调控一体化遥控操作防误系统设计与实现

调控一体化遥控操作防误系统设计与实现

史航

(国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古呼和浩特010000)

摘要：现如今，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，随着国家电网“大运行”体系的建设及“调控一体化”运行模式的发展，电力调度控制中心(调控中心)与变电运行的管理模式也发生巨大的变化，调控中心职能除了调度指令下令外，还需负责运行到冷备、冷备到运行的方式转换操作。为了防止误操作需要将五防校核技术应用于调控部门，研究调控中心的业务流程和防误管理需求，用先进有效的管理工具来加强电网的安全运行。在调控一体化业务模式中，大电网跨站操作为防误校核带来诸多技术难题，如何将调控防误系统纳入调度D5000平台，实现数据和接口标准化，也存在诸多问题，为了减轻调控值班人员的工作量和误操作，做到指令票智能开票，提高遥控操作安全性，就必须提高数据、操作和校核的实时性，才能实现远程遥控，发挥调控一体化运行模式带来的管理和技术优势。

关键词：调控一体化；；防误操作系统；设计

引言

随着三集五大体系改革，国家电网朝着建设智能电网、坚强电网方向发展，大运行模式下，电力调度控制中心(调控中心)与变电运行的管理模式也愈发朝着集中化、专职化发展。调控中心职能除了调度指令下令外，还需负责运行到冷备，冷备到运行的方式转换操作[[1]，由调控中心负责远程遥控操作，变电运行管理部门主要对非自动化设备进行现场的操作。为了操作安全，安监部门制定了严格的规程和管理制度，在很大范围内大大减少了事故的发生，但是规章制度无法从技术上保证人员和设备的安全，误操作事故在全国范围内仍时有发生。因此，除了从制度上、管理上抓安全外，还必须从技术上杜绝误操作，电网的安全运行需要有先进、有效、实用的操作系统保证生产的安全。

1必要性分析

1.1电力系统安全生产的需要

调控中心负责整个电网的监视、遥控、和运行，随着电网规模的不断扩大，运行方式的复杂性也随之提高，日常操作量也增加了，在原先调度部门的日常工作外，新增全网监视和遥控操作，调控部门的职责越来越重大，工作强度的增加带来了误调度误操作的风险。电网运行和操作环节比较多，任何一个环节出现偏差都有可能造成误操作，可能导致设备损失、停电事故甚至人身伤亡事故。出现误操作问题有如下几个因素:(1)对电网真实运行方式缺乏全面掌握，无法正确判断操作的安全性。(2)各层面之间的协调出现差错。(3)违反工作规程或工作流程。因此，需要采取对调度下令和遥控操作进行安全防误的技术措施。

1.2调控一体下调度生产业务的需要

在调度中心调控一体的模式下，分为了调度层面和调控层面的工作，调度下令给现场操作人员，也下令给调控人员，调控人员则可在调控中心直接对设备进行遥控操作，怎样利用技术的手段在两个层面上增加防误机制，值得我们思考研究，同时如何提高两个层面上的工作效率也是迫切的现实需求。

1.3智能电网建设的需要

为建设智能化坚强电网，提高电网的信息化、自动化水平，在此大背景下，调控一体化运行模式下，必须改进原先的以人员经验为主的工作模式，引入具有高度智能化、自动化的分析判断系统，以技术手段和先进的管理工具代替人工劳动，减轻值班人员的劳动强度，提高系统安全性，形成调度与调控部门，以及变电站运行部门之间相互交互，协同工作避免误操作和提高工作效率。

2系统主要技术

2.1图模一体化

图模一体化是指本系统不自己进行图纸绘制，设备模型和台账也不用自己编辑，而是通过调度自动化总线，从EMS系统接口导入系统所需的图形文件和设备模型文件。实现方式是由调度自动化系统提供数据接口，将其SVG格式的接线图、CIM模型格式的设备模型文件，以及E文件格式的电网实时断面数据导出给调控一体化防误系统;调控一体化防误系统通过分析CIM模型文件及SVG图形文件，生成本系统所需台账数据，及设备属性、连接关系，将设备与SVG的图元相关联，实现拓扑防误、图形开票、带电着色等功能，达到与调度自动化系统共用一套图形、共用一套数据的目标。对于遥信数据，调度自动化系统定时导出系统断面E文件外，还通过104规约转发系统的实时变位遥信。

