智能變電站二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張里 李紅軍 廖小君 王蘭 韓花榮 王婷婷 劉興海

摘要：目前智能變電站的二次安措票考評(píng)工作主要依靠考評(píng)員評(píng)卷打分，效率低且受考評(píng)員人為因素干擾。為了提高智能變電站二次安措票考評(píng)工作的效率和保證考評(píng)工作客觀公正，設(shè)計(jì)了智能變電站二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備隨機(jī)組卷、考試資料批量下載、自動(dòng)打分、成績(jī)統(tǒng)計(jì)等功能，使得二次安措票考評(píng)工作更加客觀公正，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得較好的效果。

Abstract： At present， the secondary security vote evaluation of smart substations mainly depends on the scores of the assessors， which is inefficient and interfered by human factors of the assessors. In order to improve the efficiency of the secondary security vote evaluation of smart substations and ensure the objective and fair evaluation， a secondary security vote evaluation skill evaluation system for intelligent substations is designed. The system has functions such as random grouping of papers， batch downloading of test data， automatic scoring， and performance statistics， which makes the second security vote evaluation more objective and fair， and achieves better results in applications.

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次安措票;考評(píng)系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Key words： smart substation;secondary security vote;evaluation system;system design

中圖分類(lèi)號(hào)：TM411+.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）15-0212-02

0 ?引言

自2009年國(guó)家電網(wǎng)有限公司實(shí)施智能電網(wǎng)戰(zhàn)略以來(lái)，基于IEC-61850體系的智能變電站繼電保護(hù)相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展。截止2019年底，國(guó)家電網(wǎng)有限公司已累計(jì)投入運(yùn)行超過(guò)5000座智能變電站。智能變電站繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)管轄設(shè)備主要由保護(hù)裝置、合并單元、智能終端、網(wǎng)絡(luò)分析和故障錄波器等裝置組成，各裝置間通過(guò)光纖進(jìn)行信息交互。智能變電站二次安措操作往往采取退軟壓板、出口硬壓板以及斷開(kāi)裝置間光纖的方式，相對(duì)比常規(guī)變電站存在操作對(duì)象復(fù)雜、易出錯(cuò)、無(wú)明顯電氣開(kāi)端點(diǎn)等特點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)針對(duì)智能變電站二次安措票的研究主要集中在二次安措票自動(dòng)生成技術(shù)。文獻(xiàn)[1]通過(guò)解析變電站配置文件獲取二次設(shè)備狀態(tài)量信息，對(duì)安措執(zhí)行情況進(jìn)行可視化在線校核，提高了二次安措票的效率和準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)[2]利用智能變電站模型文件，建立二次設(shè)備的靜態(tài)拓?fù)淠Ｐ?，讀取二次設(shè)備的狀態(tài)，提出了基于二次設(shè)備連通狀態(tài)矩陣的智能變電站安措校核方法，提高了安措票正確率。文獻(xiàn)[3]通過(guò)分析智能變電站二次安措票的制定原則，建立了基于專(zhuān)家系統(tǒng)的安措規(guī)則庫(kù)，同時(shí)解析SCD文件構(gòu)建配置數(shù)據(jù)庫(kù)，最后根據(jù)檢修設(shè)備二次信息匹配，自動(dòng)生成檢修安措票。文獻(xiàn)[4]采用知識(shí)圖譜的方法，基于智能變電站搜索功能，形成二次檢修安措票自動(dòng)生成技術(shù)。

如何提高繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)智能變電站二次安措票考評(píng)效率，缺乏相關(guān)研究。為了提高智能變電站二次安措票考評(píng)效率和保障考評(píng)工作客觀公正，設(shè)計(jì)了一套智能變電站二次安措票考評(píng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在管理員端發(fā)布考試信息和人員認(rèn)證;在學(xué)員端批量下載考試資料，學(xué)員結(jié)合工作任務(wù)及相關(guān)資料，編寫(xiě)并上傳智能變電站二次檢修安措票;考評(píng)員端通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行自動(dòng)打分、統(tǒng)分、可視化展示扣分點(diǎn)。

