調控一體智能防誤操作票系統

楊　福，尹茂林，林　山，馬洪文，金　誼

（國網山東省電力公司濟南供電公司，濟南　250012）

調控一體智能防誤操作票系統

楊福，尹茂林，林山，馬洪文，金誼

（國網山東省電力公司濟南供電公司，濟南250012）

遙控誤操作會造成設備非計劃停運，引發停電事故，降低電網的供電可靠性。操作票制度是電力系統運行管理中防止誤操作的一種有效安全措施。操作票的正確填寫、審核及執行是決定是否發生誤操作的重要因素。提出一種調控一體智能防誤操作票系統，建立調度、監控操作票統一管理、統一監護的智能操作票平臺。該系統在濟南電網的實際應用驗證了其可以有效提升電網調控管理水平和電網安全運行水平。

智能操作票系統；調控一體；遙控；防誤操作；供電可靠性

0　引言

隨著國家電網公司“大運行”體系的不斷推進，開關遙控已成為日常調控操作中重要的一環，濟南電網現已實現10～220 kV線路開關常態化遠方遙控。目前，濟南電網正處于快速發展時期，電網結構、運行方式日趨復雜，設備操作更為頻繁，操作票擬寫的復雜程度、頻繁程度及誤操作帶來的損失均顯著增大［1-6］。提出一種調控一體智能防誤操作票系統，建立與調控人員習慣相匹配的操作規則，調用電網實時狀態實現操作票安全審核及遙控操作實時防誤，并依據多智能體系統（MAS，Multi-agent system）與能量管理系統（EMS）、調度管理應用系統（OMS）建立協作機制，實現與SCADA系統間的實時信息交互、操作票全過程數字化流程管理等功能。

1　系統總體框架

智能體（Agent）是一種具備感知能力、求解能力和協作能力的實體。多智能體系統（MAS）與單智能體相比，擁有協作能力、求解能力、可擴充性和容錯率強、求解效率高等多種優勢。因此，將MAS系統應用至智能操作票系統，可充分利用其協作能力，解決多系統間的交互、協調問題［7-9］。

圖1　調控一體智能防誤操作票系統

2　系統實現

2.1實時電網模型

以CIM/XML文件格式從數據平臺系統導出電網模型、SVG圖形，經過檢測、校驗、解析、整合分析、合并、注冊、入庫等形成基礎模型，作為系統的基礎平臺。所生成的CIM/XML文件、SVG圖形完全遵循IEC61970標準。當EMS系統的電網模型或測點發生變化時，由數據平臺生成新的CIM/XML模型文件，發送至本系統，實現與EMS模型和數據的自動在線同步，避免出現兩套系統分別維護的情況，節省人力、財力。

2.2操作規則庫

系統以典型票為基礎，以調度員、監控員的實際工作經驗為導航來歸納、整理、總結操作規則庫。規則模板由操作對象、操作任務、操作規則、操作術語4部分組成，操作對象包括調度管轄范圍內所有一次、二次設備，例如母線、主變、線路、開關等；操作任務為調度操作目的，如“XX線路由運行轉檢修”；操作規則以調度員日常工作經驗為基礎，建立規律性模型，通過實時分析電網運行狀態、接線方式等約束條件來指導操作順序的制定；操作術語則根據濟南電網的規范和習慣制定，所生成的操作票更符合濟南電網調度、監控人員的工作實際和習慣。

2.3基于專家推理機制的操作票智能生成

操作票生成基于規則模板的推理機制，推理過程是 “選擇設備—操作任務—拓撲分析—安全校核—匹配操作規則—推理控制—翻譯術語—操作票生成”的匹配過程。調度員在接線圖上選擇要操作的設備，并指定操作任務，程序根據所選擇的設備和操作任務進行拓撲分析及安全校核，查詢操作規則，進行循環推理，將復雜任務分解為子任務，并將子任務分解為針對開關等元件的操作指令，最終確定具體的操作序列，并通過術語翻譯生成符合現場要求的操作票。

