调度网络指挥的智能防误系统设计分析

1引言

随着电力公司调控一体化体系建设和变电站无人值守模式的全面推进，调控在遥控操作方面的任务愈加艰巨。目前，各级调度中心的调度操作系统尚不具备完备的调度操作监控及防误功能，仅具备一些简单的操作检验性能，如：操作身份验证、设备投切逻辑检验等，对于深层次、复杂化的操作防误校验还有所欠缺[1-3]。关于调度操作防误功能的设计，目前已有部分研究基础。对影响电力系统稳定性的重要电气参数，如：电压电流值、有功无功功率、频率等因素进行实时数据采集，并设置电气参数越限值，实现对电网安全隐患的预警保护[4]；基于智能防误、自动控制以及交互性约束等技术，建立了调度操作防误一体化工作平台，集成了操作指令控制、遥控操作受控、现场运行防误等功能[5]；还有研究基于一体化电网运行智能系统标准，并结合系统告警信息描述的特点，采用将告警信息描述结构化并从中提取有效关键字的方法，编制了可供计算机智能识别的数字量以及模拟量描述规范，并开发了相应的智能导库工具，完成了原始点表的参数阈值自动填充、参数库高效正确导入的全自动操作[6]；也有采取专家推理机制对调控操作全过程进行安全校核，防止误操作情况的发生，能够确保操作票编制、审核、执行的正确性，有效降低误调度、误遥控、误操作等事件出现的概率，能够对故障进行精准识别和处理，提升了电网调控管理的有序性、安全性和高效性，有利于智能化调控一体模式的发展[7-8]。基于上述研究基础，对基于调度网络指挥体系下的智能防误系统进行探究，设计了一种能够实现电网操作全过程防误跟踪的智能系统，分析了系统的硬件架构方案和防误操作的实现流程，并给出了系统的应用结果以证明该系统在保障电网安全可靠运行的重要作用。

2智能调度操作防误系统设计

智能防误系统的基本架构如图1所示。为提高电网操作的安全水平，降低操作失误的概率，对智能防误系统进行功能设计，主要从以下五个方面展开，建设一套基于网络拓扑的接线模型自动识别、成票规则定制、设备类型与设备状态智能分析的安全防误应用，提供电网操作的基本五防、失电提醒、开合环等多维度多重安全校核。

(1)电网模型分析。

实现对电气设备运行状态、操作类型以及防误准则的建模，对电力系统的拓扑结构、电气设备的工作情况以及可运行方式进行识别与分析；

(2)术语分析。

实现智能纠错功能，对手动输入操作指令所涉及电气设备和操作方式进行精准翻译，实现对所有操作票的安全校核。基于术语智能拆分和识别技术，对待操作电气设备及其操作指令进行智能读取，明确手动输入操作指令语句的主谓宾成分对应的名词，进而得到该调度指令对应的待操作电气设备和操作方式，实现对手动输入或是智能生成操作指令语句的精准识别和模拟校对；

(3)拓扑防误分析。

根据拓扑分析的结果对发生概率较大的误操作事件进行防范，如：带负荷对隔离开关进行分合闸操作，对断路器、负荷开关以及继电器进行分合闸操作，带电合接地刀闸，未断开接地线或是接地刀闸对线路进行送电等；

(4)操作票成票校验。

基于术语分析以及拓扑防误技术，在制定操作票和操作票审核过程中对其进行逻辑检验，核实设备名称、操作准则以及顺序的正确性；

(5)操作票执行校验。

在操作票执行环节下令前进行实时校核，根据“五防”等规则，结合实时遥信遥测数据，校验当前指令是否可以操作；操作票执行环节回令前进行状态返校，根据实时遥信数据，校验当前指令是否操作完成。构建调度操作智能防误指挥系统除了要完成对调度操作指令进行网络传输的基本任务外，还要具备安全可靠性、高效便捷性等多方面的要求[9-10]。网络运行的整体结构如图2所示，智能防误系统部署在安全二区，与安全一区之间采用防火墙，与安全三区之间采用隔离装置，与站端通过纵向加密装置相连接，系统的硬件拓扑结构如图3所示，各硬件设备的具体要求列于表1中。

