1.项目背景
随着“运检一体化”运行模式的推广，原有的组织架构、人员岗位职责、工作内容、工作流程等都发生了变化。现有微机防误系统是针对一次设备倒闸操作而开发的安全保障系统，受过去技术条件所限制，缺少对二次设备及检修作业过程等方面的安全管控，智能与自动化能力不足，无法保证日常维护、倒闸操作、设备检修等多作业面安全，已不能满足当前变电站安全运行管理要求。主要问题如下：
1) 一次设备管控方面：高压开关柜闭锁及网门、接地线闭锁仍不完善，存在防误盲点；高压开关柜和线路侧接地刀闸验电操作缺乏强制闭锁管理；临时接地线的存放缺乏强制管理，拿取使用、入库归还不规范。
2)二次设备管控方面：变电站二次设备状态采集、二次设备校验规则技术措施还不完善，缺乏一次设备与二次设备之间、二次设备与二次设备之间的防误闭锁，执行倒闸操作过程中，存在误合、误分、漏投、漏退二次设备的安全风险。
3)检修作业管控方面：针对检修作业主要采用“工作票+组织措施”进行安全管控，缺乏强制性手段，如不同检修作业班组，同一作业面工作过程，倒闸操作、安全措施布置与检修作业的技术保证措施不完善，隐患较多。此外，二次防误技术措施主要是在检修作业中悬挂标示牌和装设遮拦（围栏），不具有强制性，无法防止运检人员在检修过程中误动、误碰二次设备。近年来在检修期间的误操作事故时有发生。
4)锁具管控方面：首先，变电站内锁具种类繁杂、钥匙众多，钥匙丢失无法开锁现象时常出现。其次，普通民用锁具防护等级低，锈蚀现象严重，往往找到钥匙也打不开锁具，时常需要暴力开锁。此外，倒闸操作中防误解锁与辅控锁具解锁作业交叉混合，解锁过程繁琐影响作业效率。
5)安全工器具方面：目前，不同变电站、不同设备操作对应的安全工器具繁多，运检人员一旦错拿、漏拿或使用超期、不合格的安全工器具，将会严重影响运检作业效率和运检人员人身安全，且作业结束后，安全工器具遗落现场的问题也十分突出，严重影响设备安全运行。
6) 解锁钥匙管理方面：紧急解锁钥匙现场操作缺乏管控，紧急解锁钥匙的使用审批得不到保障。此外，变电站使用的紧急解锁钥匙多为“万能”解锁钥匙，到达设备现场后的实际解锁操作不受控制，不具备指定解锁设备功能，存在误入间隔解锁操作的安全隐患。
2.项目概述
作为本项目的承担单位，珠海优特电力科技股份有限公司针对“运检一体化”运行模式，梳理运检作业全过程，从变电站作业安全角度出发，完善变电站微机防误闭锁功能，增加检修作业管控、二次管控、接地线管理、锁控系统管理、智能解锁钥匙管理、安全工器具管理等功能，将运检作业中各个环节可能产生电气误操作风险因素纳入到系统中进行管控，以微机防误操作系统为基础进行应用整合，建立一个平台化、网络化、标准化的智能全过程运检作业安全管控体系，涵盖运维、检修等多专业的安全管理，提升区域电网变电作业安全生产水平，提高工作效率、降低运行成本。
图1 运检作业安全管控系统图
3.项目架构
图2 运检作业安全管控系统方案结构图
本系统是在原有的变电站微机防误操作系统基础上，完善地线规范化管理、解锁钥匙管理、高压带电强制闭锁等功能，增加检修管控、二次管控、智能锁控、工器具管理等功能，通过对倒闸操作、日常维护、检修作业的业务流程和系统应用行梳理，整合各类相关的系统（装置）及应用，形成统一的运检作业安全管控系统平台，实现对变电站日常维护、倒闸操作、检修任务等工作全程监护、管理和控制，在作业过程中只需携带一把电脑钥匙就可完成所需的锁具操作。
运检作业安全管控系统由一次子系统、二次子系统、检修作业子系统、智能锁控子系统、智能解锁钥匙管理子系统、安全工器具管理子系统等部分组成，各子系统可独立运行，也可根据需要任意融合。
4.主要功能
安全管控系统针对运检一体化模式，围绕运行、日常维护、检修作业过程，提供以下主要系统业务和总体功能。
4.1运行监视
运行监盘时，安全管控系统通过二次设备/接地线状态采集、运行方式异常监测、移动应用查询服务等完善设备状态采集，并帮助运检人员提高监盘效率，相关主要功能如下：
(1)二次设备状态采集；
(2)接地线状态采集；
(3)运行方式异常监测。
4.2日常维护
日常维护时，安全管控系统提供统一的锁具管理功能，可以实现一把电脑钥匙对所有锁具进行开锁授权；当运检人员进行设备巡维时，可以使用防误钥匙对所有锁具进行开锁，而对于外来人员等，只能使用锁控钥匙对锁控类锁具进行开锁，这样既满足了设备巡维过程中的高效性，又保证了设备巡维过程的安全性不受影响。另外通过安器具管控，可以实现安器具的全生命周期管理。相关主要功能如下：