2.4基于系統拓撲和靜態安全分析的安全校驗

操作票生成過程中會在系統拓撲圖上自動進行模擬預演，判斷操作是否滿足系統拓撲和靜態安全校驗條件，閉鎖不滿足要求的設備并發出提示。

輸變電工程環境敏感因子智能監測系統研究與應用………………………………… 詹學磊，上官朝暉，徐桂彬（4-82）

基于“五防”要求建立全網設備之間的基本邏輯閉鎖關系，以SCADA系統所采集的實時電網拓撲、數據為基礎，分析所采取的操作是否滿足邏輯關系，從全網角度實現操作防誤校驗，形成“安全防護網”，保證整個管轄范圍內調度操作的安全防誤。

在電網拓撲防誤的基礎上，智能調度操作票系統增加了靜態安全分析校驗，針對操作步驟進行快速在線潮流計算，判斷操作后是否出現功率、電流、電壓等越限，對于不滿足靜態安全約束的操作發出警告，并提示安全校核不合格設備。

2.5調控一體化管理

調度操作票生成后由調度當值值長審核通過并發送預告。預告階段，系統可將需監控遙控操作的步驟推送至值班監控員處，并依據操作規則自動生成監控操作票；值班監控員進行遙控操作時，若所選擇的設備不滿足調度操作票要求，系統將主動閉鎖該設備，并發出警告，避免因選錯間隔造成的遙控誤操作；遙控操作完成后，系統將自動回令至調度客戶端，實現調控操作全過程的統一化監護、統一化管理。

2.6操作過程實時安全校核

操作票執行過程中，智能調度操作票系統根據SCADA系統中的電網實時遙信信息對所操作設備及其起止狀態自動進行安全校核，對于不符合安全校驗要求的設備發出警告，并在EMS系統中予以閉鎖，有效防止了遙控誤操作的發生。此外，系統提供了遙控操作的雙機監護功能，使得值班長可以對值班監控員的遙控操作進行監護，有效提高電網遙控操作的安全性。實時防誤處理流程如圖2所示。

圖2　實時防誤處理流程

執行是操作票全過程中最為關鍵的環節，通過實時校核功能，值班調控人員可以獲取電網操作時的重要實時信息，有助于提高電網操作的安全性。

2.7全過程數字化流程管理

依據與OMS系統的協作機制，操作票執行完畢后自動寫入OMS系統相關數據庫，并啟動操作票管理流程：操作票生成后由當值副值調度員對操作票進行檢查并發送至審核，當值值長審核通過并發送至執行，執行完畢后自動發送至OMS系統歸檔，實現了從操作票自動生成到歸檔的全過程數字化流程管理，減少重復維護工作量。

3　典型案例

3.1案例分析

以濟南電網220 kV東屯線（220 kV東門站—水屯站）停電為例進行驗證。在220 kV水屯站接線圖上右鍵點擊東屯線，并在操作菜單上點擊檢修，即可自動生成東屯線停電的操作票，擬票過程中系統自動進行模擬預演及安全校驗。電網接線圖及操作菜單如圖3所示。

圖3　220 kV水屯站接線

生成的操作票由副值調度員檢查后發送至審核，由當值值長審核無誤后發送至調度預告。操作票中涉及監控遙控操作的部分，可在預告階段右鍵點擊相關操作，發送至監控執行，即可將調度預告自動發送至值班監控員處，并在監控員所在系統自動生成監控操作票。系統自動生成的操作票及相關操作菜單如圖4所示，監控操作票如圖5所示。

預告完畢后當值調度員將操作票發送至執行，按照操作票順序逐步下達指令。執行過程中系統依據電網實時數據自動進行安全校驗，對于不滿足安全要求的操作及時進行提醒。操作完成后由值班調度員發送歸檔，并自動寫入OMS系統數據庫，實現操作票全過程數字化流程管理。

