电网调度智能防误操作系统的研究与应用

韩超

【摘要】：随着电网调控业务对信息化、自动化以及管理技术的更高层次的发展要求，在信息化领域单一的以面向管理业务为主的信息系统已不能满足当前各级调度业务的需求了。当前国网公司智能电网规划渐渐由理论向实际工程研究方向迈进，作为对电网运行控制指挥中心的各级电力调度机构应紧跟这一大的发展趋势，积极应对智能电网发展大环境下对电网调度控制提出的新要求，在现有信息化和自动化建设基础上，开展面向未来的，以智能化、图形化、集成化、互动化为特点的高层次应用模式的探索和研究。

【关键词】：电网调度；智能防误操作；应用

1、系统的设计目标

1.1电网设备图模库一体化

通过与自动化系统的基础资源集成，获取系统产生的CIM/SVG资源文件，实现对自动化系统提供图形的直接展现和利用，保证图形的显示效果与自动化系统完全一致。在图形的操作上也参照自动化系统的操作方式设计，以实现与自动化系统在显示和操作环境上的一致性。

1.2图形化开票与智能成票

实现常见操作任务的图形自动成票，首先根据用户在图形界面上选定的设备判断该设备的类型，如开关、刀闸、主变、线路等。然后自动判断当前操作所涉及的范围，将操作任务分解为满足规则库要求、有明确先后顺序的指令操作序列。最后调用术语生成引擎，通过与数据库中存储的操作术语格式匹配，将操作指令转换为符合调度规程要求的操作术语，自动生成最终操作票。

1.3多重安全防御和校核

实现系统拓扑防误、基态潮流、静态安全分析等校核功能。系统拓扑防误校核：根据电网拓扑关系来实现设备操作的防误闭锁。基态潮流校核：实现通过基态潮流功能进行校核，能对形成的校核断面潮流进行分析计算，判断基态潮流下的电网越限情况。静态安全分析校核：实现通过静态安全分析进行校核，能对形成的校核断面进行N-1分析计算，判断N-1故障和用户指定的故障集后其他元件是否出现越限。

2、系统数据接口

电网调度智能防误操作系统作为面向调控中心电网调度运行管理人员的防误操作辅助支持系统，具备同调控中心其他系统的通用接口功能，最大化地实现信息共享和功能关联。本系统同其他系统的数据交互如图1所示。

图1数据交互示意

该系统从EMS系统获取设备实时状态数据，实现设备状态同步更新；同时，还支持对EMS系统的遥控操作进行防误安全校核。该系统从OMS系统获取设备检修计划及检修申请单状态，实现对设备检修开工、完工情况的安全管控；同时，还支持将已通过防误安全校核的操作发送到OMS系统进行统一的归档管理。该系统支持将已通过防误安全校核的调度指令发送调度指挥平台进行下令流转。

3、系统主要功能

3.1多平面、多层次的矢量图形平台

模块化的软件设计结构，使得系统图形平台支持各种基础应用功能，能够完成拓扑生成和校验、无级放大、动态数据显示、带电状态着色、图间跳转、图元自定义、设备组合等实用功能。

3.2智能推理出票

该系统通过对各种操作进行建模，结合电网的接线方式、运行方式，推理各种操作命令在具体情况下的操作序列，做到智能推理出票。在操作过程中，模拟操作对设备状态的改变，进而分析操作对电网状态的影响，结合操作设备的物理属性，对一、二次设备的操作进行安全把关，对各种危险操作进行报警，增强电网的安全性。

3.3多层次安全校核

（1）智能拓扑防误：基于IEC61970标准SVG图形和CIM模型的智能拓扑防误校验，利用抽象接线模型库、拓扑防误规则库，对区域电网进行局部和全局拓扑搜索判断，不仅可实现开关、刀闸和接地刀闸操作的基本防误操作，还可支持特殊防误逻辑，如甩负荷、合环/解环、倒母等操作判断。

（2）挂牌校验：该系统支持挂牌防误校验，除具备检修工作牌、保电牌、隔离牌等挂牌类型防误校验外，还支持接地牌的动态防误校验，利用智能拓扑搜索判断接地有效区域及接地规则校验。

（3）二次信息校验：该系统除了在开票、流转、审核、执行全过程中对二次压板状态进行实时校验外，还支持二次告警信息的安全校核，如控制回路断线、SF6气压低、弹簧未储能等告警信息，可根据实际需求配置。

（4）电网稳态校验：该系统能对形成校核断面潮流进行分析计算，判断基态潮流下的电网越限情况等；可在拓扑防误校核的基础上，通过潮流分析进行母线失压、母线过压等防误校核。

3.4电网操作分析

该系统支持在电网拓扑分析基础上自动生成一次设备的安全校验规则。在校验规则中，大到电网运行方式的稳定性分析，小到单个设备操作的安全性校核，都可进行。

3.5操作票与检修申请单闭环管理安全防误机制

该系统与检修申请单对接，形成闭环管理安全防误机制。通过关联检修申请单及其状态，实现对设备检修的开工和完工安全管控。操作票、检修申请单形成一个操作闭环，进一步加强安全防误机制。

3.6基于安全认证的全过程无纸化操作票管理

该项目研究完善的操作流程控制、管理功能，保证调度操作票从拟票、审核、发布、下令、监护、归档、评价形成完整有效的流程闭环管理，做到操作票管理全过程无纸化；同时，该系统对操作票的执行情况具有强大的查询、统计和分析能力，有助于对操作票执行情况进行跟踪、分析和考核，及时发现并整改安全隐患，进而真正提高调度操作全过程管理水平。

3.7完善的接口对接

该系统和EMS系统、OMS系统、调度指挥平台实现接口对接。与EMS系统对接，实现自动获取图形、拓扑关系、设备信息、状态信息等各种数据，做到电网平台数据免维护；与OMS系统对接，实现操作票与检修申请单编号关联；与调度指挥平台中现有调度操作指令票模块对接，实现从拟票、审核、发布、下令、监护和归档双向互联。

结语

电网调度智能防误操作系统通过开放的矢量图形平台，实现基于设备实时状态的图形编制操作票，在拟票过程中提供全面的安全校核方式，保证操作票编制的安全准确。通过工作流平台，规范业务流程，形成数字化档案；通过各种形式的统计，为专业管理提供科学决策的依据，提升调控中心工作效率，为电网安全运行、经济调度提供有效技术保障。

【参考文献】：

[1]国家能源局.DL/T687—2010微机型防止电气误操作系统通用技术条件[S].北京：中国电力出版社，2010（21）：23-25.

[2]陈梅珍，李阳阳.调控一体化模式下防误调度、误操作的措施探讨[J].电力安全技术，2012，14（12）：304-306.