智能電能表離散型自動(dòng)化檢定的協(xié)同應(yīng)用

蘇慧玲，王忠東，蔡奇新

(1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211100; 2.國(guó)家電網(wǎng)公司電能計(jì)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 211100)

智能電能表離散型自動(dòng)化檢定的協(xié)同應(yīng)用

蘇慧玲1,2，王忠東1,2，蔡奇新1,2

(1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211100; 2.國(guó)家電網(wǎng)公司電能計(jì)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 211100)

為實(shí)現(xiàn)智能電能表離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，提出了一種多系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行方案。首先，在設(shè)備物理層面，基于智能電能表的離散型自動(dòng)化檢定特點(diǎn)，根據(jù)設(shè)備類別將離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)劃分為各子系統(tǒng)，構(gòu)建離散型自動(dòng)化檢定的設(shè)備調(diào)度控制模式。其次，結(jié)合各子系統(tǒng)的特點(diǎn)以及在設(shè)備調(diào)度控制模式中的功能，基于優(yōu)先級(jí)設(shè)計(jì)自動(dòng)化檢定調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)叫表流程，提出自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)調(diào)度子系統(tǒng)搬運(yùn)策略，建立機(jī)器人(RGV)控制子系統(tǒng)的掛卸表規(guī)則。接著采用前饋反饋驗(yàn)證機(jī)制，構(gòu)建了封印貼標(biāo)控制子系統(tǒng)的調(diào)度控制模式。然后，基于系統(tǒng)協(xié)同效應(yīng)理論，采用帕累托多目標(biāo)優(yōu)化方法，建立離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的概念模型。最后，構(gòu)建了智能電能表離散型自動(dòng)化檢定協(xié)同運(yùn)行平臺(tái)方案。實(shí)際工程應(yīng)用驗(yàn)證了該方案的高效性和可行性。

智能電網(wǎng)； 協(xié)同; 離散型; 調(diào)度控制; 自動(dòng)化檢定; 智能電能表

0 引言

智能電網(wǎng)作為新型的智能化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，其智能化核心是通過(guò)創(chuàng)建開放的信息系統(tǒng)和共享的信息模式，靈活、全面、動(dòng)態(tài)地整合用戶側(cè)資源，尤其強(qiáng)調(diào)與用戶信息和電能的雙向互動(dòng)[1-3]。高級(jí)計(jì)量體系是支撐智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一[4]。在智能電網(wǎng)不斷縱深發(fā)展的大背景下，智能電能表是支撐智能電網(wǎng)高級(jí)計(jì)量體系的關(guān)鍵設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與終端用戶之間雙向交互的重要終端設(shè)備[5-7]，具有舉足輕重的作用。

《2014—2018年中國(guó)智能電表行業(yè)市場(chǎng)研究報(bào)告》指出，中國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)速度加快，直接推動(dòng)了智能電表需求的快速增長(zhǎng)[8]。2013年底，中國(guó)各行業(yè)累計(jì)安裝了3.7億只智能電表[9]。目前，我國(guó)省級(jí)計(jì)量中心承擔(dān)著智能電能表的檢定和配送工作[10]。面對(duì)大規(guī)模的需求量，在保障生產(chǎn)作業(yè)安全可靠的前提下，實(shí)現(xiàn)智能電能表自動(dòng)化檢定的高效運(yùn)行迫在眉睫。

德國(guó)在《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中提出“工業(yè)4.0”，并將其上升為國(guó)家戰(zhàn)略[11]。在國(guó)內(nèi)，早在2009年就提出了工業(yè)化與信息化“兩化融合”的戰(zhàn)略，并于2015年1月提出了以智能制造為主攻方向，深度融合兩化戰(zhàn)略目標(biāo)[12-16]。我國(guó)的兩化戰(zhàn)略與德國(guó)工業(yè)4.0具有異曲同工之處，其目的均為采用數(shù)字化、智能化的設(shè)備改造企業(yè)生產(chǎn)模式，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