圖4　自動生成的調度操作票

圖5　自動生成的監控操作票

3.2實施效果

真正實現了調控操作票一體化管理，提升了電網調控的集約化、精益化管理水平，是推進“大運行”體系建設、提高電網調控工作效率的有效手段。

點圖即可智能生成規范操作票指令，實現防誤智能成票，操作簡單、可靠；操作過程實時安全校驗，避免了誤操作情況的發生。

建立了與EMS、OMS系統的協作機制。與EMS系統協作，實現數據實時自動同步，減少了維護工作量，并操作票執行過程中進行實時校驗，閉鎖不符合安全要求的設備，防止誤操作的發生；與OMS系統協作，實現操作票全過程數字化流程管理，提高了調控運行管理的規范化、精益化程度。

智能操作票系統節約調控人員的開票時間，減輕工作強度，使其可將精力集中至電網安全、經濟運行中深層次的問題，提高了電網運行的安全性、可靠性。

4　結語

提出一種基于多智能體系統的調控一體智能防誤操作票系統，該系統可實現電網實時模型、點圖一鍵成票、調控一體管理、遙控實時防誤、數字化流程管理等多種功能。應用表明，該系統能夠有效減輕調控人員的工作強度，提高電網調控的精益化管理水平和電網安全運行水平。

［1］錢凌，郭鋒.基于EMS和DTS系統的智能操作票系統設計與實現［J］.電力系統自動化，2008，32（23）：100-103.

［2］徐俊杰，趙京虎.基于SCADA系統的地區電網調度操作票系統的設計［J］.電力系統保護與控制，2010，38（13）：104-112.

［3］張旭明，張焰，侯鳳嶺，等.基于事例的地區電網操作票專家系統的推理和預言防誤研究［J］.繼電器，2007，35（24）：26-30.

［4］張建國，劉智廣，陸杏全，等.電網調度智能化檢修牌和操作票系統的設計與實踐［J］.電力系統自動化，2004，28（7）：78-81.

［5］徐俊杰，許先鋒，杜紅衛，等.電網智能操作票管理系統［J］.電力自動化設備，2009，29（11）：98-101.

［6］林曉慶，任建文，張丙和，等.基于網絡重構的電網智能調度操作票系統開發研究［J］.電力系統保護與控制，2012，40（7）：143-147.

［7］周明，任建文，李庚銀，等.基于多智能體的電網調度操作票指導系統研究與實現［J］.中國電機工程學報，2004，24（4）：58-62.

［8］楊煜普，李曉萌，許曉鳴.多智能體協作技術綜述［J］.信息與控制，2001，30（4）：337-342.

［9］周明，林靜懷，楊桂鐘，等.新型智能電網調度操作票自動生成與管理系統［J］.電力系統自動化，2004，28（11）：71-74.

Integrative Dispatching and Control Operation-tickets System

YANG Fu，YIN Maolin，LIN Shan，MA Hongwen，JIN Yi
（State Grid Jinan Power Supply Company，Jinan 250012，China）

Incorrect operation can cause unplanned outage of equipment，blackout accident，and reduce the power supply reliability.Operation-ticket institution is an effectivemeasure to prevent incorrect operation in the power system operation.The correctness of operation-tickets is an important factor to determine whether the error occurred.An integrative dispatching and controlling operation-tickets system is proposed，which building a platform for unified management and supervision of dispatching and control operation-tickets.The practical application in Jinan power grid verifies that it can effectively improve themanagementand safety level of power dispatching and control.

intelligent operation-tickets system；integrative dispatching and control；remote control；anti-misoperation；power supply reliability

TM73

A

1007－9904（2016）03－0009－03

2015-10-28

楊福（1987），男，從事電網調控工作；

尹茂林（1965），男，工程師，從事電網調控工作；

林山（1977），男，工程師，從事電網調控工作；

馬洪文（1974），男，工程師，從事電網調控工作；

金誼（1972），男，工程師，從事電網調控工作。