CN103368262B - 基于智能远动的程序化控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于智能远动的程序化控制方法及系统。该方法包括：一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库。采用本发明，可以对厂站的全面综合、准确高效的自动化一键式的操作需求，契合了全站范围内统一采集、统一出口、统一操作管理等一体化建设理念。

Description

基于智能远动的程序化控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统的远动通信技术，特别是涉及基于智能远动的程序化控制方法及系统。

背景技术

在电力系统远动通信高级应用中，程序化控制技术(也叫顺控、顺序控制)的需求已经非常迫切，程序化控制就是按照预先设定好的控制逻辑或操作票，一次性完成多个步骤的控制操作，同时进行各种控制条件和五防闭锁逻辑的判断，并通过远动通信环节在主子站之间进行控制过程的信息交互和命令干涉。程序化控制可以大幅度提高操作效率，提高电力系统的安全可靠性，并达到降低人工成本的目的。

目前，我国电力系统存在二次设备种类繁杂、运行信息割裂、缺乏统一建设和运行标准等问题，远动通信领域也是专业分割严重，常规远动、保护信息、在线监测、电度计量、PMU、视频等各业务独立建设自己的小系统，形成各自的信息孤岛，这不但造成系统建设的重复和浪费，也给以往传统的程序化控制技术等综合性高级应用的发展造成很大障碍。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于智能远动的程序化控制方法及系统，能够快速、准确地完成厂站的远程综合操控。

一种基于智能远动的程序化控制方法，包括：

一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；

收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库。

相应地，一种基于智能远动的程序化控制系统，包括：一体化主站、不同的业务模块和程序化控制服务器，其中，所述一体化主站通过SDB智能数据总线与所述程序化控制服务器相连，所述程序化控制服务器通过所述SDB智能数据总线分别与不同的业务模块相连；

一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库。

本发明，具有如下有益效果：

本发明通过统一下达一键式操作指令，转换为相关业务的操作票，准确快速地从相关业务模块中统一采集过程信息，这种基于智能远动机的程序化控制技术实现了现代电网智能化发展环境下一体化主站对厂站的全面综合、准确高效的自动化一键式的操作需求，契合了全站范围内统一采集、统一出口、统一操作管理等一体化建设理念，保证了一体化架构下的厂站尤其是无人值班模式厂站的调度远程程序化综合控制的准确实现。

附图说明

图1为本发明基于智能远动的程序化控制方法的流程图；

图2为本发明基于智能远动的程序化控制方法的实施例流程图；

图3为本发明基于智能远动的程序化控制系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1为本发明基于智能远动的程序化控制方法的流程图，包括：

S101：一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

S102：程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；

S103：收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库。

本发明的优势包括能使智能远动机具备程序化控制服务器的能力，充分利用智能远动机对全站的电气模型和数据的描述，能够在常规远动、保信、视频等多个不同专业范围内实现操作票的编辑、存储，以及能够根据一体化调度主站的一键式命令实现按照操作票定义自动进行控制操作的功能，并能在主子站之间实现多业务各个操作过程的实时信息和操作命令的灵活交互。本发明大大超越了常规程序化控制技术的局限，提供了一种基于智能远动机的多业务的程序化综合控制技术的系统构建方案和通信处理技术。

本发明采取的技术方案是基于智能远动机，构建厂站级集中式程序化综合控制服务器，利用智能远动机的全景数据模型和SDB智能数据总线，实现程序化控制逻辑和厂站内不同专业之间的信息共享数据互通，满足一体化智能运行系统主子站上下贯通、设备态规范化定义、过程信息交互、操作防误闭锁、程序化控制和通信的关系等技术需求，同时由组态工具配置服务器和通信应用之间的关联，而由智能远动机实现文件传输、操作命令、实时信息、通信协议等整体功能的协调和管理。