我國(guó)電力計(jì)量檢定工作已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢定，但是建立高效運(yùn)行的數(shù)字化檢定生產(chǎn)車間，進(jìn)一步提高檢定效率，仍然是需要深入探索的問(wèn)題之一。智能電能表離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)涉及眾多子系統(tǒng)環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)基于協(xié)同效應(yīng)理論，由離散型自動(dòng)化檢定的基本流程以及系統(tǒng)構(gòu)成。本文研究了智能電能表離散型自動(dòng)化檢定的多系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度控制策略以及模式，構(gòu)建了離散型自動(dòng)化檢定的多系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度框架。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

電能表離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)是綜合運(yùn)用機(jī)器人(rail guided vehicle,RGV)、計(jì)算機(jī)控制、傳感器檢測(cè)、氣動(dòng)和電動(dòng)控制、圖像識(shí)別及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電能表傳輸、耐壓試驗(yàn)、外觀檢查、上表、誤差檢定、下表、封印、檢定合格證粘貼、不合格表分揀等各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)作業(yè)。

1.1 離散型自動(dòng)化檢定流程

智能電能表通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)引車(automatic guided vehicle,AGV)從庫(kù)房接駁處輸送到檢定單元，每個(gè)檢定單元由RGV機(jī)器人與檢定裝置組成；RGV機(jī)器人從周轉(zhuǎn)箱取出電能表，并連接到檢定裝置，且在掛表同時(shí)完成身份識(shí)別。檢定裝置完成耐壓測(cè)試、功能及誤差檢測(cè)，然后由RGV機(jī)器人把電能表下到周轉(zhuǎn)箱，再由AGV小車輸送到自動(dòng)化封印貼標(biāo)流水線單元，流水線單元完成外觀檢查、分揀、封印、貼標(biāo)等工作，最后由輸送線輸送到庫(kù)房接駁處。

在電能表離散型自動(dòng)化檢定的實(shí)現(xiàn)方式上，電能表以垛為單位進(jìn)行傳輸，AGV小車用于電能表箱垛的輸送；RGV機(jī)器人將電能表從轉(zhuǎn)接臺(tái)放至檢定裝置上，1臺(tái)RGV可以控制多臺(tái)檢定裝置，其中轉(zhuǎn)接臺(tái)用于暫時(shí)存放未檢/已檢的電能表箱垛；檢定裝置用于檢定電能表，判斷其是否合格。

1.2 自動(dòng)化調(diào)度檢定系統(tǒng)構(gòu)成

整個(gè)智能電能表離散型自動(dòng)化檢定調(diào)度系統(tǒng)主要由檢定裝置控制子系統(tǒng)、AGV調(diào)度子系統(tǒng)、RGV控制子系統(tǒng)以及封印貼標(biāo)控制子系統(tǒng)構(gòu)成。

AGV調(diào)度系統(tǒng)控制管理AGV小車的輸送目的地以及輸送路徑，創(chuàng)建并下發(fā)AGV搬運(yùn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)電能表垛從出庫(kù)站臺(tái)到轉(zhuǎn)接臺(tái)、從轉(zhuǎn)接臺(tái)到入庫(kù)站臺(tái)的搬運(yùn)，提供AGV任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)整、變更目的地、撤消等操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)AGV小車運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視功能。RGV控制系統(tǒng)有機(jī)協(xié)調(diào)機(jī)器人與檢定臺(tái)、轉(zhuǎn)接臺(tái)之間的信息交互，創(chuàng)建并下發(fā)機(jī)器人掛表、卸表任務(wù)，通過(guò)控制機(jī)器人手臂實(shí)現(xiàn)電能表的掛卸功能。表計(jì)檢定系統(tǒng)控制檢定臺(tái)的檢定任務(wù)啟動(dòng)、停止、暫停等，根據(jù)表計(jì)檢定規(guī)程的相應(yīng)要求，對(duì)表計(jì)各待檢項(xiàng)進(jìn)行逐一檢定判斷。