1 ?二次安措票實(shí)操考評(píng)工作現(xiàn)狀

目前，很多地市公司檢修人員采用常規(guī)站的二次安措票規(guī)則，也采取了退功能軟壓板、投入檢修壓板、拔光纖的方式，但思維模式仍然固化在重“實(shí)接線”、輕“虛鏈接”，制定智能變電站二次安措票時(shí)，在內(nèi)容和順序上常常出現(xiàn)錯(cuò)誤。而在參加繼電保護(hù)考試中，考評(píng)員需要逐條核對(duì)學(xué)員制定的二次安措票，工作量大，且不能實(shí)時(shí)顯示考試成績(jī)，影響考試效率;在評(píng)分過(guò)程中，由于考評(píng)員人為因素影響考試結(jié)果，難免產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致考試結(jié)果不夠準(zhǔn)確;同時(shí)采用紙質(zhì)試卷考核方式較為傳統(tǒng)，造成大量浪費(fèi)，不滿足信息化條件下實(shí)操考評(píng)工作的要求。智能變電站二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)提供了新的線上考核方式，為技能考試模式提供新的選擇方案。

2 ?二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

智能變電站二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)主要完成兩個(gè)任務(wù)，一是學(xué)員通過(guò)學(xué)員端PC機(jī)完成二次安措票編寫(xiě)任務(wù)，二是服務(wù)器針對(duì)學(xué)員提交的完成情況自動(dòng)考評(píng)。具體需求如下：

①系統(tǒng)用戶包含管理員、考評(píng)員和學(xué)員，管理員一般由班主任老師擔(dān)任;

②管理員需要對(duì)學(xué)員和考評(píng)員信息進(jìn)行管理，包含人員信息保存、考試賬號(hào)及密碼、考試信息提供;

③考評(píng)員需要上傳考試工作任務(wù)、相關(guān)考試資料、標(biāo)準(zhǔn)答案，對(duì)學(xué)員成績(jī)進(jìn)行分析、點(diǎn)評(píng)。

④學(xué)員需要選擇考試信息、下載考試試題及相關(guān)附件資料、瀏覽智能變電站配置描述SCD文件、上傳提交二次安措票。

⑤系統(tǒng)需要對(duì)學(xué)員考試缺勤情況、對(duì)學(xué)員提交的二次安措票進(jìn)行自動(dòng)判卷和統(tǒng)分功能。

智能變電站二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)硬件體系架構(gòu)，如圖1所示。

在功能設(shè)計(jì)上主要有三部分組成，管理員端、考評(píng)員端、學(xué)員端。

在管理員端，系統(tǒng)管理員登陸賬號(hào)和密碼后，可以根據(jù)考試要求，安排考試時(shí)間、人數(shù)、時(shí)長(zhǎng)、題型;還可以進(jìn)行用戶信息管理，進(jìn)行注冊(cè)人員信息核對(duì)、保存、添加、刪除等操作。

在考評(píng)員端，考評(píng)員申請(qǐng)登陸賬號(hào)和密碼，獲得管理員授權(quán)后，用戶開(kāi)通。考評(píng)員查找相應(yīng)的考試，上傳考試內(nèi)容及要求、工作任務(wù)、考試相關(guān)資料;考試結(jié)束后查看學(xué)員成績(jī)、扣分點(diǎn)，編寫(xiě)試卷點(diǎn)評(píng)和分析。

在學(xué)員端，學(xué)員申請(qǐng)登陸賬號(hào)和密碼，獲得管理員授權(quán)后方可使用該系統(tǒng)。查找相應(yīng)考試，下載考試工作任務(wù)以及相關(guān)考試資料，根據(jù)工作任務(wù)完成二次安措票編寫(xiě)后，上傳二次安措票到技能考評(píng)系統(tǒng)。

智能變電站二次安措票考評(píng)系統(tǒng)的具體流程為：首先，管理員發(fā)布考試信息，完成用戶注冊(cè)認(rèn)證審核;其次，考評(píng)員通過(guò)登陸考評(píng)員端，將工作任務(wù)、變電站配置描述SCD文件等資料進(jìn)行組卷，生成智能變電站二次安措票模板文件，并將正確答案存儲(chǔ)于服務(wù)器;其次，考評(píng)員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將試卷及附件下達(dá)到學(xué)員端;學(xué)員登陸學(xué)員端，查看變電站配置描述（SCD）文件和光纖物理回路描述（SPCD）文件，結(jié)合下達(dá)的工作任務(wù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編寫(xiě)智能變電站二次檢修安措票;學(xué)員利用學(xué)員端將編寫(xiě)的二次檢修安措票上傳到服務(wù)器，服務(wù)器將正確答案與學(xué)員提交答案進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)計(jì)算學(xué)員成績(jī)，并標(biāo)識(shí)學(xué)員錯(cuò)誤原因，自動(dòng)完成統(tǒng)分工作;考評(píng)員登陸考評(píng)員端，查看學(xué)員成績(jī)和扣分點(diǎn)，編寫(xiě)考試點(diǎn)評(píng)。

