電網(wǎng)調(diào)度智能防誤操作系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

韓超

【摘要】：隨著電網(wǎng)調(diào)控業(yè)務(wù)對(duì)信息化、自動(dòng)化以及管理技術(shù)的更高層次的發(fā)展要求，在信息化領(lǐng)域單一的以面向管理業(yè)務(wù)為主的信息系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足當(dāng)前各級(jí)調(diào)度業(yè)務(wù)的需求了。當(dāng)前國(guó)網(wǎng)公司智能電網(wǎng)規(guī)劃漸漸由理論向?qū)嶋H工程研究方向邁進(jìn)，作為對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行控制指揮中心的各級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)緊跟這一大的發(fā)展趨勢(shì)，積極應(yīng)對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展大環(huán)境下對(duì)電網(wǎng)調(diào)度控制提出的新要求，在現(xiàn)有信息化和自動(dòng)化建設(shè)基礎(chǔ)上，開(kāi)展面向未來(lái)的，以智能化、圖形化、集成化、互動(dòng)化為特點(diǎn)的高層次應(yīng)用模式的探索和研究。

【關(guān)鍵詞】：電網(wǎng)調(diào)度；智能防誤操作；應(yīng)用

1、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

1.1電網(wǎng)設(shè)備圖模庫(kù)一體化

通過(guò)與自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)資源集成，獲取系統(tǒng)產(chǎn)生的CIM/SVG資源文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)提供圖形的直接展現(xiàn)和利用，保證圖形的顯示效果與自動(dòng)化系統(tǒng)完全一致。在圖形的操作上也參照自動(dòng)化系統(tǒng)的操作方式設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)化系統(tǒng)在顯示和操作環(huán)境上的一致性。

1.2圖形化開(kāi)票與智能成票

實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)操作任務(wù)的圖形自動(dòng)成票，首先根據(jù)用戶(hù)在圖形界面上選定的設(shè)備判斷該設(shè)備的類(lèi)型，如開(kāi)關(guān)、刀閘、主變、線(xiàn)路等。然后自動(dòng)判斷當(dāng)前操作所涉及的范圍，將操作任務(wù)分解為滿(mǎn)足規(guī)則庫(kù)要求、有明確先后順序的指令操作序列。最后調(diào)用術(shù)語(yǔ)生成引擎，通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的操作術(shù)語(yǔ)格式匹配，將操作指令轉(zhuǎn)換為符合調(diào)度規(guī)程要求的操作術(shù)語(yǔ)，自動(dòng)生成最終操作票。

1.3多重安全防御和校核

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)拓?fù)浞勒`、基態(tài)潮流、靜態(tài)安全分析等校核功能。系統(tǒng)拓?fù)浞勒`校核：根據(jù)電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作的防誤閉鎖。基態(tài)潮流校核：實(shí)現(xiàn)通過(guò)基態(tài)潮流功能進(jìn)行校核，能對(duì)形成的校核斷面潮流進(jìn)行分析計(jì)算，判斷基態(tài)潮流下的電網(wǎng)越限情況。靜態(tài)安全分析校核：實(shí)現(xiàn)通過(guò)靜態(tài)安全分析進(jìn)行校核，能對(duì)形成的校核斷面進(jìn)行N-1分析計(jì)算，判斷N-1故障和用戶(hù)指定的故障集后其他元件是否出現(xiàn)越限。

2、系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口

電網(wǎng)調(diào)度智能防誤操作系統(tǒng)作為面向調(diào)控中心電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理人員的防誤操作輔助支持系統(tǒng)，具備同調(diào)控中心其他系統(tǒng)的通用接口功能，最大化地實(shí)現(xiàn)信息共享和功能關(guān)聯(lián)。本系統(tǒng)同其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互如圖1所示。

圖1數(shù)據(jù)交互示意

該系統(tǒng)從EMS系統(tǒng)獲取設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)同步更新；同時(shí)，還支持對(duì)EMS系統(tǒng)的遙控操作進(jìn)行防誤安全校核。該系統(tǒng)從OMS系統(tǒng)獲取設(shè)備檢修計(jì)劃及檢修申請(qǐng)單狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備檢修開(kāi)工、完工情況的安全管控；同時(shí)，還支持將已通過(guò)防誤安全校核的操作發(fā)送到OMS系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的歸檔管理。該系統(tǒng)支持將已通過(guò)防誤安全校核的調(diào)度指令發(fā)送調(diào)度指揮平臺(tái)進(jìn)行下令流轉(zhuǎn)。

3、系統(tǒng)主要功能

3.1多平面、多層次的矢量圖形平臺(tái)

模塊化的軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)圖形平臺(tái)支持各種基礎(chǔ)應(yīng)用功能，能夠完成拓?fù)渖珊托ｒ?yàn)、無(wú)級(jí)放大、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示、帶電狀態(tài)著色、圖間跳轉(zhuǎn)、圖元自定義、設(shè)備組合等實(shí)用功能。

3.2智能推理出票

該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各種操作進(jìn)行建模，結(jié)合電網(wǎng)的接線(xiàn)方式、運(yùn)行方式，推理各種操作命令在具體情況下的操作序列，做到智能推理出票。在操作過(guò)程中，模擬操作對(duì)設(shè)備狀態(tài)的改變，進(jìn)而分析操作對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)的影響，結(jié)合操作設(shè)備的物理屬性，對(duì)一、二次設(shè)備的操作進(jìn)行安全把關(guān)，對(duì)各種危險(xiǎn)操作進(jìn)行報(bào)警，增強(qiáng)電網(wǎng)的安全性。

