電力系統(tǒng)如何防止錯(cuò)誤的倒閘操作而引發(fā)事故（特別是重大事故），一直是困擾本行業(yè)的重大問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)憑其獨(dú)特的邏輯判斷能力在不久的將來擔(dān)負(fù)重任，同時(shí)，如同在其它行業(yè)一樣，計(jì)算機(jī)的模擬（甚至于仿真）培訓(xùn)系統(tǒng)也使電氣操作人員的培訓(xùn)工作進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。 [b]1　微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng) [/b]　　微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備為基礎(chǔ)、智能專家系統(tǒng)為核心的防止人為操作失誤的計(jì)算機(jī)監(jiān)控體系，它由以下六大部分組成：微型計(jì)算機(jī)、模擬操作及顯示屏、現(xiàn)場(chǎng)信息采集及通信系統(tǒng)裝置、電腦鑰匙、電子閉鎖裝置、智能專家系統(tǒng)軟件等，以及電源、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等輔助設(shè)備，其結(jié)構(gòu)詳見圖1所示（虛框內(nèi)設(shè)備為可選部件）。 [align=left] 　　 圖1　微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　　微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)在國內(nèi)沒有制訂具體的分類方法及標(biāo)準(zhǔn)，但根據(jù)其性能及構(gòu)造特點(diǎn)，可以分為以下類型。 　　a） 按現(xiàn)場(chǎng)信息采集及通信方式：可分為固定式采集器有線通信型、固定式采集器無線通信型、移動(dòng)式采集器無繩通信型三種。其性能各有特色。固定式采集器有線通信型，是最傳統(tǒng)的、可靠性較高的產(chǎn)品，但由于其安裝及維護(hù)工作量較大，相對(duì)于已建成的變電站而言，實(shí)施難度較大；固定式采集無線通信型，為了保證工作可靠性，需要投入較多的資金購置昂貴的通信設(shè)備，而且必須配備高水平的維護(hù)人員，但具有安裝方便，有利于遠(yuǎn)方遙控的優(yōu)勢(shì)；移動(dòng)式采集器是一個(gè)由人工攜帶并逐點(diǎn)采集設(shè)備狀態(tài)的采樣記錄儀，具有投資最少、安裝維護(hù)最方便的特點(diǎn)，但對(duì)廠家的技術(shù)水平和工藝質(zhì)量要求甚高。 　　b） 按閉鎖控制方式：可分為固定式程序閉鎖型與智能式程序閉鎖型。固定式程序閉鎖型，在操作者進(jìn)行操作時(shí)，必須嚴(yán)格按照事先編制的程序順序進(jìn)行操作，否則就閉鎖被操作設(shè)備。這種產(chǎn)品雖然制止了可能發(fā)生的誤操作，但遇到某些沒有事先編制進(jìn)去的特殊操作項(xiàng)目，便無法適應(yīng)，給現(xiàn)場(chǎng)操作的靈活性帶來制約。智能式程序閉鎖型，操作者既可按事先編制的程序進(jìn)行典型操作，遇到特殊情況時(shí)還可進(jìn)行不違反基本原則的靈活操作，其操作邏輯分析由一個(gè)貯存在電腦鑰匙內(nèi)的智能專家系統(tǒng)控制。 　　c） 按操作過程監(jiān)視方式可分為：無事后追憶監(jiān)測(cè)型與可事后追憶監(jiān)測(cè)型。無事后追憶監(jiān)測(cè)型能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作的步驟進(jìn)行監(jiān)測(cè)閉鎖，但不進(jìn)行語言提示及不能事后追查實(shí)際操作過程?？