基于E8000系统的远动信息接入预处理策略

基于E8000系统的远动信息接入预处理策略

陆镛

（玉林供电局玉林537000）

摘要：在玉林一体化电网运行智能系统建设期间，县调采用远程工作站模式，其厂站将全部接入地级主站。针对远动信息的原有处理方法需要大量人工参与，存在效率不高和时间长的缺点。本文基于E8000系统，提出了一种远动信息接入的预处理策略，通过分析远动信息的描述，提取出设备编码、设备类型、电压等级、间隔，生成所需要的格式文件，再利用系统自带导入工具导入到调度自动化系统数据库。基于这个策略开发了一套软件，实现了整站远动信息预处理的功能，从描述中提取关键信息的准确率达到95%以上，目前已投入使用，大大提高了运动信息处理的工作效率。

关键词：一体化电网运行智能系统、远动信息、预处理、调度自动化

AnStrategyforPre-ProcessingtheTelecontrolDataBasedonE8000

LuYong

（YulinPowerSupplyBureau，Yulin537000，China）

Abstract：DuringtheOperationSmartSystemconstructioninYulinPowerGrid，thecountymasterstationisusingtheremoteworkstationmode，sothedataofitssubstationsmustbeintegratedtotheregionalmasterstation.Becausetheoriginalprocessingmethodoftelecontroldataneedsalotofmanpowertoparticipate，ithasashortcomingoflowefficiencyandlongtime.ThispaperpresentsanstrategyofpreprocessingtelecontroldatabasedonE8000.Inordertorealizethestrategy，thedataofequipmentcode，equipmenttype，voltageclassandbayareextractedfromthedescriptionoftelecontroldata，andthentherequiredformattedfilesisgenerated，whichcanbeimportedtothedatabaseofdispatchingautomationsystemusingthesystem-providedtool.Basedonthestrategy，asoftwareisdeveloped，realizingthefunctionofpreprocessingtelecontroldataoftheentiresubstation，anditsaccuracyofextractingkeyinformationfromthedescriptionreachesover95%.Ithasnowbeenputintouse，whichgreatlyimprovestheefficiencyofthetelecontroldataprocessing.

Keyword：OperationSmartSystem、Telecontroldata、Pre-Processing、Dispatchingautomation

1.引言

玉林地调的一体化电网运行智能系统1为E8000调度自动化系统，县调建设采用远程工作站模式。根据地县一体化的要求，所辖县调的35kV以上厂站均需直采接入地级主站，然而厂站接入的工期较短，且由于各县调主站是异构系统，所提供的远动信息中仅有少数数据列可利用，还需对其进行深度加工处理，因此接入和数据维护的工作量非常大。

虽然E8000系统厂家提供了信息点表数据批量导入的工具（以下简称导入工具），但其对数据的格式有较为严格的规定。以往工作中，都是在原有可利用的数据列基础上，人工生成导入工具所需的格式文件，不仅费时费力，还容易出错，这样势必影响自动化系统数据的质量，从而增加系统数据库后续的维护工作量，影响工程调试和运行工作，因此，有必要寻找一种远动信息接入预处理的策略。

在远动信息处理及导入方面，我国电力工作者已做了一些研究工作，取得成果还比较少。文献[2]在导入系统前对远动数据进行校核，将错误检查过程前移，减少了因点表信息错误往返的次数，进而缩短了厂站接入的时间。文献[3]提出了一种基于D5000系统的省地一体化远动信息自动导入方法，解决了D5000系统上大量远动信息批量导入的问题。上述文献所述方法需要电压等级、关联设备和间隔等信息已知，或者在导入系统前人工补充这些信息，未见能够根据远动信息的测点描述自动分析补充这些信息的方法。

本文基于E8000调度自动化系统，通过分析遥信、遥测、遥控信息的测点描述，提取出设备编码、设备类型、电压等级、间隔，自动生成导入工具需要的格式文件，从而提高自动化人员的工作效率，大大缩短厂站接入的时间。

2.人工处理过程

原始远动信息为多页的Excel文件，分别是遥信、遥测、遥控3类数据。遥信/遥控数据只有点号和描述两个数据列可利用，遥测数据可使用的数据列有点号、描述、转换系数，按照导入工具需要的格式，遥信数据需要人工补充厂站名、厂站RTU、设备编码、设备类型、电压等级、间隔、责任区等数据列；同样，遥测数据也需要人工补充厂站名、厂站RTU、量测类型编码、电压等级、设备类型、设备编码、间隔、责任区等数据列；而遥控数据则附加到遥信数据中；另外，遥信和遥测数据必须分别是一个单独的csv文件。

原有人工处理的具体步骤如下：

1）远动信息测点描述的命名规范检查；

2）根据遥信和遥测的测点描述进行信息提取，增加补充相关数据字段；遥控号附加到遥信的数据列中；

3）利用Excel的功能将文件转化为csv格式，并利用导入工具导入系统数据库。

以上步骤中，过多依赖人工进行。特别是第2步，遥信和遥测都需要人工补充多个数据列，其中设备编码、设备类型、电压等级、间隔的信息需要从测点描述中提取；此外，遥控数据也需要根据描述提取出开关类设备编号，遥控点号据此添加到遥信点表中。

