調度網絡指揮的智能防誤系統設計分析

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1引言

隨著電力公司調控一體化體系建設和變電站無人值守模式的全面推進，調控在遙控操作方面的任務愈加艱巨。目前，各級調度中心的調度操作系統尚不具備完備的調度操作監控及防誤功能，僅具備一些簡單的操作檢驗性能，如：操作身份驗證、設備投切邏輯檢驗等，對于深層次、復雜化的操作防誤校驗還有所欠缺[1-3]。關于調度操作防誤功能的設計，目前已有部分研究基礎。對影響電力系統穩定性的重要電氣參數，如：電壓電流值、有功無功功率、頻率等因素進行實時數據采集，并設置電氣參數越限值，實現對電網安全隱患的預警保護[4]；基于智能防誤、自動控制以及交互性約束等技術，建立了調度操作防誤一體化工作平臺，集成了操作指令控制、遙控操作受控、現場運行防誤等功能[5]；還有研究基于一體化電網運行智能系統標準，并結合系統告警信息描述的特點，采用將告警信息描述結構化并從中提取有效關鍵字的方法，編制了可供計算機智能識別的數字量以及模擬量描述規范，并開發了相應的智能導庫工具，完成了原始點表的參數閾值自動填充、參數庫高效正確導入的全自動操作[6]；也有采取專家推理機制對調控操作全過程進行安全校核，防止誤操作情況的發生，能夠確保操作票編制、審核、執行的正確性，有效降低誤調度、誤遙控、誤操作等事件出現的概率，能夠對故障進行精準識別和處理，提升了電網調控管理的有序性、安全性和高效性，有利于智能化調控一體模式的發展[7-8]。基于上述研究基礎，對基于調度網絡指揮體系下的智能防誤系統進行探究，設計了一種能夠實現電網操作全過程防誤跟蹤的智能系統，分析了系統的硬件架構方案和防誤操作的實現流程，并給出了系統的應用結果以證明該系統在保障電網安全可靠運行的重要作用。

2智能調度操作防誤系統設計

智能防誤系統的基本架構如圖1所示。為提高電網操作的安全水平，降低操作失誤的概率，對智能防誤系統進行功能設計，主要從以下五個方面展開，建設一套基于網絡拓撲的接線模型自動識別、成票規則定制、設備類型與設備狀態智能分析的安全防誤應用，提供電網操作的基本五防、失電提醒、開合環等多維度多重安全校核。

(1)電網模型分析。

實現對電氣設備運行狀態、操作類型以及防誤準則的建模，對電力系統的拓撲結構、電氣設備的工作情況以及可運行方式進行識別與分析；

(2)術語分析。

實現智能糾錯功能，對手動輸入操作指令所涉及電氣設備和操作方式進行精準翻譯，實現對所有操作票的安全校核。基于術語智能拆分和識別技術，對待操作電氣設備及其操作指令進行智能讀取，明確手動輸入操作指令語句的主謂賓成分對應的名詞，進而得到該調度指令對應的待操作電氣設備和操作方式，實現對手動輸入或是智能生成操作指令語句的精準識別和模擬校對；

(3)拓撲防誤分析。

根據拓撲分析的結果對發生概率較大的誤操作事件進行防范，如：帶負荷對隔離開關進行分合閘操作，對斷路器、負荷開關以及繼電器進行分合閘操作，帶電合接地刀閘，未斷開接地線或是接地刀閘對線路進行送電等；

(4)操作票成票校驗。

基于術語分析以及拓撲防誤技術，在制定操作票和操作票審核過程中對其進行邏輯檢驗，核實設備名稱、操作準則以及順序的正確性；

(5)操作票執行校驗。

在操作票執行環節下令前進行實時校核，根據“五防”等規則，結合實時遙信遙測數據，校驗當前指令是否可以操作；操作票執行環節回令前進行狀態返校，根據實時遙信數據，校驗當前指令是否操作完成。構建調度操作智能防誤指揮系統除了要完成對調度操作指令進行網絡傳輸的基本任務外，還要具備安全可靠性、高效便捷性等多方面的要求[9-10]。網絡運行的整體結構如圖2所示，智能防誤系統部署在安全二區，與安全一區之間采用防火墻，與安全三區之間采用隔離裝置，與站端通過縱向加密裝置相連接，系統的硬件拓撲結構如圖3所示，各硬件設備的具體要求列于表1中。

3調度操作智能防誤的實現與應用

如圖4所示，智能防誤系統在進行遠程操作過程中，會基于系統電氣設備的實時運行狀態進行安全性校驗。若校核合格，則系統發出解鎖指令，主站系統才能執行遙控操作；反之，則無法進行下一步操作。在日常的系統流程中，規范化各類規章制度，防止出現習慣性違章操作的現象發生，其約束內容主要如下：(1)形成規范化的檢修計劃操作流程。建立完善的設備檢修計劃操作流程，確保操作步驟的順序進行，實現設備檢修的全過程管控，如：設備的投切、工作票的執行等；(2)形成規范化的調度操作指令擬票步驟。在正式地將調度操作指令進行網絡發令前，需要對操作票進行嚴格的編制、審批、安全性分析、發令預覽等檢測工作，確定各項信息無誤，并符合規范化要求后，才能執行網絡發令操作[10]；(3)形成規范化的調度指令接發令流程。對于網絡發令中的任意調度操作指令，其接發流程可總結為：地調方發令、廠站方復述、地調方核實、廠站方核實、廠站方報告操作結果、地調方復述、廠站方核實、地調方收令這八步流程。操作票中的各項操作指令在整個網絡發令環節中需逐步執行，若同一種邏輯方式下存在多項具有并行關系的操作指令，可以在同一時間下發這些并行的指令，但必須要在所有并項操作指令執行完畢后，才能夠執行下一操作指令[11]；(4)形成規范化操作指令存儲以及歸檔記錄流程。必須嚴格遵照網絡接發令每一個操作流程下的人員信息、時間信息，系統能夠根據所記錄的信息，自動地、完整地填寫出調度操作票的相應內容，并附上電子章，存儲在調度日志中。圖5為智能防誤系統的信息監控與即時通訊界面。當監測到電網存在異常告警信號時，調控員可通過系統直接查詢到具體告警信號，在勾選該告警信號后便可直接錄入告警信號處置流程，無需人工錄入。處置流程分“待通知”、“待檢查”、“待處理”和“待歸檔”四個階段，每個階段設定處置時間提醒，當超過設定的處置時間則會以相應的黃燈或者紅燈以作警示。若因設備缺陷發出的告警信號發生時，則會自動轉為設備缺陷繼續跟進。列舉系統的調度操作指令防誤校核操作如圖6所示，包括：地調方發令、廠站方復述、地調方及廠站方核實、廠站方報告操作結果、地調方復述及廠站方核實、地調方收令等步驟，在以上操作流程中，如果有哪一步驟存在異議，都需要通過電話商議，并經地調方結束此次調度指令的操作。

4結束語

構建一種基于調度指揮網絡的電網操作全過程防誤跟蹤智能系統，文章分析了系統的硬件架構方案和防誤操作的實現流程，并通過調度操作智能防誤系統的應用效果充分證實了該系統在保障電網安全可靠運行的重要作用，對提升電網調度、監控以及現場操作工作的高效性和安全性具有重要意義。

參考文獻:

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[10]胡懷偉,張剛,王美籽,等.基于調控一體化的電網智能監控系統設計與實現[J].內蒙古電力技術,2014,32(4):24-27.

作者：劉路登 陳天宇 楊 子 徐自力 謝小艷 單位：國網安徽電力有限公司