1.3 離散型自動(dòng)化檢定控制方案

電能表離散型自動(dòng)化檢定調(diào)度系統(tǒng)是整個(gè)全自動(dòng)化檢定系統(tǒng)的核心調(diào)度系統(tǒng)，將電能表檢定臺(tái)體、RGV機(jī)器人、AGV小車、封印貼標(biāo)線及其子系統(tǒng)整合為統(tǒng)一的自動(dòng)化檢定系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的總體調(diào)度，執(zhí)行來(lái)自生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的檢定任務(wù)。智能電能表離散型自動(dòng)化檢定調(diào)度控制方案如圖1所示。

圖1 自動(dòng)化檢定調(diào)度控制方案示意圖

2 離散型自動(dòng)化檢定協(xié)同調(diào)度模式

搭建多系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度平臺(tái)，從最上層掌控生產(chǎn)全局，通過(guò)業(yè)務(wù)流程、任務(wù)控制等手段，指揮各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)協(xié)同開展自動(dòng)生產(chǎn)工作。各自動(dòng)化控制系統(tǒng)則根據(jù)生產(chǎn)流程，接收來(lái)自調(diào)度平臺(tái)的任務(wù)，直接控制相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備動(dòng)作，執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)。此外，由于優(yōu)化調(diào)度平臺(tái)需要納入眾多設(shè)備及其管理子系統(tǒng)，為方便設(shè)備的控制管理以及不同子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換流轉(zhuǎn)的查詢，同時(shí)協(xié)助異常故障的及時(shí)定位處理，構(gòu)建中間層，向上對(duì)接調(diào)度平臺(tái)，向下銜接各子系統(tǒng)。

2.1 檢定裝置控制子系統(tǒng)

檢定裝置執(zhí)行自動(dòng)檢定模式，在執(zhí)行檢定任務(wù)過(guò)程中，無(wú)需人為干預(yù)。當(dāng)檢定調(diào)度系統(tǒng)接收到RGV機(jī)器人掛表完成任務(wù)后，自動(dòng)向檢定控制臺(tái)下發(fā)啟動(dòng)檢定指令。其中，檢定裝置結(jié)合檢定進(jìn)度，對(duì)待檢表執(zhí)行自動(dòng)叫表策略。每次叫表根據(jù)接線方式和檢定任務(wù)優(yōu)先級(jí)(可配置)進(jìn)行檢定區(qū)可用臺(tái)體判定，即存在可用臺(tái)體才進(jìn)行叫表。

設(shè)檢定區(qū)叫表檢定任務(wù)數(shù)為m，叫表間隔為t，叫表任務(wù)數(shù)量的閥值為r，臺(tái)體檢定進(jìn)度為p。根據(jù)接線方式將檢定任務(wù)分成單相、三相直接接入、三相互感器接入三類，并按一定比例k根據(jù)間隔時(shí)間t執(zhí)行叫表。

以單相檢定裝置為例，裝置叫表優(yōu)先級(jí)如下。

①狀態(tài)為空閑、卸表中、檢定完成,且待檢轉(zhuǎn)檢臺(tái)沒(méi)有待檢垛的臺(tái)體。

②檢定進(jìn)度大于設(shè)定值p,且待檢轉(zhuǎn)檢臺(tái)沒(méi)有待檢垛的臺(tái)體。

③待檢轉(zhuǎn)檢臺(tái)沒(méi)有待檢垛的臺(tái)體。

檢定裝置待檢表自動(dòng)叫表流程如圖2所示。

圖2 自動(dòng)叫表流程圖

2.2 AGV調(diào)度子系統(tǒng)

從出入庫(kù)搬運(yùn)角度，采用分區(qū)、分單元?jiǎng)討B(tài)分配和任務(wù)狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV調(diào)度控制，分為待檢表出庫(kù)搬運(yùn)和已檢表入庫(kù)搬運(yùn)。

①待檢表出庫(kù)搬運(yùn)。

當(dāng)已申請(qǐng)的資產(chǎn)到達(dá)出庫(kù)站臺(tái)后，檢定調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)資產(chǎn)設(shè)備類型，查詢檢定區(qū)當(dāng)前可以滿足運(yùn)送條件的臺(tái)體。其中，查詢條件參照叫表可用臺(tái)體，分區(qū)、分單元進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配AGV搬運(yùn)任務(wù)。