墒潞笞窇洷O(jiān)測(cè)型，既可在操作過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)閉鎖，同時(shí)在操作過程中有電腦語言提示，并且，在操作結(jié)束后可以從“黑匣子”中追查操作過程（包括試圖進(jìn)行但被電腦鑰匙閉鎖而未遂的操作項(xiàng)目）。 [b]2　基本功能 [/b]　　各種類型的產(chǎn)品由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，其工作方式均有各自的特點(diǎn)及功能差別，但其基本的工作功能是相同的。 　　2.1　微型計(jì)算機(jī) 　　微機(jī)是整個(gè)防誤閉鎖系統(tǒng)中的核心，其內(nèi)部貯存和運(yùn)行全過程的程序控制。它的主要作用如下： 　　a） 接收和分析從現(xiàn)場(chǎng)與模擬顯示屏傳來的信息 　　由于被操作設(shè)備的實(shí)際狀況是決定可操作程序的依據(jù)，因此，它在每次操作前和操作后都要逐一準(zhǔn)確地讀取、核對(duì)被操作設(shè)備及相關(guān)設(shè)施的現(xiàn)狀，并將其與模擬操作顯示屏對(duì)比，且給出提示信息供操作員糾正錯(cuò)誤，以確保本次操作（或下次操作）前的狀態(tài)正確性。 　　b） 監(jiān)測(cè)模擬操作過程 　　按行業(yè)法規(guī)，電氣倒閘操作前均應(yīng)先在模擬顯示屏上進(jìn)行預(yù)演，微型計(jì)算機(jī)根據(jù)智能專家系統(tǒng)或事先編寫的典型操作程序全過程監(jiān)視模擬操作的每一步驟，并進(jìn)行邏輯判斷，確定操作步驟是否合理，并提示錯(cuò)誤內(nèi)容，以便操作人員更正。 　　c） 傳遞操作程序指令 　　當(dāng)操作人員在模擬操作顯示屏預(yù)演操作結(jié)束后，微機(jī)將正確的操作程序指令發(fā)送到電腦鑰匙及打印機(jī)。 　　d） 核對(duì)操作過程 　　微機(jī)要求操作人員在現(xiàn)場(chǎng)完成操作任務(wù)后，插回電腦鑰匙匯報(bào)操作過程，微機(jī)從電腦鑰匙中的“黑匣子”讀出操作記錄，并發(fā)出語音或字符信息指出其已執(zhí)行的合法非預(yù)定操作項(xiàng)目和被電腦鑰匙閉匙未遂的違規(guī)操作項(xiàng)目及沒有執(zhí)行的預(yù)定操作項(xiàng)目。 　　2.2　模擬操作及顯示屏 　　模擬操作及顯示屏是用于供操作人員在對(duì)實(shí)際設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作前，進(jìn)行操作預(yù)演和顯示有關(guān)提示信息的裝置。一般是在特制的屏板上裝設(shè)計(jì)表示實(shí)際設(shè)備“電氣一次接線圖”和相應(yīng)開關(guān)、刀閘的模擬操作電鍵、狀態(tài)指示燈及與微機(jī)相聯(lián)的通信口。 　　2.3　電腦鑰匙 　　電腦鑰匙的主要功能是用于辨別被操作設(shè)備身份和打開符合規(guī)定程序之被操作設(shè)備的閉鎖裝置，以控制操作人員的操作過程。高性能產(chǎn)品的電腦鑰匙還帶有微處理器和“黑匣子”，具有智能防誤功能，供操作人員在緊急情況下，無需返回主控室進(jìn)行模擬預(yù)演而直接進(jìn)行不在預(yù)定操作程序中的合法操作，但事后須用電腦鑰匙向微機(jī)匯報(bào)操作過程，如前所述，微機(jī)會(huì)追查、復(fù)核操作過程，并指出已執(zhí)行的不在預(yù)定程序中的合法項(xiàng)目和被電腦鑰匙閉鎖而中止的未遂違規(guī)操作項(xiàng)目及沒有執(zhí)行的預(yù)定操作項(xiàng)目。 　　2.4　信息采集及通信裝置 　　正如前述有3種結(jié)構(gòu)形式。它的主要作用是及時(shí)、真實(shí)地將設(shè)備狀態(tài)傳送到微機(jī)，作為邏輯分析依據(jù)。 　　2.5　電子閉鎖裝置 　　電子閉鎖裝置的主要功能就是控制被操作設(shè)備之操作機(jī)構(gòu)的開放與否，它包括電子編碼鎖具和智能電子鑰匙兩部分。