利用图像比对完善微机防误操作闭锁功能

陈昱，方莹斌，王丽蓉

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

利用图像比对完善微机防误操作闭锁功能

陈昱，方莹斌，王丽蓉

（国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江湖州313000）

一般情况下只要微机防误系统正常，变电所电气设备操作应该没有问题。但事实上仍然存在误操作的可能性，必须采取技术措施来有效避免设备操作不到位情况发生，可以将微机防误系统和视频工具相结合，利用图像分析技术，实现微机防误闭锁全覆盖。

微机防误；图像比对；闭锁

近年来随着防误操作技术的发展，电力系统电气设备的误操作几率逐步降低，尤其是微机防误系统的灵活应用，使变电所电气设备操作过程中的防误操作措施覆盖面大大增加，但是误操作事故仍有发生，严重威胁电网的安全运行。为此，提出了利用图像比对完善闭锁功能的建议。

1 应用微机防误系统后的误操作

正常情况下，利用微机防误系统操作电气设备的流程依次如下：接令、开票、图形模拟、灌票、操作。利用微机防误系统操作每一步都有闭锁条件，只有条件允许才能进行操作模拟。以合母线隔离开关（简称闸刀）的操作为例，该间隔闸刀必须在分位、所在母线的母线接地闸刀在分位、两侧的接地闸刀在分位才能允许模拟操作，上述任一条件不满足则闭锁操作，模拟正确后才能灌票操作。因此，只要防误装置正常，操作应该没有问题。但事实上仍然存在误操作的可能性。主要原因是：开关、闸刀等一次设备存在操作不到位的可能。

安规规定：拉合设备（开关、闸刀、接地闸刀等）后检查设备位置的项目应填入操作票内；操作应有2人进行，其中1人监护，1人操作。基层运维部门也制定了标准化操作评分细则、操作第三者监护、到岗到位制度等执行细则和规定来确保操作安全正确。但只要有人为因素存在，操作不到位的风险就无法杜绝。

事故案例1：某变电站运行值班人员在进行10 kV电容器961开关由热备用转冷备用的操作过程中，由于9611闸刀传动轴变形，分闸不到位，操作人员也未按规定逐相核查闸刀实际位置，发生一起带电合接地闸刀恶性误操作事故。

事故案例2：某500 kV变电站按计划进行4号联变综合检修。综合检修工作结束，对4号联变进行复电操作。值班人员进行模拟操作后正式操作，操作票共103项。在操作到第72项合5021-1闸刀时A相发生弧光短路，500 kVⅠ母线母差保护动作，切除500 kVⅠ母线所联的3台开关。

事故原因是由于操作5021-17闸刀时A相分闸未到位，操作人员又没有严格执行“倒闸操作6项把关规定”，未对接地闸刀位置进行逐相检查，未能及时发现5021-17闸刀A相没有完全分开，造成5021-1闸刀带接地闸刀合闸，引发500 kVⅠ母线A相接地故障。

上述2起事故表明，设备存在操作不到位情况，而微机防误系统无法对此类情况进行闭锁。因此，必须采取技术措施，有效避免设备操作不到位情况的发生。

经过分析发现，确认设备到位有3种途径：表计指示；信号变化；机械位置指示。表计指示不能体现所有情况，如充电操作就不能反应。而信号的相应变化与机械位置指示均能有效反映设备变位情况。安规规定，如不能看到设备实际位置，可通过机械位置指示、电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测、遥信等信号的变化来判断，而实现这些判断，主要依靠工作人员的肉眼。

2 解决对策

为使用技术工具代替工作人员的肉眼来实现判断，可以将微机防误系统和视频工具相结合。利用图像分析技术，在微机防误闭锁逻辑中引入图像比对环节，用以检查设备变位后的各个指示和信号变化情况，将操作钥匙中的原提示项步骤改为闭锁项步骤，实现微机防误闭锁对设备检查项的覆盖，如图1所示。

图1 防误闭锁的全覆盖

将所有在操作中需要人眼判断的项目，拍摄照片存入图库，拍摄时应注意将设备命名编号同时摄入。以双母线接线形式的1个间隔为例，需要拍摄照片项目见表1。

1个间隔大约有22张照片，以1个220 kV变电所约有50个间隔来计算，则总共大约有1 100张左右的照片存入图库。照片格式不需要很大，整个图库能有几个G的容量就足够使用。

在原微机操作解锁钥匙所具备功能的基础上，增加摄像头功能使其能够实施现场设备拍摄，增加图片存储功能使其可以存入该次操作需比对的原图。

在微机防误系统软件中加入图像识别比对功能，或者可使其能与图像识别比对软件配合，将原执行提示性步骤的检查设备位置项加入图像比对判据，实现闭锁。如：在拉开开关后立即出现“检查开关机械位置在分位”指示，用微机钥匙自带的摄像头拍摄对应开关机械位置，所拍图像与灌票时存入的开关分位原图进行比对，如相似度超过设定值，即可认为该步操作已完成，可以进入下步操作，否则不能进入下个步骤。

如能实现对微机防误操作系统的图像对比闭锁功能，则可以实现微机防误闭锁对整个操作过程的全覆盖。以双母线接线的线路由运行改冷备用操作为例，微机防误系统对操作过程的闭锁作用见图2。操作全过程没有提示项，实现闭锁全覆盖。

表1 双母线接线形式的一个线路间隔的图库

图2 防误操作程序

3 结语

以柏树变改造后的3号主变冷却器系统为例可以看出，采用基于PLC的变压器冷却器控制系统大大减少了控制回路中的继电器数量，降低了故障率，提高了控制系统的可靠性、灵活性。其智能化的特点有效减少了维护工作量，实现了变压器冷却系统全部实时信息的自动采集和综合应用，满足了变电站无人值守及智能电网建设的要求。此外，应用PLC及变频技术对变压器冷却装置进行自动控制，使变压器冷却系统设计更科学、功能更完善、效果更理想[4]，提高了变压器运行的安全性和经济性。

[1]章伟国，顾冰，顾克拉.基于PLC的风冷控制系统在大型变压器上的应用[J].浙江电力，2010，29（3）∶19-21.

[2]张晨冬.PLC在变压器冷却装置中的应用[J].湖南有色金属，2010，4（26）∶51-55.

[3]董继民，赵登福，端木凡洲，等.可编程序控制器在大型变压器冷却控制系统中的应用[J].变压器，2002，39（2）∶30-32.

[4]高健.变压器智能冷却控制系统的应用及其发展趋势[J].湖州师范学院学报，2011，11（33）∶122-125.

（本文编辑：杨勇）

Improvement of Microcomputer Anti-maloperation Lockout by Image Comparison

CHEN Yu，FANG Yingbin，WANG Lirong
（State Grid Huzhou Power Supply Company，Huzhou Zhejiang 313000，China）

Generally speaking，the operation of electrical devices in substations might be out of question if microcomputer anti-maloperation lockout system works normally.However，there are potentials of maloperation.Therefore，technical measures must be taken to avoid device maloperation.Microcomputer anti-maloperation system can be combined with video tools to realize full coverage of micro-computer mal-operation lockout by using image analysis technology.

microcomputer anti-maloperation;image comparison;lockout

TM762.1+3

：B

：1007-1881（2014）01-0021-02

2013-05-17

冯洋（1983-），男，浙江衢州人，硕士，工程师，现从事电力系统变电运行工作。