3调度操作智能防误的实现与应用

如图4所示，智能防误系统在进行远程操作过程中，会基于系统电气设备的实时运行状态进行安全性校验。若校核合格，则系统发出解锁指令，主站系统才能执行遥控操作；反之，则无法进行下一步操作。在日常的系统流程中，规范化各类规章制度，防止出现习惯性违章操作的现象发生，其约束内容主要如下：(1)形成规范化的检修计划操作流程。建立完善的设备检修计划操作流程，确保操作步骤的顺序进行，实现设备检修的全过程管控，如：设备的投切、工作票的执行等；(2)形成规范化的调度操作指令拟票步骤。在正式地将调度操作指令进行网络发令前，需要对操作票进行严格的编制、审批、安全性分析、发令预览等检测工作，确定各项信息无误，并符合规范化要求后，才能执行网络发令操作[10]；(3)形成规范化的调度指令接发令流程。对于网络发令中的任意调度操作指令，其接发流程可总结为：地调方发令、厂站方复述、地调方核实、厂站方核实、厂站方报告操作结果、地调方复述、厂站方核实、地调方收令这八步流程。操作票中的各项操作指令在整个网络发令环节中需逐步执行，若同一种逻辑方式下存在多项具有并行关系的操作指令，可以在同一时间下发这些并行的指令，但必须要在所有并项操作指令执行完毕后，才能够执行下一操作指令[11]；(4)形成规范化操作指令存储以及归档记录流程。必须严格遵照网络接发令每一个操作流程下的人员信息、时间信息，系统能够根据所记录的信息，自动地、完整地填写出调度操作票的相应内容，并附上电子章，存储在调度日志中。图5为智能防误系统的信息监控与即时通讯界面。当监测到电网存在异常告警信号时，调控员可通过系统直接查询到具体告警信号，在勾选该告警信号后便可直接录入告警信号处置流程，无需人工录入。处置流程分“待通知”、“待检查”、“待处理”和“待归档”四个阶段，每个阶段设定处置时间提醒，当超过设定的处置时间则会以相应的黄灯或者红灯以作警示。若因设备缺陷发出的告警信号发生时，则会自动转为设备缺陷继续跟进。列举系统的调度操作指令防误校核操作如图6所示，包括：地调方发令、厂站方复述、地调方及厂站方核实、厂站方报告操作结果、地调方复述及厂站方核实、地调方收令等步骤，在以上操作流程中，如果有哪一步骤存在异议，都需要通过电话商议，并经地调方结束此次调度指令的操作。

4结束语

构建一种基于调度指挥网络的电网操作全过程防误跟踪智能系统，文章分析了系统的硬件架构方案和防误操作的实现流程，并通过调度操作智能防误系统的应用效果充分证实了该系统在保障电网安全可靠运行的重要作用，对提升电网调度、监控以及现场操作工作的高效性和安全性具有重要意义。

参考文献:

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[4]王国宁,薛为浩,盛月强.“调控一体化”运行模式下的微机防误系统研究设计[J].电子技术与软件工程,2014(17):259.

[5]胡怀伟,张刚,王美籽,等.基于调控一体化的电网智能监控系统设计与实现[J].内蒙古电力技术,2014,32(4):24-27.

[6]侯鹏远.基于OS2标准智能导库技术研究[J].电力大数据,2019,22(8):81-87.

[7]徐俊杰,许先锋,杜红卫,等.电网智能操作票管理系统[J].电力自动化设备,2009(11):104-107.

[8]廖威,张雍忠,白建林,等.电网调度智能防误操作系统的研究与应用[J].电力安全技术,2016,18(3):34-37.

[9]方创波.中山电网调度运行智能调度防误指挥系统的设计与实践[D].广州：华南理工大学,2011.

[10]胡怀伟,张刚,王美籽,等.基于调控一体化的电网智能监控系统设计与实现[J].内蒙古电力技术,2014,32(4):24-27.

作者：刘路登 陈天宇 杨 子 徐自力 谢小艳 单位：国网安徽电力有限公司