自动化远动点表完整性智能化校核系统研发

高明，钟伟军，张芮，刘宗阳，徐中信，王智东，周长鹏*

（1.广州城市理工学院电气工程学院，广州 510800；2.华南理工大学电力学院智慧能源工程技术研究中心，广州 510640；3.广东电网有限责任公司广州供电局，广州 510640）

引言

电网自动化水平直接关系到电网的安全性、适应性以及可靠性，随着电网规模日趋扩展，越来越多的远程终端单元（Remote Terminal Unit，RTU）等自动化设备接入电网自动化系统中，电网自动化远动点表（点表也称为信息表）管理技术也日趋重要。

传统电网，由于缺乏调度自动化远动点表规范，大量的存量点表需要采用人工录入，随意性大，容易存在漏录、错录的情况，可靠性低。而且点表的正确性校核也都采用人工经验来判断方式开展，带有较大的主观因素，无法保证校核质量。在电力企业陆续制定调度自动化远动点表规范之后，这些存量点表由于历史因素，对照规范比较，其完整性及规范性均存在不少问题，对远动系统的“三遥”基本功能的稳定运行构成威胁，也对调度安全生产造成了不可忽视的风险。

目前，在规范出台后，对于增量远动点表的规范化录入和变更上已出现了一些信息化工具。文献[1]针对变电站远动配置描述文件进行统一和规范，在变电站侧点表以固定标准格式上送，通过成熟的通信规约，主站端调控系统实现在线获取来实现规范化录入。文献[2]研究了自动化信息点表变更的审计技术,研究信息点表版本管理机制。但对于数量上更多的存量远动点表，尚无自动化校核手段和工具，其完整性校核还主要依赖人工对照出台的规范来进行复核，不仅会消耗大量的时间、人力和物力，还无法保证校核的准确性，存在漏审、误审的可能性。

针对上述问题，本文研发一套自动化远动点表完整性的智能化校核系统，来实现对调度自动化存量点表完整性的自动校核，从而减轻自动化人员日常核对工作量，提高远动调试效率、可靠性以及适应性。

1 点表信息完整性分析

电力自动化系统中，遥测、遥信和遥控是三类最重要的信息，简称“三遥”。遥测（遥测信息）即远程测量，其可以采集并传送运行参数，包括各种电气量（线路上的电压、电流、功率等量值）和负荷潮流等。遥信（遥信信息）即远程信号，其可以采集并传送各种保护和开关量信息。遥控（遥信信息）即远程控制，其可以接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制[3]。

本文对照某电网企业变电站自动化系统远动点表规范，研究这三类信息点表表头的格式规范。

遥测表表头如表1 所示。

表1 遥测表表头

遥信表表头如表2 所示。

表2 遥信表表头

遥控表表头如表3 所示。

表3 遥控表表头

以上三张表为三类信息表的表头格式，表头右侧列信息点规范序号，每个序号中都对应严格的命名规则和格式规范。举例来说，遥测表的设备编码（信息点规范序号1）的具体内容而言，主变设备本体的命名应为：B+主变编号数字（如#1 主变为B1）。所有信息点规范序号中都有其详细的命名规则，这些规则由电网企业发布并执行，篇幅所限不做逐一展开。

为了更直观地理解，本文以“1 号主变油温”的遥测表信息点为例进行展示，根据表头和内容规则编制遥测表的信息点如表4 所示。

该遥测表由设备编码、遥测量描述、遥测类型编码、RTU 号、遥测点号、遥测转换系数分子、遥测转换系数分母、遥测截距和备注这9 个因素构成。表中除备注外，其余因素均不能出现空缺，且内容需要符合对应信息点规范序号中所规定的具体规则。

由于遥信表和遥控表的信息点内容与表4遥测表的内容规则相似且信息量大，此处不再展开说明。

表4 遥测表示例

2 完整性校核

从上面分析可知，遥测、遥信和遥控三类点表信息采用自然语言来表征信息，便于不同厂家的设备和运行人员沟通，但也容易出现格式不规范导致信息无法共享甚至信息点表不可用等问题，对调度安全生产带来风险。因此，对数量巨大的存量“三遥”点表信息进行完整性校核，以解决规范发布前，由于自然语言描述不完全一致带来的点表不完整性及不规范问题，可以有效提高远动点表应用的可靠性。

本文结合“三遥”点表的信息特点，遵循点表表头的规范格式，提出“三遥”点表的完整性识别方法。“三遥”点表的完整性识别方法，严格遵循某电网企业调度自动化信息表规范和《110 kV 变电站典型点表模板》，编制“遥测表（共选）、遥测表（可选）、遥测表（共选）、遥测表（可选）和典型遥控表”存入名为对应变电站的校核典型信息数据库。

本文所提出的远动点表完整性校核程序，主要对远动点表的规范性、点号的唯一性、RTU 号一致性、点表的完整性以及除备注外内容非空等进行校核。

完整性校核程序流程图如图1 所示，首先根据所读取的表头的表的列数，识别出“三遥”对应的具体类型（列数为9 对应遥测表，列数为8 对应遥信表，列数为5 对应遥控表），接着进行字段的规范化识别，进一步进行空值、重复字等一致性校验，从而识别出不规范的“三遥”表头并在必要时做出预警。