AGV搬運(yùn)任務(wù)下發(fā)成功后，檢定調(diào)度系統(tǒng)鎖定目的轉(zhuǎn)接臺(tái)、監(jiān)測(cè)AGV小車搬運(yùn)作業(yè)，AGV控制臺(tái)上報(bào)任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)，如取貨完成、送貨完成、任務(wù)完成等狀態(tài)。

②已檢表入庫(kù)搬運(yùn)。

已檢表入庫(kù)搬運(yùn)以優(yōu)先處理批次尾表為原則，檢定調(diào)度系統(tǒng)判斷已檢轉(zhuǎn)接臺(tái)是否存在有效垛，并根據(jù)臺(tái)體檢定進(jìn)度來(lái)確定是否下發(fā)入庫(kù)搬運(yùn)任務(wù)。

2.3 RGV控制子系統(tǒng)

RGV機(jī)器人在檢定臺(tái)體正常工作的前提下執(zhí)行自動(dòng)掛卸表。

(1)掛表。

在RGV機(jī)器人、轉(zhuǎn)接臺(tái)、檢定臺(tái)體滿足以下條件時(shí)，檢定調(diào)度系統(tǒng)向RGV機(jī)器人控制臺(tái)下發(fā)掛表任務(wù)。

①機(jī)器人加入調(diào)度、狀態(tài)空閑，無(wú)異常調(diào)度掛卸表任務(wù)；

②單元內(nèi)存在狀態(tài)為空閑的臺(tái)體且接受調(diào)度；

③空閑臺(tái)體所對(duì)應(yīng)的待檢轉(zhuǎn)接臺(tái)存在有效待檢垛，空箱轉(zhuǎn)接臺(tái)無(wú)垛；

④待檢轉(zhuǎn)接臺(tái)、空箱轉(zhuǎn)接臺(tái)均未被鎖定。

此外，若臺(tái)體卸表完成后又滿足掛表?xiàng)l件，調(diào)度優(yōu)先進(jìn)行當(dāng)前臺(tái)體掛表作業(yè)。

(2)卸表。

在RGV機(jī)器人、轉(zhuǎn)接臺(tái)、檢定臺(tái)滿足以下條件時(shí)，檢定調(diào)度系統(tǒng)向RGV機(jī)器人控制臺(tái)下發(fā)掛表任務(wù)。

①機(jī)器人加入調(diào)度、狀態(tài)空閑，無(wú)異常調(diào)度掛卸表任務(wù)；

②單元內(nèi)存在檢定完成狀態(tài)的臺(tái)體且接受調(diào)度；

③空閑臺(tái)體所對(duì)應(yīng)的空箱轉(zhuǎn)接臺(tái)存在有效空箱垛，已檢轉(zhuǎn)接臺(tái)無(wú)垛；

④空箱轉(zhuǎn)接臺(tái)、已檢轉(zhuǎn)接臺(tái)均未被鎖定。

2.4 封印貼標(biāo)控制子系統(tǒng)

封印貼標(biāo)線根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)自動(dòng)選擇執(zhí)行直接封印或待封印回庫(kù)。如果已檢垛所對(duì)應(yīng)的封印貼標(biāo)任務(wù)為優(yōu)先封印，并且檢定調(diào)度系統(tǒng)判斷封印貼標(biāo)線為空閑狀態(tài)，此時(shí)封印貼標(biāo)線滿足直接封印，檢定調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)直接封印申請(qǐng)。在不滿足直接封印條件或所屬封印貼標(biāo)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為低時(shí)，檢定調(diào)度將執(zhí)行待封印回庫(kù)。

為避免信息錯(cuò)亂，采用前饋反饋驗(yàn)證機(jī)制，封印貼標(biāo)控制子系統(tǒng)的調(diào)度控制方案如圖3所示。圖3中：實(shí)線箭頭表示任務(wù)流，虛線箭頭表示信息反饋，點(diǎn)劃線箭頭表示信息前饋。保障資產(chǎn)任務(wù)信息與實(shí)際封印貼標(biāo)的資產(chǎn)信息相一致。

