一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法与流程

本发明涉及电力配网自动化控制，具体为一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法。

背景技术：

1、环网柜是配电网中实现环网供电、分段控制与故障隔离的核心设备，广泛部署于户外配电线路中。随着配网自动化建设的推进，远程分合闸控制已成为智能环网柜的标配功能，可显著提升故障处理效率、减少人工现场操作成本。

2、然而，现有远程分合闸控制方案存在以下安全缺陷其一，多采用单一密码或证书认证方式，存在账号泄露、越权操作的风险，且无法对操作人员的实时身份与操作环境进行动态校验，其二，执行分合闸指令前缺乏全面的设备状态预检测与安全量化评估，仅依据简单的联锁条件放行，难以识别隐性故障状态下的操作风险；其三，操作执行过程中缺少实时安全监控与紧急中断机制，当出现弧光异常、机构卡滞等突发状况时无法及时终止操作，其四，操作权限管理粒度较粗，无法结合操作时段、设备工况、人员等级进行动态权限调整，存在误操作与恶意操作的安全隐患；

3、因此，亟需一种具备多级校验、量化评估、实时防护与动态授权的户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，全面提升远程操作的安全性与可靠性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，解决了现有远程分合闸控制中认证方式单一、状态检测不全面、风险无法量化、过程防护缺失的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，包括以下步骤：

3、s1、操作请求接入与身份多级认证，远程控制终端向环网柜本地控制单元发送分合闸操作请求，依次执行账号密码校验、操作终端硬件指纹校验、操作人员生物特征校验与动态令牌校验，全部通过后进入权限校验阶段；

4、s2、动态权限匹配校验，根据操作人员等级、当前时段、设备运行状态与操作类型，通过动态权限系数公式计算当前操作的授权阈值，判定操作人员是否具备本次操作权限；

5、s3、设备状态预检测与安全指数计算：采集环网柜的电气参数、机构状态、环境参数与柜门状态，通过设备安全状态指数公式计算综合安全指数，若指数低于预设阈值则拒绝操作并上报告警；

6、s4、操作风险量化评估，基于设备状态、电网工况、操作历史与环境条件，通过操作风险评估公式计算本次分合闸操作的综合风险值，根据风险等级匹配对应的操作复核流程；

7、s5、指令复核与防误联锁校验，对操作指令进行二次内容校验与电气联锁条件判定，验证指令与当前运行方式匹配性，校验接地刀闸、柜门、负荷侧联锁条件，全部满足后下发执行指令；

8、s6、分合闸执行过程实时监控与保护，分合闸机构执行过程中，实时采集线圈电流、触头行程、弧光强度与机构动作时间参数，通过弧光风险判定公式与机构异常判定公式实时监测异常，触发保护阈值时立即切断操作回路并启动制动；

9、s7、操作结果确认与全链路日志存证，操作完成后采集分合闸位置反馈信号确认结果，将全流程数据加密存储，生成不可篡改的操作审计日志。

10、优选的，所述s2中动态权限系数公式为：

11、

12、式中，为当前动态权限值；为操作人员固有权限等级值，取值范围为1~10，为时段修正系数，工作时段取1.0，夜间时段取0.7，节假日取0.5，为设备状态修正系数，正常运行取1.0，异常预警取0.6，故障状态取0，为操作类型修正系数，分闸操作取1.0，合闸操作取0.8，强制解锁操作取0.3；

13、当时判定为具备操作权限，为对应操作类型的权限阈值。

14、优选的，所述s3中设备安全状态指数公式为：

15、

16、式中，s为设备综合安全指数，取值范围为0~100，为电气状态子指数；为机构状态子指数，为环境状态子指数，为柜门与接地状态子指数，为各子项权重系数，满足。

17、优选的，所述电气状态子指数的计算公式为：

18、

19、式中，u为当前相电压，为额定电压，为三相电流不平衡度，为当前绝缘电阻，为额定绝缘电阻阈值，为惩罚系数。

20、优选的，所述s4中操作风险评估公式为：

21、

22、式中，r为综合操作风险值，取值范围为0~100，为设备风险分量，，为电网风险分量，为历史操作风险分量，为环境风险分量，为各风险分量权重。

23、优选的，根据综合风险值划分四级风险等级：

24、为低风险，单人操作即可执行；

25、为中风险，需双人复核后执行；

26、为高风险，需主管授权后执行；

27、为极高风险，禁止远程操作，转为现场操作。

28、优选的，所述s6中弧光风险判定公式为：

29、

30、式中，为弧光累积强度，为时刻的弧光传感器检测光强值，为操作启动后的持续时间，为光强修正系数；

31、当且持续时间时，判定为发生危险弧光，立即触发分合闸回路紧急切断保护。

32、优选的，所述s6中机构异常判定公式为：

33、

34、

35、当或时，判定为机构动作异常；

36、式中，为实际分合闸动作时间，为标准动作时间，为线圈实际峰值电流，为标准峰值电流，为动作时间偏差阈值，为峰值电流偏差阈值。

37、优选的，所述s1中生物特征校验采用人脸识别或指纹识别，动态令牌采用时间同步型动态密码，每30秒更新一次。

38、优选的，所述s7中操作审计日志采用国密sm4算法加密存储，日志内容包含操作人信息、认证记录、状态数据、风险评估结果、执行过程曲线与操作结果，支持全链路溯源审计。

39、本发明提供了一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法。具备以下有益效果：

40、1、本发明通过采用多级身份认证与动态权限机制，结合人员等级、时段、设备状态与操作类型动态计算权限值，有效防范越权操作与非授权时段操作，提升访问控制安全性。

41、2、本发明通过构建多参数融合的设备安全指数与操作风险量化评估模型，通过明确的计算公式将隐性风险转化为可量化指标，实现风险分级管控，避免盲目操作。

42、3、本发明通过实现分合闸执行全过程实时监控，通过弧光累积强度判定与机构动作参数偏差判定，可在异常发生时快速触发保护中断，防止事故扩大。

43、4、本发明通过全链路操作日志加密存证，满足电力系统安全审计要求，实现操作全程可追溯。

1.一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s2中动态权限系数公式为：

3.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s3中设备安全状态指数公式为：

4.根据权利要求3所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述电气状态子指数的计算公式为：

5.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s4中操作风险评估公式为：

6.根据权利要求5所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，根据综合风险值划分四级风险等级：

7.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s6中弧光风险判定公式为：

8.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s6中机构异常判定公式为：

9.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s1中生物特征校验采用人脸识别或指纹识别，动态令牌采用时间同步型动态密码，每30秒更新一次。

10.根据权利要求1所述的一种户外智能环网柜远程分合闸控制安全保护方法，其特征在于，所述s7中操作审计日志采用国密sm4算法加密存储，日志内容包含操作人信息、认证记录、状态数据、风险评估结果、执行过程曲线与操作结果，支持全链路溯源审计。