為了實(shí)現(xiàn)程序閉鎖，每一個(gè)設(shè)備的每一個(gè)操作控制點(diǎn)均應(yīng)裝配一把有唯一固定電子編碼的電子鎖具。 　　由于電腦鑰中已經(jīng)貯存了本次操作的規(guī)定程序，因此，操作者進(jìn)行操作時(shí)電腦鑰匙一插入被操作設(shè)備的控點(diǎn)電子鎖內(nèi)，則產(chǎn)生以下效果： 　　a） 電腦鑰匙讀出該點(diǎn)身份編碼，以確定該操作控點(diǎn)是否是預(yù)定程序中本步操作控點(diǎn)。 　　b） 比較確認(rèn)正確，則打開該控點(diǎn)閉鎖，提示“可以操作”；否則閉鎖控點(diǎn)，提示“步驟錯(cuò)誤”和顯示錯(cuò)誤性質(zhì)，直到操作人員找對(duì)正確的制備控點(diǎn)為止。 　　c） 本步操作完畢后，關(guān)閉該控點(diǎn)閉鎖，提示“本步操作已完成”，可進(jìn)行下一操作。 　　上述3項(xiàng)在每一步操作時(shí)均重復(fù)執(zhí)行，并記錄在“黑匣子”中。直到本操作任務(wù)全部操作完畢，提示“操作結(jié)束”。 　　2.6　智能專家系統(tǒng) 　　智能專家系統(tǒng)軟件是整個(gè)微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的靈魄。各種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及性能差異較大，但一個(gè)最基本的功能是狀態(tài)判斷與邏輯分析。 　　2.7　外圍設(shè)備 　　外圍設(shè)備是包括鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、顯示器、音響等附件在內(nèi)的計(jì)算機(jī)輸入、輸出設(shè)備。主要用于系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行程序修改、邏輯編制和操作人員進(jìn)行操作任務(wù)選擇、操作票打印等任務(wù)時(shí)，完成人機(jī)對(duì)話功能。 [b]3　技術(shù)要點(diǎn) [/b]　　3.1　系統(tǒng)軟件質(zhì)量問題 　　a） 功能的完備性 　　系統(tǒng)軟件的功能既要能滿足正常使用狀態(tài)（典型操作）下的邏輯分析能力，而且，還應(yīng)適應(yīng)用戶在特殊狀態(tài)下（如特殊操作、應(yīng)急操作）的邏輯分析能力。 　　b） 邏輯判斷的嚴(yán)密性 　　由于電力系統(tǒng)倒閘操作的復(fù)雜性，防誤閉鎖軟件的閉鎖邏輯關(guān)系也相應(yīng)復(fù)雜化。例如，大部分產(chǎn)品雖然基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣“五防”作出邏輯判斷。但卻對(duì)“解網(wǎng)”、“環(huán)網(wǎng)”等的倒閘操作的邏輯正確判斷難以勝任，應(yīng)該是該類產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)的重要課題。 　　另外，由于軟件本身及所運(yùn)行的平面軟件的原因，可能出現(xiàn)某種“邏輯陷阱”（例如 WIN’95 就存在浮點(diǎn)運(yùn)算的邏輯陷阱，據(jù)說 WIN’98 已解決此問題），導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的邏輯判斷失誤，這方面要求開發(fā)者在軟件編制中充分注意。 　　3.2　防誤閉鎖系統(tǒng)的可靠性 　　包括二個(gè)要素：一是硬件的可能性；另一個(gè)是軟件系統(tǒng)的可靠性。 　　a） 硬件的可靠性包括二個(gè)方面：一是使用性能的可靠性，常見的問題是硬件的抗機(jī)械疲勞能力，抗電氣絕緣老化能力，抗電化學(xué)腐蝕能力不夠；二是硬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。