程序化控制服务器在硬件上由多块CPU插件组成，软件上由RDB、HDB、模型管理、对站内通信接口、出站通信接口等多层次多用途的应用模块组成。RDB、HDB是商业数据库，是整个装置的数据中心，实现远动、保护信息、视频控制等多个业务数据的综合集成，程序化控制服务器是相对独立的高级应用模块，配置在远动通信CPU插件上，通过基于千兆以太网的SDB智能数据总线，实现和RDB以及多个通信模块之间快速数据交互。

基于智能远动机的程序化操作服务器构建和不同业务的信息共享和集成、一体化智能运行系统下的程序化操作过程主子站交互、程序化操作设备态定义操作票命名以及防误闭锁、组合票和二次票等，实现了一体化主站一键式启动常规远动四遥、保护定值查看修改校核、保护定值区号切换、保护信号总复归、硬压板软压板投退、视频联动等多业务综合自动控制的功能。这种基于智能远动机的程序化控制技术实现了现代电网智能化发展环境下一体化主站对厂站的全面综合、准确高效的自动化一键式的操作需求。

图2为本发明基于智能远动的程序化控制方法的实施例流程图。

S201：一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

S202：程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；

S203：收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库；

S204：采用穷举注册算法采集间隔设备态，按照扫描周期计算设备态值；

S205：根据所述过程信息编辑反馈交互信息，发送给所述一体化主站，其中，所述反馈交互信息的定义包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息。

在智能远动机的基础上，按照分布式、模块化的设计原则，在多块CPU插件中选择远动模块的CPU插件作为程序化控制服务器的运行插件，软件上设计实现相对独立的程序化控制应用模块，专门负责操作票的存储传输管理、设备态的实时计算、操作过程的步骤控制和条件校验、操作的防误闭锁、以及信息交互，同时采用智能远动机不同业务数据的SDB智能数据总线，实现常规远动机、保护信息、视频联动等跨专业的综合控制，并通过SDB实现和通信规约模块之间的数据交互。

基于智能远动机的程序化控制服务器的数据流的设计如下图3所示，其中SDB是智能远动机的基本服务，所有程序化控制服务器和各个专业子模块、RDB、HDB、以及文件读写操作、出站规约通信模块等之间的数据交互均通过SDB实现。

图3为本发明基于智能远动的程序化控制系统的示意图。

一种基于智能远动的程序化控制系统，包括：一体化主站、不同的业务模块和程序化控制服务器，其中，所述一体化主站通过SDB智能数据总线与所述程序化控制服务器相连，所述程序化控制服务器通过所述SDB智能数据总线分别与不同的业务模块相连；

一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；

收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库。

在其中一个实施例当中，所述程序化控制服务器，包括：

态值计算单元，用于采用穷举注册算法采集间隔设备态，按照扫描周期计算设备态值。

在其中一个实施例当中，所述程序化控制服务器，包括：

操作过程反馈单元，用于根据所述过程信息编辑反馈交互信息，发送给所述一体化主站，其中，所述反馈交互信息的定义包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息。

不同业务在智能远动机系统设计上体现为不同的插件不同的软件子模块，不同业务之间基于SDB智能数据总线实现快速交互，程序化控制服务器同样基于SDB实现和不同业务模块包括出站规约通信模块之间的数据交互。一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中可以包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息，程序化控制服务器随后将该指令进行分解，并通过SDB向涉及的业务模块发出具体的操作命令，并同样收集操作反馈，形成规范的过程信息和主站交互。

操作票的存储介质是磁盘，操作票的维护和传输必须由程序化控制服务器进行管理。操作票按照电网统一的规则命名并存储，操作票名字必须体现变电站名称、操作间隔名称、源态和目标态。操作票的格式采用XML标准。

间隔设备态的定义规则是电网统一的，采用穷举注册的办法进行管理。设备态值的计算采用周期扫描办法实现。

程序化控制完全按照操作票的定义进行操作，因此操作票的定义内容就包括操作的具体步骤序列以及每次操作前的条件和操作后的条件。操作票的内容读取和操作步骤和条件控制由程序化控制服务器实现。