2.2调度智能开票

基于电力调控领域专家知识库，将调度规程、规范、标准和经验等原理化。利用可配置的脚本分析计算语言，设计了操作指令分析推理模型，实现智能操作票系统的各类指令输出、拆解、执行、校验等各项功能，使系统具有较高智能化水平、极高的适应能力和可扩展能力，解决了智能调控操作票分析中固有的复杂问题和矛盾问题。智能开票是指调度员在图形上点击某设备，系统将结合该设备当前的运行状态以及选择的目标状态智生成操作任务及操作步骤。

2.3调度智能开票软件设计

智能开票系统的主要功能有:1)间隔分析。根据矢量图形连接关系，分析计算各个间隔，判断间隔的状态，及间隔操作的分解。这个过程分为编辑态和运行态，编辑态分析好所有的间隔对象，运行态结合实时设备数据，及模拟开票过程中设备的状态设置，动态计算间隔当前状态，间隔操作时，动态分析操作所需要分解的操作序列。2)智能防误。这里的智能防误指间隔操作过程中，判断是否符合安规，给出错误或告警的过程。可以使用拓扑防误和逻辑公式防误相结合的方式，还需要拓扑技术来判断运行方式的告警，如母线失电报警、合环同期报警等等。3)保护操作和挂牌操作。在合格的调度指令票开票系统中，这些功能是必不可少的组成部分，保护操作目前没有涉及到防误方面的要求，仅仅是作为一类票项出现在调度指令票中;但挂牌操作在防误方面有重要的地位和应用。

2.5间隔分析与拓扑防误

拓扑分析的原理和传统的防误逻辑公式不同，传统的防误逻辑是将设备的操作条件穷举出来，在这种条件下才允许操作，当变电站一次接线图比较复杂，出线较多时，往往一个设备的操作公式比较冗长，对于相同的间隔，内在重复情况比较严重，归根结底是穷举法，在调控防误领域，由于电网规模庞大穷举法不能胜任，因此必须采用拓扑防误技术。拓扑防误是从五防的防误原则出发，按防误原则编写的搜索公式，搜索公式是按设备的类型及防误性质来判断的，与设备编号

无关，因此拓扑防误公式非常简洁，其规则也容易理解。通过编写拓扑防误公式和搜索规则，能够实现基本五防、甩负荷、解列解环等功能.基于深度优先算法，拓扑分析实现了高速的拓扑搜索。此外系统还需要定义一套拓扑专家库和驱动引擎]。专家库包含间隔定义、设备防误两部分，驱动引擎解析专家库并调用拓扑算法完成计算，实现诸如间隔计算、间隔运行方式判断及设备操作校核等业务。

结语

(1>对调控一体化模式进行深入的研究，充分调研国内外调控和智能电网防误操作领域的发展现状，梳理调控模式下的主要业务功能，按调控实际运行方式设计系统架构。(2)从防误系统的发展趋势考虑，采用最新的拓扑分析防误技术，梳理调度开票业务需求，设计出基于拓扑专家库的智能开票拓扑技术。(3)对系统与调度自动化系统图模共享技术进行了深入的研究，使得系统能够和自动化系统共用图形、模型数据，大大减轻了调度中心系统维护的工作量和可靠性。(4)针对调控一体化的电网运行管理模式要求，设计了基于拓扑专家库的智能开票功能，此方案使得调度指令票能够灵活配置，快速准确的开票。

参考文献:

[1]殷自力，陈杰.福建电网调控一体化运行管理模式的研究与实现[J].电力与电工，2011.

[2]李玉龙，解伟.智能电网与监控一体化运行模式新思考[[J].中国电力教育，2013.

[3]马莉宁，王蓉.兰州供电公司调控一体化建设[[J].科技创业家，2013.[4]陈崎.智能电网调度操作票系统[D].浙江大学，2011.

[5]张健，朱永利，李东.操作票专家系统的研究现状及其前景[J].电力情报，2002.