例如，過去曾發(fā)生過“走空程序”的問題，就是因?yàn)橛布慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠周密，而造成的操作步驟跳空，這種現(xiàn)象是非常危險(xiǎn)的，是電力系統(tǒng)幾十年來發(fā)生誤操作的原因之一。 　　b） 軟件系統(tǒng)可靠性除了要考慮軟件編寫邏輯嚴(yán)密性外，另一個(gè)問題是當(dāng)系統(tǒng)中的某一部分（某每一個(gè)文件）意外損壞時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，還需要在軟件編制時(shí)，設(shè)計(jì)一定的“冗余”部分，加強(qiáng)邏輯運(yùn)算與分析過程中程序間的交叉支持能力。 [b]4　經(jīng)驗(yàn) [/b]　　4.1　安裝過程中應(yīng)注意的問題 　　鎖具選型與安裝是安裝過程中遇到問題最多的。首先是選型，由于各變電站的設(shè)備類型差異較大，因此，必須充分重視鎖具與被閉鎖設(shè)備的匹配，防止因鎖具的選型不當(dāng)造成可能發(fā)生的“走空程序”現(xiàn)象，一種國外生產(chǎn)的高壓配電柜，其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，目前的定型鎖具沒有一種裝得上去，最后只能根據(jù)其特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)加工專用鎖具。 　　鎖具的安裝點(diǎn)的選擇也是能否真正實(shí)現(xiàn)對(duì)操作程序進(jìn)行閉鎖的關(guān)鍵。例如，臨時(shí)按地線的鎖控點(diǎn)的選擇、確定，這個(gè)問題是幾乎所有的變電站遇到的難題。必須根據(jù)各站特點(diǎn)對(duì)原有接地體進(jìn)行改造，以確保每一設(shè)備只有唯一的接地線插入點(diǎn)，否則閉鎖裝置形同虛設(shè)。 　　而電氣鎖的安裝更應(yīng)注意各變電站控制回路接線原理的不同而決定電氣鎖的接入方式。 　　筆者也曾遇到一些國外產(chǎn)品，由于其設(shè)計(jì)的控制回路中，合閘電源與分閘電源是相互獨(dú)立的。因此，在安裝時(shí)不能按常規(guī)方式接入，在這種方式中，同一斷路器的分、合閘閉鎖鎖具，必須使用不同的標(biāo)識(shí)編碼，否則可能造成誤操作而引發(fā)事故。 　　4.2　調(diào)試過程應(yīng)注意的問題 　　調(diào)試過程中反復(fù)核對(duì)各控點(diǎn)編碼的正確性固然重要，筆者認(rèn)為系統(tǒng)閉鎖邏輯的測(cè)試更加重要。這是因?yàn)殚]鎖邏輯雖然是經(jīng)過運(yùn)行人員和編寫人員反復(fù)核查后才確定的，但由于其本身的邏輯復(fù)雜性和錄入過程中的人為疏漏，出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性和隱蔽性則更危險(xiǎn)。 　　簡(jiǎn)單也是最可靠的測(cè)試方法是：在投運(yùn)前由運(yùn)行人員進(jìn)行隨心所欲的模擬操作（包括大量錯(cuò)誤操作）。 　　4.3　一物多用 　　借用微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的模擬預(yù)演測(cè)試功能，讓運(yùn)行操作人員經(jīng)常在模擬操作顯示屏上進(jìn)行常規(guī)操作演習(xí)及反事故演習(xí)的仿真培訓(xùn)，可使運(yùn)行人員對(duì)各類操作的熟練性和各類事故處理程序的應(yīng)變能力得到迅速提高。 5　結(jié)束語 　　變電站微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)日新月異。隨著我國科技水平的發(fā)展，各類更新更好的產(chǎn)品將在不遠(yuǎn)的將來進(jìn)入電力系統(tǒng)，研究、應(yīng)用和推廣這方面的技術(shù)也將是電力系統(tǒng)一個(gè)長遠(yuǎn)的課題。[/align]