電網調度智能防誤操作系統的研究與應用

韓超

【摘要】：隨著電網調控業務對信息化、自動化以及管理技術的更高層次的發展要求，在信息化領域單一的以面向管理業務為主的信息系統已不能滿足當前各級調度業務的需求了。當前國網公司智能電網規劃漸漸由理論向實際工程研究方向邁進，作為對電網運行控制指揮中心的各級電力調度機構應緊跟這一大的發展趨勢，積極應對智能電網發展大環境下對電網調度控制提出的新要求，在現有信息化和自動化建設基礎上，開展面向未來的，以智能化、圖形化、集成化、互動化為特點的高層次應用模式的探索和研究。

【關鍵詞】：電網調度；智能防誤操作；應用

1、系統的設計目標

1.1電網設備圖模庫一體化

通過與自動化系統的基礎資源集成，獲取系統產生的CIM/SVG資源文件，實現對自動化系統提供圖形的直接展現和利用，保證圖形的顯示效果與自動化系統完全一致。在圖形的操作上也參照自動化系統的操作方式設計，以實現與自動化系統在顯示和操作環境上的一致性。

1.2圖形化開票與智能成票

實現常見操作任務的圖形自動成票，首先根據用戶在圖形界面上選定的設備判斷該設備的類型，如開關、刀閘、主變、線路等。然后自動判斷當前操作所涉及的范圍，將操作任務分解為滿足規則庫要求、有明確先后順序的指令操作序列。最后調用術語生成引擎，通過與數據庫中存儲的操作術語格式匹配，將操作指令轉換為符合調度規程要求的操作術語，自動生成最終操作票。

1.3多重安全防御和校核

實現系統拓撲防誤、基態潮流、靜態安全分析等校核功能。系統拓撲防誤校核：根據電網拓撲關系來實現設備操作的防誤閉鎖。基態潮流校核：實現通過基態潮流功能進行校核，能對形成的校核斷面潮流進行分析計算，判斷基態潮流下的電網越限情況。靜態安全分析校核：實現通過靜態安全分析進行校核，能對形成的校核斷面進行N-1分析計算，判斷N-1故障和用戶指定的故障集后其他元件是否出現越限。

2、系統數據接口

電網調度智能防誤操作系統作為面向調控中心電網調度運行管理人員的防誤操作輔助支持系統，具備同調控中心其他系統的通用接口功能，最大化地實現信息共享和功能關聯。本系統同其他系統的數據交互如圖1所示。

圖1數據交互示意

該系統從EMS系統獲取設備實時狀態數據，實現設備狀態同步更新；同時，還支持對EMS系統的遙控操作進行防誤安全校核。該系統從OMS系統獲取設備檢修計劃及檢修申請單狀態，實現對設備檢修開工、完工情況的安全管控；同時，還支持將已通過防誤安全校核的操作發送到OMS系統進行統一的歸檔管理。該系統支持將已通過防誤安全校核的調度指令發送調度指揮平臺進行下令流轉。

3、系統主要功能

3.1多平面、多層次的矢量圖形平臺

模塊化的軟件設計結構，使得系統圖形平臺支持各種基礎應用功能，能夠完成拓撲生成和校驗、無級放大、動態數據顯示、帶電狀態著色、圖間跳轉、圖元自定義、設備組合等實用功能。

3.2智能推理出票

該系統通過對各種操作進行建模，結合電網的接線方式、運行方式，推理各種操作命令在具體情況下的操作序列，做到智能推理出票。在操作過程中，模擬操作對設備狀態的改變，進而分析操作對電網狀態的影響，結合操作設備的物理屬性，對一、二次設備的操作進行安全把關，對各種危險操作進行報警，增強電網的安全性。

3.3多層次安全校核

（1）智能拓撲防誤：基于IEC61970標準SVG圖形和CIM模型的智能拓撲防誤校驗，利用抽象接線模型庫、拓撲防誤規則庫，對區域電網進行局部和全局拓撲搜索判斷，不僅可實現開關、刀閘和接地刀閘操作的基本防誤操作，還可支持特殊防誤邏輯，如甩負荷、合環/解環、倒母等操作判斷。

（2）掛牌校驗：該系統支持掛牌防誤校驗，除具備檢修工作牌、保電牌、隔離牌等掛牌類型防誤校驗外，還支持接地牌的動態防誤校驗，利用智能拓撲搜索判斷接地有效區域及接地規則校驗。

（3）二次信息校驗：該系統除了在開票、流轉、審核、執行全過程中對二次壓板狀態進行實時校驗外，還支持二次告警信息的安全校核，如控制回路斷線、SF6氣壓低、彈簧未儲能等告警信息，可根據實際需求配置。

（4）電網穩態校驗：該系統能對形成校核斷面潮流進行分析計算，判斷基態潮流下的電網越限情況等；可在拓撲防誤校核的基礎上，通過潮流分析進行母線失壓、母線過壓等防誤校核。

3.4電網操作分析

該系統支持在電網拓撲分析基礎上自動生成一次設備的安全校驗規則。在校驗規則中，大到電網運行方式的穩定性分析，小到單個設備操作的安全性校核，都可進行。

3.5操作票與檢修申請單閉環管理安全防誤機制

該系統與檢修申請單對接，形成閉環管理安全防誤機制。通過關聯檢修申請單及其狀態，實現對設備檢修的開工和完工安全管控。操作票、檢修申請單形成一個操作閉環，進一步加強安全防誤機制。

3.6基于安全認證的全過程無紙化操作票管理

該項目研究完善的操作流程控制、管理功能，保證調度操作票從擬票、審核、發布、下令、監護、歸檔、評價形成完整有效的流程閉環管理，做到操作票管理全過程無紙化；同時，該系統對操作票的執行情況具有強大的查詢、統計和分析能力，有助于對操作票執行情況進行跟蹤、分析和考核，及時發現并整改安全隱患，進而真正提高調度操作全過程管理水平。

3.7完善的接口對接

該系統和EMS系統、OMS系統、調度指揮平臺實現接口對接。與EMS系統對接，實現自動獲取圖形、拓撲關系、設備信息、狀態信息等各種數據，做到電網平臺數據免維護；與OMS系統對接，實現操作票與檢修申請單編號關聯；與調度指揮平臺中現有調度操作指令票模塊對接，實現從擬票、審核、發布、下令、監護和歸檔雙向互聯。

結語

電網調度智能防誤操作系統通過開放的矢量圖形平臺，實現基于設備實時狀態的圖形編制操作票，在擬票過程中提供全面的安全校核方式，保證操作票編制的安全準確。通過工作流平臺，規范業務流程，形成數字化檔案；通過各種形式的統計，為專業管理提供科學決策的依據，提升調控中心工作效率，為電網安全運行、經濟調度提供有效技術保障。

【參考文獻】：

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