電力系統(tǒng)如何防止錯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。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，微機防誤閉鎖系統(tǒng)憑其獨特的邏輯判斷能力在不久的將來擔(dān)負(fù)重任，同時，如同在其它行業(yè)一樣，計算機的模擬（甚至于仿真）培訓(xùn)系統(tǒng)也使電氣操作人員的培訓(xùn)工作進入了一個嶄新的階段。 [b]1　微機防誤閉鎖系統(tǒng) [/b]　　微機防誤閉鎖系統(tǒng)是一種以計算機及其外圍設(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算機監(jiān)控體系，它由以下六大部分組成：微型計算機、模擬操作及顯示屏、現(xiàn)場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、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　微機防誤閉鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　　微機防誤閉鎖系統(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，可以分為以下類型。 　　a） 按現(xiàn)場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工作量較大，相對于已建成的變電站而言，實施難度較大；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人員，但具有安裝方便，有利于遠方遙控的優(yōu)勢；移動式采集器是一個由人工攜帶并逐點采集設(shè)備狀態(tài)的采樣記錄儀，具有投資最少、安裝維護最方便的特點，但對廠家的技術(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，在操作者進行操作時，必須嚴(yán)格按照事先編制的程序順序進行操作，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去的特殊操作項目，便無法適應(yīng)，給現(xiàn)場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行典型操作，遇到特殊情況時還可進行不違反基本原則的靈活操作，其操作邏輯分析由一個貯存在電腦鑰匙內(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)測型與可事后追憶監(jiān)測型。無事后追憶監(jiān)測型能對現(xiàn)場操作的步驟進行監(jiān)測閉鎖，但不進行語言提示及不能事后追查實際操作過程?？墒潞笞窇洷O(jiān)測型，既可在操作過程中進行監(jiān)測閉鎖，同時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（包括試圖進行但被電腦鑰匙閉鎖而未遂的操作項目）。 [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及功能差別，但其基本的工作功能是相同的。 　　2.1　微型計算機 　　微機是整個防誤閉鎖系統(tǒng)中的核心，其內(nèi)部貯存和運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)場與模擬顯示屏傳來的信息 　　由于被操作設(shè)備的實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比，且給出提示信息供操作員糾正錯誤，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行預(yù)演，微型計算機根據(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，并進行邏輯判斷，確定操作步驟是否合理，并提示錯誤內(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，微機將正確的操作程序指令發(fā)送到電腦鑰匙及打印機。 　　d） 核對操作過程 　　微機要求操作人員在現(xiàn)場完成操作任務(wù)后，插回電腦鑰匙匯報操作過程，微機從電腦鑰匙中的“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)定操作項目和被電腦鑰匙閉匙未遂的違規(guī)操作項目及沒有執(zhí)行的預(yù)定操作項目。 　　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實際設(shè)備進行實際操作前，進行操作預(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)計表示實際設(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，無需返回主控室進行模擬預(yù)演而直接進行不在預(yù)定操作程序中的合法操作，但事后須用電腦鑰匙向微機匯報操作過程，如前所述，微機會追查、復(fù)核操作過程，并指出已執(zhí)行的不在預(yù)定程序中的合法項目和被電腦鑰匙閉鎖而中止的未遂違規(guī)操作項目及沒有執(zhí)行的預(yù)定操作項目。 　　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、真實地將設(shè)備狀態(tài)傳送到微機，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。為了實現(xiàn)程序閉鎖，每一個設(shè)備的每一個操作控制點均應(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，操作者進行操作時電腦鑰匙一插入被操作設(shè)備的控點電子鎖內(nèi)，則產(chǎn)生以下效果： 　　a） 電腦鑰匙讀出該點身份編碼，以確定該操作控點是否是預(yù)定程序中本步操作控點。 　　b） 比較確認(rèn)正確，則打開該控點閉鎖，提示“可以操作”；否則閉鎖控點，提示“步驟錯誤”和顯示錯誤性質(zhì)，直到操作人員找對正確的制備控點為止。 　　c） 本步操作完畢后，關(guān)閉該控點閉鎖，提示“本步操作已完成”，可進行下一操作。 　　上述3項在每一步操作時均重復(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)軟件是整個微機防誤閉鎖系統(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、顯示器、音響等附件在內(nèi)的計算機輸入、輸出設(shè)備。主要用于系統(tǒng)維護人員進行程序修改、邏輯編制和操作人員進行操作任務(wù)選擇、操作票打印等任務(wù)時，完成人機對話功能。 [b]3　技術(shù)要點 [/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現(xiàn)對電氣“五防”作出邏輯判斷。但卻對“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)升級的重要課題。 　　另外，由于軟件本身及所運行的平面軟件的原因，可能出現(xiàn)某種“邏輯陷阱”（例如 WIN’95 就存在浮點運算的邏輯陷阱，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 　　包括二個要素：一是硬件的可能性；另一個是軟件系統(tǒng)的可靠性。 　　a） 硬件的可靠性包括二個方面：一是使用性能的可靠性，常見的問題是硬件的抗機械疲勞能力，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)計的可靠性。例如，過去曾發(fā)生過“走空程序”的問題，就是因為硬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠周密，而造成的操作步驟跳空，這種現(xiàn)象是非常危險的，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，另一個問題是當(dāng)系統(tǒng)中的某一部分（某每一個文件）意外損壞時，整個系統(tǒng)能否正常運行，還需要在軟件編制時，設(shè)計一定的“冗余”部分，加強邏輯運算與分析過程中程序間的交叉支持能力。 [b]4　經(jīng)驗 [/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)其特點自行設(shè)計加工專用鎖具。 　　鎖具的安裝點的選擇也是能否真正實現(xiàn)對操作程序進行閉鎖的關(guān)鍵。例如，臨時按地線的鎖控點的選擇、確定，這個問題是幾乎所有的變電站遇到的難題。必須根據(jù)各站特點對原有接地體進行改造，以確保每一設(shè)備只有唯一的接地線插入點，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)計的控制回路中，合閘電源與分閘電源是相互獨立的。因此，在安裝時不能按常規(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)核對各控點編碼的正確性固然重要，筆者認(rèn)為系統(tǒng)閉鎖邏輯的測試更加重要。這是因為閉鎖邏輯雖然是經(jīng)過運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)差錯的可能性和隱蔽性則更危險。 　　簡單也是最可靠的測試方法是：在投運前由運行人員進行隨心所欲的模擬操作（包括大量錯誤操作）。 　　4.3　一物多用 　　借用微機防誤閉鎖系統(tǒng)的模擬預(yù)演測試功能，讓運行操作人員經(jīng)常在模擬操作顯示屏上進行常規(guī)操作演習(xí)及反事故演習(xí)的仿真培訓(xùn)，可使運行人員對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)品將在不遠的將來進入電力系統(tǒng)，研究、應(yīng)用和推廣這方面的技術(shù)也將是電力系統(tǒng)一個長遠的課題。[/align]