3.开关类设备编号和间隔分类

3.1开关类设备编号

根据电力系统调度管理条例的有关规定，电力系统内电气设备的编号工作由各级调度机构完成4。经研究，玉林网区大部分远动信息中的关联设备都是开关类设备（开关、刀闸、地刀），其编号一般由3大部分组成，形式如图所示。

第1部分为设备的间隔编号，其格式可反应电压等级、所属间隔：“20XX”表示电压等级为220kV，其中“2001”和“2002”说明间隔为变压器某一侧，2012和2015则说明了母线间隔；同理“1XX”、“3XX”、“9XX”分别表示电压等级为110kV、35kV、10kV，，若XX为01或02则说明所在间隔为变压器某一侧；00或90则说明了母线间隔。

由上述编号方法可知，对于10-110kV的开关类设备，开关为3个数字，刀闸为4个数字，地刀为5个数字；而对于200kV的开关类设备，开关为4个数字，刀闸为5个数字，地刀为6个数字。

3.2间隔分类

在E8000系统的数据库中，一条远动信息必须关联一个设备，而一个设备属于一个间隔，所关联的设备和间隔除了根据开关类设备编号分析外，还可以通过关键字判断获得。间隔的分类如下：

值得注意的是，间隔编号不一定是所属间隔，一个远动信息的描述中可能同时包含开关类设备编号和间隔关键字，提示了两种间隔信息，比如“1号站变952开关弹簧未储能”，既反应了间隔编号为952，又通过“站变”明确提示了站变间隔，但是实际上调度员和监控人员习惯将其归为站变间隔，因此需要给这些间隔设置归属优先级。

4.策略的设计

4.1软件设计思想及架构

原始远动信息中只有两个或者三个数据列可利用，而导入工具需要格式文件中有多个必填的数据列，其中设备编码、设备类型、电压等级、间隔需从描述中提取，这也是软件开发的关键点和难点。

由于远动信息是以站为单位接入到自动化系统中的，一般来说使用导入工具一次导入一个站的远动信息。所需要格式文件中有些数据列的信息并不能从测点描述中提取，可以在生成csv文件后人工补充，这些数据列的各条记录间往往差别很小，因此只需要少量人工参与即可，例如，厂站号和厂站RTU，对于同一个站的远动信息而言，都是一样的；而对于责任区，可使用Excel的排序功能，对电压等级进行排序，然后根据需要可快速填完责任区。

因所需的遥信和遥测文件中有很多相同的数据字段，对原始遥信数据和遥测数据的处理是类似的。以下以原始遥信数据处理为例进行说明，其主要的工作是先分析包含开关类设备编号的测点描述，根据上一步分析结果统计后续步骤所需信息，然后通过关键字对没有包含开关类设备编号的描述进行分析，最后处理遥控数据，把遥控点号填到遥信数据中。

4.2分析包含开关类设备编号的描述

开关类设备编号本身往往就包含了设备编码、设备类型、电压等级、间隔等信息，因此第一步是遍历描述，判断是否包含开关类设备编号，若不是则跳过，若是则分析。

1）根据开关类设备编号的组成规律，利用正则表达式，把测点描述中的开关类设备编号提取出来；

2）分析提取出来的开关类设备编号，得到电压等级；

3）分析提取出来的开关类设备编号，得到开关类设备类型；

4）开关类设备的设备编码由开关类设备编号和开关类设备类型组成；

5）根据关键字判断是否属站变/母线/备自投/主变本体间隔；若是则得到对应的间隔；若不是，分析提取出来的开关类设备编号，采用间隔号作为所属间隔；

6）若文本以“开关/刀闸/地刀合位”结尾，则说明这是一个开关类设备的状态遥信，把点号和开关类设备编号记录下来，并建立索引。

7）最后，标记已分析过的遥信。

以点号为25的遥信“川六线10517地刀合位”为例进行说明，首先使用正则表达式“（[1|3|9][0-9][0-9][1|2|3|5][7|8]）（?=地刀）”提取描述中的开关类设备编号，为10517。从第1位数字可知电压等级为110kV（对应代码为“110”）；这是5个数字的结构，因此设备类型为地刀（对应代码为“SW”）；设备编码则是“10517SW”；前三位数字得到间隔号为“105”，由于没有站变/母线/备自投/主变本体间隔关键字，因此可以判断所属间隔为“105”；由于文本以“地刀合位”结尾，把点号和开关类设备编号记录下来，建立键值对，形成索引。