智能远动机本身具备全站的五防逻辑，可以支持程序化操作的防误闭锁。防误闭锁是独立的应用模块，程序化操作的防误闭锁判断可以通过SDB总线和防误闭锁模块进行交互实现。

程序化操作是调度主站一键式启动，具体操作过程的情况可以通过过程信息的反馈和主站进行交互。智能远动机的过程信息定义得非常具体，包括主站的启动、急停、撤销以及肯定否定确认，也包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息，并且能给出具体的原因说明。

基于智能远动机统一出站的原理，是在IEC104网络规约的基础上，扩展定义ASDU116，在APDU中构建不同的附加数据包服务，包括IEC103通用分类数据、程序化操作信息、文件传输等，用于实现保护操作、程序化操作指令和过程信息交互、操作票等文件传输功能。

程序化控制服务器的功能相对独立，但是很多功能必须依赖于通信交互实现，尤其是和主站、子站测控保护等交互来实现。根据所述过程信息编辑反馈交互信息，发送给所述一体化主站，方案中设计有程序化控制服务器统一的进程间消息接口，用于和IEC104等通信规约模块进行数据交换，便于实现主子站之间的命令、过程信息、文件传输等功能的通信实现。

综上，基于智能远动机的程序化控制技术实现了现代电网智能化发展环境下一体化主站对厂站的全面综合、准确高效的自动化一键式的操作需求，契合了全站范围内统一采集、统一出口、统一操作管理等一体化建设理念，保证了一体化架构下的厂站尤其是无人值班模式厂站的调度远程程序化综合控制的准确实现。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于智能远动的程序化控制方法，其特征在于，包括：

一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；各个业务模块不同；所述程序化控制服务器配置在远动通信CPU插件上，包括RDB商业数据库和HDB商业数据库，所述RDB商业数据库和HDB商业数据库用于实现多个业务数据的综合集成；

收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库，所述过程信息包括主站的启动、急停、撤销以及肯定否定确认，还包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息，并且还包括具体的原因说明。

2.根据权利要求1所述的基于智能远动的程序化控制方法，其特征在于，收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库的步骤，包括：

采用穷举注册算法采集间隔设备态，按照扫描周期计算设备态值。

3.根据权利要求1所述的基于智能远动的程序化控制方法，其特征在于，收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库的步骤之后，包括：

根据所述过程信息编辑反馈交互信息，发送给所述一体化主站，其中，所述反馈交互信息的定义包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息。

4.一种基于智能远动的程序化控制系统，包括：一体化主站、不同的业务模块和程序化控制服务器，其中，所述一体化主站通过SDB智能数据总线与所述程序化控制服务器相连，所述程序化控制服务器通过所述SDB智能数据总线分别与不同的业务模块相连；

一体化主站通过统一出站的远动通信规约下达一键式操作指令，其中包含远动遥控开关或者刀闸、保护定值切区或者定值修改、保护压板投退、视频摄像头方位调整以及画面联动信息；

程序化控制服务器将该一键式操作指令进行分解，转换为基于不同业务出站规约的操作票，并通过SDB智能数据总线向涉及的业务模块发出所述操作票；收集所述涉及的业务模块的操作反馈，将过程信息存储在实时数据库；所述程序化控制服务器配置在远动通信CPU插件上，包括RDB商业数据库和HDB商业数据库，所述RDB商业数据库和HDB商业数据库用于实现多个业务数据的综合集成；所述过程信息包括主站的启动、急停、撤销以及肯定否定确认，还包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息，并且还包括具体的原因说明。

5.根据权利要求4所述的基于智能远动的程序化控制系统，其特征在于，所述程序化控制服务器，包括：

态值计算单元，用于采用穷举注册算法采集间隔设备态，按照扫描周期计算设备态值。

6.根据权利要求4所述的基于智能远动的程序化控制系统，其特征在于，所述程序化控制服务器，包括：

操作过程反馈单元，用于根据所述过程信息编辑反馈交互信息，发送给所述一体化主站，其中，所述反馈交互信息的定义包括子站的操作结束、操作成功和失败、肯定否定确认以及操作的提示信息。