(1)统一锁具接口；
(2)统一的电脑钥匙操作；
(3)锁具物理分级分区操作权限控制；
(4)安器具管控。
提供安器具在线状态监测、安器具在线盘点、安器具出入库记录、安器具检验周期提醒等功能，实现安器具从入库、出库、清点、延期和报废等全生命周期管理，降低安器具管理难度，提高安器具的管理水平。
Ø 安器具电子化管理；
Ø 安器具在线盘点；
Ø 安器具出入库自动记录；
Ø 检验到期和寿命到期自动报警。
4.3倒闸作业
执行倒闸操作任务时，安全管控系统提供一键智能成票、拓扑防误校验、二次防误规则校验、锁控操作关联、混合操作任务、设备状态不同源判断等功能，有效提高倒闸操作任务执行的效率、安全性和智能化；对于使用顺控操作的倒闸操作任务，提供满足长期不停电运行要求的嵌入式工控主机，同时结合上述提到的拓扑防误校验、二次防误规则校验、设备状态不同源判断功能，为顺控操作安全提供必要技术支撑。相关主要功能如下：
(1)操作票项与锁控操作、安器具取用项自动关联；
(2)拓扑防误校验；
(3)二次防误规则校验；
(4)设备拓扑着色；
(5)倒闸操作项和锁控操作项混合操作任务功能；
(6)一键顺控操作双校验。
4.4检修作业
检修任务时，安全管控系统提供开检修票、检修安全区动态识别、检修开票防误校验、检修隔离面自动生成、隔离面设备操作权约束与强制闭锁、检修设备传动强制防误约束、检修完成状态恢复校核等功能，实现对检修作业过程的安全管控，可有效提高检修操作的效率、安全性和智能化。相关主要功能如下：
(1)检修任务开票；
(2)检修安全区动态识别；
(3)检修开票防误校验；
(4)检修隔离面自动生成；
(5)检修设备传动强制防误约束；
(6)检修完成后设备状态恢复校核。
5.系统特点
系统业务针对“运检一体化”进行设计，同时充分结合行业前沿技术，覆盖变电运检作业全过程，为运检人员提供了全面的安全保障手段，既能满足管理制度的要求，又具备灵活方便的功能应用，有效地提高了运检作业的安全性和效率。系统具有的主要技术特点如下：
(1)管控全过程
系统从多个角度对运检作业进行管控，贯穿了运行、巡维、检修等作业的各个环节，涉及了一次、二次防误，操作票，检修操作，锁控管理，安器具管理等多种业务，从不同的维度对运检业务进行全过程安全管控。
(2)覆盖全设备
系统在完善一次设备防误闭锁的基础上，增加了二次设备及辅助设备的管控，达到了变电站设备全面覆盖，实现了从一次到二次，从远方到就地，从电动到手动，全方位的设备操作管控。
(3)平台统一化
系统对业务功能进行了整体设计和开发，采用统一的基础平台和应用界面，对防误、锁控、检修作业管控功能进行了融合，支持图形开票、手工开票、列表选择授权开票等多种方式，可实现独立任务票以及混合任务票开票和执行。混合任务开票时采用智能化分析模块，支持防误、检修操作自动带入锁控操作，可解决运检人员需多次开票、容易遗漏锁控操作项的问题。同时电脑钥匙也实现了业务功能融合，可使用一把钥匙完成防误、检修与锁控一体化操作，从而简化操作过程，提高操作便捷性和时效性。
(4)设计模块化
系统采用模块化设计，各个子系统功能相对独立，可根据现场需求，任意组合及拆分，不会影响系统的使用。
(5)锁具标准化
系统对防误锁具、辅控锁具和隔离锁具采用通用锁芯技术设计，统一了锁具钥匙接口，并具备多密钥操作特点，一把锁具支持多种钥匙类型开锁，从而实现高权限钥匙（防误钥匙）可以管控所有的锁具，而低权限钥匙（辅控锁具）仅能管控辅控锁具。使用一把钥匙即可完成整个作业任务的开锁操作，提高了运检作业的方便性和执行效率，同时又保证了操作的安全性不受影响。
(6)使用便捷化
系统设计秉承简单、可靠、实用的原则，与关联系统有机融合，方便用户使用、维护。
6.结语
确保变电站的安全运行，首先应保证变电站内的作业安全，变电站常规作业主要包括倒闸操作、设备检修、设备巡维等。本项目提供的变电运检作业安全管控系统，正是在完善变电站防误闭锁功能的基础上，从运检作业全过程的安全管控需求考虑，将各个环节可能产生电气误操作风险因素纳入到系统中进行技术管控，保证倒闸操作、设备检修、设备巡检等变电站常规作业安全，为电网安全运行提供了有效的技术保障，符合国家电网运行管理和技术发展方向及现阶段防误闭锁要求。