4.3统计后续步骤所需信息

有一些特殊的信息并不能直接从描述中提取到，需要4.2小节分析结束后统计才能得到。比如，主变本体的设备类型可以是三卷变或者两卷变，根据10kV以上电压等级的个数来判断；主变本体的电压等级为本站内最高电压等级；而不包含开关类设备编号且间隔为ZB的遥信一般设为最低电压等级，因此，需要统计以下信息：电压等级数、最高电压、最低电压，这都是后续步骤所需要的；另外，根据主变各侧开关类设备编号的特点，还需统计出主变各侧的开关类设备编码，并记录下其相应的电压等级、设备类型、间隔。

4.4根据关键字分析没有标记的遥信

除去已经标记的遥信，其他遥信的测点描述是没有包含开关类设备编号的。4.2小节主要是分析开关类设备编号，由此得到的信息是绝对准确的，而没有标记的遥信则需要通过关键字分析测点描述，为尽量减少通过关键字处理引起的误差，可按如下顺序对每一个没有标记的测点描述进行分析：

1）通过主变各侧间隔的关键字判断所属间隔是否为主变各侧，若是则可根据上述第二步的统计得到该遥信的电压等级、设备类型、设备编码、间隔。

2）通过主变本体间隔的关键字判断关联设备是否为主变本体。若是，设备编码和间隔则用“1T”或者“2T”表示，设备类型可根据电压等级数判断是“T2”还是“T3”，而电压等级则用最高电压等级。

3）通过站变间隔关键字判断关联设备是否为站变。若是，设备编码和间隔用“ZB”表示，设备类型采用“VD”，电压等级则用最低电压等级。

4）对于母线间隔，间隔用“MX”表示，设备类型为“B”，电压等级从描述中提取（通过“10kV/35kV/110kV”关键字判断），提取不到则采用最高电压等级。

a若母线间隔关键字为“I/II母”，设备编码使用电压等级+“kVM”表示；

b若母线间隔关键字为“II母”，设备编码使用电压等级+“kVIIM”表示；

c若母线间隔关键字为“I母”，设备编码使用电压等级+“kVIM”表示；

d若母线间隔关键字为其他关键字，设备编码使用电压等级+“kVM”表示；

5）对于公共间隔，间隔用“GG”，设备类型用“VD”，电压等级采用最低电压等级，设备编码则分别根据各关键字判断为“GG_JD/GG_UPS/GG_XF/GG_XH/GG_GPS/GG_LB/GG_DZ/GG_CK”，不能用关键字判断的则把设备编码设为“GG_QT”。

4.5遥控数据分析

遥控数据包括开关遥控、刀闸遥控、主变中性点地刀遥控，因此其每一个描述中都包含有开关类设备编号。遥信数据分析完毕，紧接着处理遥控数据，同样从描述中提取开关类设备编号，通过已建立的索引定位到遥信点表对应的记录，把遥控点号填到相应的数据列上。

1软件工具的实现与应用

由于Java有非常丰富的类库供我们使用，且Java字节码的设计使之能很容易地直接转换成机器码，从而得到较高的性能。软件开发用Java语言，以MyEclise作为平台，利用jxl.jar实现软件与Excel文件的接口，这是一个纯javaAPI，在跨平台上表现的非常完美，对中文支持非常好，操作简单。

软件工具严格按照上述策略的流程来开发，完成后选择了北流县调3个厂站的接入进行了试验。原有处理方法基本都是人工操作，通过浏览原始数据的测点描述提取设备编码、设备类型、电压等级、间隔的信息，效率不高，容易出错，准确率一般在90%左右；使新的工具后，处理原始远动信息的时间大大缩短了，除了少部分不包含开关类设备编号的远动描述通过关键字分析有误差，其他的远动描述分析都非常准确，整体准确率也提高到95%以上。

5.结论及展望

厂站远动信息点表的处理对于自动化人员来说是一项比较繁重的工作，为了提高点表处理的效率和缩短厂站接入的时间，需要一种针对原始运动信息进行处理的策略。本文通过分析遥信、遥测、遥控信息的描述，提取关键信息，生成导入工具需要的格式文件，在系统导入工具的配合下，可将厂站远动信息快速有效地导入到系统数据库中。此外，对于大多数调度自动化系统而言，远动信息都有电压等级、关联设备和所属间隔等属性，因此所提策略也为其他系统平台上远动信息接入预处理提供了重要的指导意义。

参考文献：

[1]汪际峰，一体化电网运行智能系统的概念及特征，电力系统自动化（2011），1-6.

[2]肖健，姚文莹，吴国沛，and黄欣，调度集控自动化系统远动信息接入预处理软件设计，南方电网技术（2011），22-24.

[3]习新魁，杨立波，李一鹏，王晓蔚，王亚军，马斌，赵鹏，韩大兵，张国强，and黄翠艳，基于d5000系统的省地一体化远动信息自动导入方法D5000ProvinceBasedIntegratedInformationSystemforRemoteAutomaticImportMethod，（CN，2014）.

[4]杨贻谋，浅谈电力设备的编号问题，广西电力（2003），47-49.

作者简介：

陆镛（1990），男，广西容县人，助理工程师，硕士，主要从事电力系统运行及自动化方面的工作和研究（e-mail）luyong5292@163.com；