但是在子系统的设计和运行上面是相互独立的，这样既能满足信息的需要，而且由能实现自己的单独运行，满足功能灵活性要求。
二、五防在智能化变电站中的应用
（一）智能化变电站概述
随着我国电力技术的不断发展，电力智能化技术也不断发展，计算机在电力系统中的发展也不断取得进步。智能化变电站在我国也得到不断的推广和应用，这也是我国电力发展的主要方向。智能化变电站主要是有电力系统和计算机系统共同组成的，以过程层、间隔层、站控层三层结构体系构成。主要是运用光纤通信技术取代原有的电缆，并运用计算机信息共享系统对变电站进行智能化操作。
（二）智能化变电站对五防的要求
我国电力总公司2009年编写了《智能变电站技术导则》，从安全可靠以及经济适用等方面对智能化变电站的运行和系统进行了仔细的说明。对智能化系统防误操作进行了几个方案的试验，主要是通过监控系统的逻辑闭锁软件实现全站的防误操作闭锁功能；监控系统设置“五防”工作站；配置独立于监控系统的的专用微机“五防”系统。而且指出一体化五防在智能化变电站应用必将是发展趋势。
（三）智能化变电站一体化五防特点
智能化变电站的一体化五防体系的特点主要有以下几点：
（1）五防工作站的建立要根据现场的情况进行灵活的选择，工作站既可以作为监控系统的一个部分，也可以作为操作员站。
（2）监控系统主要包括防误闭锁功能、操作票功能可以与五防主机共享信息数据库，五防数据可以从监控中获得，不需采用通信方式，省略微机五防的中间环节，能够提高五防数据的可靠性和实时性，提高五防系统运行的效率。
（3）五防系统的数据库与监控体系互相统一，不需要进行二次建模，能够减少现场的维护和调试工作，减少成本。
（4）五防系统作为监控功能的一个组件，无缝融入到监控系统中，全图形化界面，易于操作，用户不必同时熟悉两套软件界面，减轻了运行人员的负担和工作量。
（四）网络化五防
在网络信息技术不断发展的今天，嵌入式软硬件技术的发展，智能化变电站可以通过站控和间隔层之间的 以太网实时交换逻辑闭锁所需要的位置信息，实现间隔层五防功能，达到实用化水平。
传统变电站间隔层五防。传统变电站间隔五防功能主要是采取太网和UDP 报文机制，间隔层各IED 设备通过自定义的通信机制进行状态或位置信息的实时交互。但是传统的实现方式具有一定的缺陷性，那就是各个厂家设备具有私下协议，不同厂家的产品不能进行闭锁操作，自定义的数据重发机制都存在或多或少的问题，制约了间隔层五防技术的工程应用。
实现间隔层五防的方式。网络化的间隔层五防功能所用的遥信数据是通过GOOSE机制从过程层的智能接口获得，模拟量通过过程层的合并器获得。全站的数据通过开放的GOOSE通信网络实时传送，每台间隔层设备都能及时获得其逻辑闭锁所需的数据，并将这些数据应用于本间隔的控制闭锁逻辑条件判别，从而实现独立于五防主站的间隔层的逻辑闭锁。
结语：
随着我国电力信息技术的不断发展和电子计算机技术的发展，智能化电力系统将在我国广泛的应用，这和我国对电力需求是分不开的。我国经济的持续健康发展，对电力需求不断增加，而且地域间的电力系统发展不平衡，只有大力发展电力信息技术，加大五防系统在电力智能化的运用，不仅能够提高电力系统运行的安全效率，而且能够不断提高我国电力系统发展水平，提高国际竞争力。因此，随着智能化变电站建设的大量推广，智能化一次设备和网络化二次设备技术的完善，一体化五防和网络化五防在智能化变电站中的应用会越来越广泛。
参考文献：
[1]顾拥军.变电站防误闭锁应用分析[J].继电器2010（2）：66-70.
[3]陈志军.500kV综合自动化变电站的防误闭锁应用[J].电力研究，2011（18）：69-71.
作者简介：左培玲 1974年 女 安徽省铜陵市 铜陵市供电公司 电网调度自动化维护员高级技师 本科 自动化专业