圖3 調(diào)度控制方案示意圖

3 離散型自動(dòng)化檢定的多子系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度

所謂系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度，就是依據(jù)各系統(tǒng)的特點(diǎn)，在運(yùn)行過(guò)程中規(guī)避各系統(tǒng)的不足，以最大程度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體運(yùn)行效率最優(yōu)。本文基于系統(tǒng)控制方案，結(jié)合帕累托多目標(biāo)優(yōu)化方法，采用協(xié)同調(diào)度機(jī)制，建立多子系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度策略。

3.1 協(xié)同優(yōu)化調(diào)度

為適應(yīng)智能電能表離散型自動(dòng)化檢定模式，達(dá)到多子系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的有機(jī)協(xié)調(diào)，結(jié)合各子系統(tǒng)的特點(diǎn)，基于帕累托多目標(biāo)優(yōu)化思想[14-16]，提出了一種設(shè)備局部以及系統(tǒng)整體最優(yōu)的協(xié)同調(diào)度模式。首先，考慮設(shè)備運(yùn)營(yíng)局部效率最優(yōu)，建立設(shè)備子系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行策略；其次，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的實(shí)際要求以及進(jìn)度情況，以高效完成系統(tǒng)總體生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)為整體優(yōu)化總目標(biāo)，通過(guò)調(diào)節(jié)各設(shè)備子系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的局部?jī)?yōu)化子目標(biāo)，在保證局部正?？煽窟\(yùn)營(yíng)的前提下達(dá)到系統(tǒng)整體優(yōu)化總目標(biāo)。

3.2 協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)模型

由圖1、圖2可知，AGV小車、RGV機(jī)器人以及自動(dòng)化檢定裝置統(tǒng)一由自動(dòng)化檢定調(diào)度系統(tǒng)集中管控，通過(guò)AGV小車與智能倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行交互，而自動(dòng)化封印貼標(biāo)線則是直接與智能倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行交互。從局部而言，AGV小車、RGV機(jī)器人以及自動(dòng)化檢定裝置的運(yùn)行效率直接影響AGV小車與智能倉(cāng)儲(chǔ)之間的交互效率，與自動(dòng)化封印貼標(biāo)線的運(yùn)行效率沒(méi)有關(guān)聯(lián)；從系統(tǒng)整體而言，自動(dòng)化檢定線智能表計(jì)的檢定效率以及封印貼標(biāo)線的運(yùn)行效率是決定系統(tǒng)總體生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，其中的主要約束條件是智能倉(cāng)儲(chǔ)輸送設(shè)備運(yùn)行效率。

基于上述分析，協(xié)同優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題可表示為式(1)～式(3)。

maxF1=max{f1(x1)f2(x2)f3(x3)}

(1)

式中：F1為考慮檢定裝置、RGV機(jī)器人以及AGV小車運(yùn)行效率下自動(dòng)化檢定線智能表計(jì)的檢定效率，即協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的局部子目標(biāo)；f1為檢定裝置系統(tǒng)的運(yùn)行效率；f2為RGV機(jī)器人的運(yùn)行效率；f3為AGV小車的運(yùn)行效率。

maxF2=max{f4(x4)}

(2)

式中:F2為協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的局部子目標(biāo)；f4為封印貼標(biāo)線的運(yùn)行效率。

(3)

式中:F為兼顧智能表計(jì)檢定及其封印貼標(biāo)運(yùn)行效率下，自動(dòng)化檢定系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率；X=[x1,x2,x3]為約束限制變量，包含影響f1的可調(diào)變量以及智能倉(cāng)儲(chǔ)輸送設(shè)備的可調(diào)變量；G(X)、H(X)分別為可調(diào)變量X下影響F的約束限制條件，如AGV小車運(yùn)力的約束、檢定臺(tái)體檢定能力的約束以及接駁區(qū)出入庫(kù)量的平衡等相關(guān)約束。

4 多子系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度平臺(tái)

將前文所述各子系統(tǒng)功能按照邏輯結(jié)構(gòu)有機(jī)集成。考慮與其他系統(tǒng)之間的無(wú)縫對(duì)接，搭建多子系統(tǒng)自動(dòng)化檢定協(xié)同調(diào)度平臺(tái)，其功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 平臺(tái)整體功能結(jié)構(gòu)圖