3.3多層次安全校核

（1）智能拓?fù)浞勒`：基于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)SVG圖形和CIM模型的智能拓?fù)浞勒`校驗(yàn)，利用抽象接線(xiàn)模型庫(kù)、拓?fù)浞勒`規(guī)則庫(kù)，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行局部和全局拓?fù)渌阉髋袛?，不僅可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、刀閘和接地刀閘操作的基本防誤操作，還可支持特殊防誤邏輯，如甩負(fù)荷、合環(huán)/解環(huán)、倒母等操作判斷。

（2）掛牌校驗(yàn)：該系統(tǒng)支持掛牌防誤校驗(yàn)，除具備檢修工作牌、保電牌、隔離牌等掛牌類(lèi)型防誤校驗(yàn)外，還支持接地牌的動(dòng)態(tài)防誤校驗(yàn)，利用智能拓?fù)渌阉髋袛嘟拥赜行^(qū)域及接地規(guī)則校驗(yàn)。

（3）二次信息校驗(yàn)：該系統(tǒng)除了在開(kāi)票、流轉(zhuǎn)、審核、執(zhí)行全過(guò)程中對(duì)二次壓板狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)校驗(yàn)外，還支持二次告警信息的安全校核，如控制回路斷線(xiàn)、SF6氣壓低、彈簧未儲(chǔ)能等告警信息，可根據(jù)實(shí)際需求配置。

（4）電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)校驗(yàn)：該系統(tǒng)能對(duì)形成校核斷面潮流進(jìn)行分析計(jì)算，判斷基態(tài)潮流下的電網(wǎng)越限情況等；可在拓?fù)浞勒`校核的基礎(chǔ)上，通過(guò)潮流分析進(jìn)行母線(xiàn)失壓、母線(xiàn)過(guò)壓等防誤校核。

3.4電網(wǎng)操作分析

該系統(tǒng)支持在電網(wǎng)拓?fù)浞治龌A(chǔ)上自動(dòng)生成一次設(shè)備的安全校驗(yàn)規(guī)則。在校驗(yàn)規(guī)則中，大到電網(wǎng)運(yùn)行方式的穩(wěn)定性分析，小到單個(gè)設(shè)備操作的安全性校核，都可進(jìn)行。

3.5操作票與檢修申請(qǐng)單閉環(huán)管理安全防誤機(jī)制

該系統(tǒng)與檢修申請(qǐng)單對(duì)接，形成閉環(huán)管理安全防誤機(jī)制。通過(guò)關(guān)聯(lián)檢修申請(qǐng)單及其狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備檢修的開(kāi)工和完工安全管控。操作票、檢修申請(qǐng)單形成一個(gè)操作閉環(huán)，進(jìn)一步加強(qiáng)安全防誤機(jī)制。

3.6基于安全認(rèn)證的全過(guò)程無(wú)紙化操作票管理

該項(xiàng)目研究完善的操作流程控制、管理功能，保證調(diào)度操作票從擬票、審核、發(fā)布、下令、監(jiān)護(hù)、歸檔、評(píng)價(jià)形成完整有效的流程閉環(huán)管理，做到操作票管理全過(guò)程無(wú)紙化；同時(shí)，該系統(tǒng)對(duì)操作票的執(zhí)行情況具有強(qiáng)大的查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析能力，有助于對(duì)操作票執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤、分析和考核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并整改安全隱患，進(jìn)而真正提高調(diào)度操作全過(guò)程管理水平。

3.7完善的接口對(duì)接

該系統(tǒng)和EMS系統(tǒng)、OMS系統(tǒng)、調(diào)度指揮平臺(tái)實(shí)現(xiàn)接口對(duì)接。與EMS系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)獲取圖形、拓?fù)潢P(guān)系、設(shè)備信息、狀態(tài)信息等各種數(shù)據(jù)，做到電網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)免維護(hù)；與OMS系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)操作票與檢修申請(qǐng)單編號(hào)關(guān)聯(lián)；與調(diào)度指揮平臺(tái)中現(xiàn)有調(diào)度操作指令票模塊對(duì)接，實(shí)現(xiàn)從擬票、審核、發(fā)布、下令、監(jiān)護(hù)和歸檔雙向互聯(lián)。

結(jié)語(yǔ)

電網(wǎng)調(diào)度智能防誤操作系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)放的矢量圖形平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)的圖形編制操作票，在擬票過(guò)程中提供全面的安全校核方式，保證操作票編制的安全準(zhǔn)確。通過(guò)工作流平臺(tái)，規(guī)范業(yè)務(wù)流程，形成數(shù)字化檔案；通過(guò)各種形式的統(tǒng)計(jì)，為專(zhuān)業(yè)管理提供科學(xué)決策的依據(jù)，提升調(diào)控中心工作效率，為電網(wǎng)安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供有效技術(shù)保障。

【參考文獻(xiàn)】：

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[2]陳梅珍，李陽(yáng)陽(yáng).調(diào)控一體化模式下防誤調(diào)度、誤操作的措施探討[J].電力安全技術(shù)，2012，14（12）：304-306.