图1 完整性校核程序流程图

1）对遥测表进行校核

首先读取规范数据库中包含1 号变压器主体，变高和变低的相关典型数据的遥测表（共选）和遥测表（可选）。

从存量点表的遥测表中读取1 号变压器主体，变高和变低的相关数据，输出读取数据共有多少列，判断如果没有9 列，直接输出“遥测表不规范，缺少字段”。直接结束程序，如果有9 列就输出“遥测表字段符合规范”，进行下一步。

先删除最后一列备注列数据。对数据进行遍历，判断如果数据存在空，输出“遥测表存在空值：输出存在空值的那一行数据”。如果数据不存在空值，进行下一步。

对数据进行遍历，判断第5 列数据，如果存在重复，输出“遥测表的遥测点号重复”。如果数据不存在重复，输出“遥测表的遥测点号符合规范”，进行下一步。

对数据进行遍历，判断第4 列数据，如果遥测表RTU 号不一致，输出“遥测表的RTU 号不符合规范”。如果一致，输出“遥测表的RTU 号符合规范”，进行下一步。

对数据进行遍历，判断数据如果缺少必选项，则输出“遥测表不完整：输出缺少必选项那一行数据”。如果缺少可选项，则不输出。判断是否缺少必选项的方法是将存量点表值与遥测表（共选）的值进行比对，输出存量点表中缺少的值，再将该值与遥测表（可选）进行比对，如果属于遥测表可选里的值就不输出该值。

2）对遥信表进行校核

首先读取规范数据库中包含1 号变压器主体的相关典型数据的遥信表（共选）和遥信表（可选）。

从存量点表的遥信表中读取1 号变压器主体的相关数据，输出读取数据共有多少列，判断如果没有8 列，直接输出“遥信表不规范，缺少字段”。直接结束程序。如果有8 列就输出“遥信表字段符合规范”。进行下一步。

先删除最后一列备注列数据。对数据进行遍历，判断如果数据存在空，输出“遥信表存在空值：输出存在空值的那一行数据”。如果数据不存在空值，进行下一步。

对数据进行遍历，判断第5 列数据，如果存在重复，输出“遥信表的遥信点号重复”，如果数据不存在重复，输出“遥信表的遥信点号符合规范”。进行下一步。

对数据进行遍历，判断第4 列数据，如果RTU 号不一致，输出“遥信表的RTU 号不符合规范”。如果RTU号一致，输出“遥信表的RTU 号符合规范”。进行下一步。

对数据进行遍历，判断数据如果缺少的是必选项，则输出“遥信表不完整：输出缺少必选项那一行数据”。如果缺少的是可选项，则不输出。判断是否缺少必选项的方法是将存量点表值与遥信表（共选）的值进行比对，输出存量点表中缺少的值，再将该值与遥信表（可选）进行比对，如果属于遥信表可选里的值就不输出该值。

3）对遥控表进行校核

首先读取规范数据库中包含1 号变压器的相关数据的“典型遥控表”。

从存量点表的遥控表中读取1 号变压器主体相关数据，输出读取数据共有多少列，判断如果没有5 列，直接输出“遥控表不规范，缺少字段”。直接结束程序。如果有5 列就输出“遥控表字段符合规范”。进行下一步。

先删除最后一列备注列数据。对数据进行遍历，判断如果数据存在空值，输出“遥控表存在空值：输出存在空值的那一行数据”，直接结束程序。如果数据不存在空值，进行下一步。

对数据进行遍历，分别判断第1 列和第3 列的数据，如果第1 列存在重复，输出“遥控表对应遥信点号重复”。如果第3 列存在重复，输出“遥控表遥控点号重复”。如果数据都不存在重复，输出“遥控表对应遥信点号符合规范”和“遥控表的遥控点号符合规范”。进行下一步。

对数据进行遍历，判断数据如果缺少规范表里的项，则输出“遥控表不完整：输出缺少规范表项那一行数据”。如果数据和规范表里的项一致，则不输出。

通过以上3 个步骤，实现存量点表和校核典型信息库完整性校核，解决已存点表信息不完整问题，把结果写入问题清单，如果是工程上的问题，则及时发送到对应厂站管理人员，按照清单将问题解决，解决后的点表上传再校核，校核通过后就可以存入相应的存量点表数据库，解决了存量不规范点表可靠应用的问题。

3 应用

根据上述的“三遥”点表的完整性识别方法，采用MySQL 数据库，基于Python 研发了智能化校核系统，使用某变电站现场点表进行了校核验证。结果显示：该系统提供点表导入导出功能，可快速显示出目标变电站的遥测表、遥信表和遥控表的校核结果；便捷现场人员发现遥测表、遥信表和遥控表内因素是否符合规范，并根据提示有针对性进行点表的快速修改。

对某变电站现场遥测表、遥信表和遥控表进行完整性智能校核，如图2 所示，效果显示良好，可以发现点表不规范的问题，提高了点表应用的可靠性。

4 总结

本文提出的自动化远动点表完整性的智能化校核系统，先提出完整性分析，再编制了程序化校核流程，并采用MySQL 数据库，基于Python 语言实现，可根据遥测表、遥信表和遥控表固定的表头规范化格式精确而快速的判别出这三种点表格式是否符合规范，解决了存量点表不完整、不规范以及适应性差的问题，提高了点表应用的可靠性。

本文方法也可应用在增量点表的校核上。不足之处在于目前校核逻辑还不能覆盖全部完整性和规范性问题，需要在之后的研究中进一步加以完善，实现电力系统远动点表可靠应用的全覆盖。