3 ?智能變電站二次安措票技能考評(píng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和大量的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，該系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

3.1 提高考評(píng)效率

使用該系統(tǒng)前，學(xué)員提交紙質(zhì)二次安措票，兩名考評(píng)員需要核對(duì)每位學(xué)員二次安措票的內(nèi)容以及順序，按照評(píng)分要求進(jìn)行逐項(xiàng)打分、統(tǒng)分、成績(jī)上傳、資料備份，最后考評(píng)組長(zhǎng)還要進(jìn)行查卷工作保證試卷分?jǐn)?shù)準(zhǔn)確，效率較低。使用該套系統(tǒng)后，考試將二次安措票上傳系統(tǒng)，服務(wù)器按照設(shè)定的規(guī)則自動(dòng)計(jì)算考生成績(jī)，自動(dòng)完成統(tǒng)分工作，提高了工作效率。

3.2 保證考試公平

使用紙質(zhì)試卷時(shí)，出題內(nèi)容固定，組卷不方便，在印刷過(guò)程中可能存在泄題風(fēng)險(xiǎn)。采用該系統(tǒng)后，教師可以臨時(shí)更改工作任務(wù)和變電站配置描述（SCD）文件，避免泄題的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 保證考評(píng)正確率

使用紙質(zhì)試卷進(jìn)行考評(píng)，考評(píng)員主觀因素導(dǎo)致在考評(píng)工作評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)上存在一些偏差。采用該系統(tǒng)后，考評(píng)員提前制作好標(biāo)準(zhǔn)答案卷存放于服務(wù)器，學(xué)員試卷由系統(tǒng)按照標(biāo)準(zhǔn)答案卷自動(dòng)評(píng)判，成績(jī)自動(dòng)匯總統(tǒng)計(jì)，減少了人為因素對(duì)考評(píng)工作的影響。

3.4 系統(tǒng)高度集成

將學(xué)員端、教員端、服務(wù)器、SCD閱讀軟件、考評(píng)系統(tǒng)等軟硬件進(jìn)行系統(tǒng)集成，使用便捷、易操作，考試方式更加靈活。

4 ?智能變電站二次安措票考評(píng)系統(tǒng)應(yīng)用情況

智能變電站二次安措票考評(píng)系統(tǒng)大大壓縮考試組織過(guò)程，提高了工作效率，保證考評(píng)成績(jī)準(zhǔn)確性，解決了人員緊缺的矛盾，體現(xiàn)了公開(kāi)、公平、公正的原則，減少了人為主觀因素影響，增強(qiáng)了考試的科學(xué)性，取得了較好的效果。使用該系統(tǒng)后，降低了考試機(jī)構(gòu)人工成本、差旅成本、辦公成本，為企業(yè)降本增效做出較大貢獻(xiàn)，具有示范意義。

5 ?結(jié)論

智能變電站二次安措票考評(píng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線考評(píng)、自動(dòng)評(píng)卷、自動(dòng)打分等功能，大大提高了工作效率;該考評(píng)系統(tǒng)可以現(xiàn)場(chǎng)組卷、考試資料下載、考試成績(jī)實(shí)時(shí)顯示、成績(jī)匯總、成績(jī)查詢等功能，使得考評(píng)工作更加客觀;該考評(píng)系統(tǒng)的使用能夠大大減少考試組織工作量，降低考評(píng)員對(duì)成績(jī)的影響，為企業(yè)節(jié)約大量的培訓(xùn)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉孝剛，施琳，張帆，等.智能變電站二次安措策略自動(dòng)生成和在線校核技術(shù)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2017，45（23）：82-89.

[2]高旭，馬迎新，王可，等.基于連通狀態(tài)矩陣的智能變電站安措校核方法[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2019（7）：29.

[3]郭炎福，黃文英，宋福海，等.基于專(zhuān)家系統(tǒng)的智能變電站二次檢修安措票自動(dòng)生成技術(shù)[J].電氣技術(shù)，2019，20（4）：95-100.

[4]鮑偉，王可，高翔，等.基于可視化仿真的智能變電站二次安措校核方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018，46（24）：150-157.

作者簡(jiǎn)介：張里（1984-），男，四川通江人，工程師，博士研究生，研究方向?yàn)槔^電保護(hù)仿真分析。