自動(dòng)化檢定及設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支撐模塊將AGV小車、RGV機(jī)器人、檢定裝置等底層設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)PLC、OPC、傳感器等，上報(bào)到協(xié)同優(yōu)化調(diào)度平臺(tái)、智能倉(cāng)儲(chǔ)及其傳送設(shè)備系統(tǒng)。協(xié)同優(yōu)化調(diào)度平臺(tái)接收上級(jí)調(diào)度指令以及生產(chǎn)計(jì)劃任務(wù)，基于數(shù)據(jù)支撐模塊提供的資源信息及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行任務(wù)、設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化與調(diào)度計(jì)劃的協(xié)調(diào)分解，將生產(chǎn)任務(wù)計(jì)劃下發(fā)至各系統(tǒng)模塊；在線安全可靠性預(yù)警與輔助決策模塊周期性地更新設(shè)備運(yùn)行極限/裕度、預(yù)防控制模塊的協(xié)調(diào)控制域；結(jié)合功能模塊，經(jīng)協(xié)調(diào)優(yōu)化形成控制命令，下發(fā)給各控制對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化檢定系統(tǒng)的閉環(huán)自動(dòng)控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和改善需求，智能電能表的離散型自動(dòng)化檢定應(yīng)運(yùn)而生。智能電能表離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)是由多設(shè)備子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，各設(shè)備子系統(tǒng)之間的協(xié)同運(yùn)作是保障離散型自動(dòng)化檢定整體系統(tǒng)高效、安全、可靠以及穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在。本文提出了一種智能電能表離散型自動(dòng)化檢定系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行的模式。根據(jù)智能電能表離散型自動(dòng)化檢定流程，將整個(gè)自動(dòng)化檢定系統(tǒng)依據(jù)設(shè)備類別進(jìn)行子系統(tǒng)劃分，基于協(xié)同效應(yīng)理論，構(gòu)建子系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)模型以及協(xié)同調(diào)度控制策略，并據(jù)此提出了檢定裝置、AGV、RGV以及封印貼標(biāo)線各子系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度模式，搭建了自動(dòng)化檢定協(xié)同調(diào)度平臺(tái)。

在后續(xù)研究工作中，將采用大數(shù)據(jù)等分析處理方法，探討智能電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及潛在故障防御機(jī)制，以保障自動(dòng)化檢定的高效運(yùn)行。

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Collaborative Application of the Discrete Automation Verification of Smart Meter

SU Huiling1,2,WANG Zhongdong1,2,CAI Qixin1,2
(1.State Grid Jiangsu Electric Power Company Research Institute，Nanjing 211100，China；
2.Energy Measurement Key Laboratory of State Grid Corporation of China，Nanjing 211100，China)

A multi-system collaborative operation scheme is proposed to implement optimize operation of automation verification system of smart power meters.Firstly,from the physical layer of device,based on the characteristics of discrete automation verification of electrical power meters,the whole verification system is divided into several subsystems according to the device class,scheduling control mode of the discrete automation verification devices is constructed.Secondly,combining with features of each subsystem and its functions in device scheduling control mode,based on priority,the automatic “meter pointed” process of the scheduling system is designed,the automated guided vehicle (AGV) strategy is put forward,and the load/unload rules of the rail guided vehicle (RGV) control subsystem is setup.The scheduling control mode of the seal and labeling subsystem is established by using feedforward-feedback verification mechanism.Thirdly,based on synergy theory and Pareto multi-object optimization method,the collaborative optimization scheduling model of discrete automation verification system is setup.Finally,the scheme of collaborative operation platform of discrete automation verification is constructed.The practical engineering application proves the high efficiency and feasibility of this achievement.

Smart grid; Collaborative; Discrete; Scheduling control; Automation verification; Smart meter

蘇慧玲(1983— )，女，博士，工程師，主要從事智能用電、電力計(jì)量自動(dòng)化檢定方向的研究。E-mail：suhuil@163.com。

TH18;TP27

A

10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201707024

修改稿收到日期:2017-01-12