CN104600840A - 一种智能调度防误操作管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能调度防误操作管理系统及方法，其包括图形平台模块、拟票管理系统、操作票管理系统、数据存储模块和接口管理系统；其步骤如下：（1）通过外接的系统数据处理服务器实时采集公共电网拓扑图形及模型、综合电量数据及电网设备实时状态信息；（2）由图形平台模块转换并搭建供调度人员操作的模拟环境；（3）依据调度人员对模拟环境中设备模型的操作信息，由拟票管理系统实现基于设备模型的操作信息，利用拓扑关系智能生成调度指令票及操作防误校核提醒；（4）通过操作票管理系统及数据存储模块、接口管理系统配合实现操作票流程审核及统计查询、对外发布数据。本发明的优点是快速拟定操作票，同步校核，及时防止误操作发生。

Description

一种智能调度防误操作管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种调控一体化操作管理系统及方法，具体涉及一种智能调度防误操作管理系统及方法。

背景技术

目前，随着变电站现场综合自动化水平的不断提高以及无人值守变电站数量的不断增加，变电站的数据信息呈现海量增长的趋势。而随着变电站数据信息的海量增长，电网工作人员对变电站数据信息的掌控能力呈现显著下降的趋势。具体到电力调度而言，由于现有电力调度系统难以全面、实时地获取海量数据信息，使得电力调度员通过现有电力调度系统难以全面掌控变电站的数据信息，由此不仅影响了电力调度的准确性，而且影响了电力调度的及时性，从而严重影响了电网的安全运行。基于此，有必要发明一种全新的电力调度装置，以解决现有电力调度系统难以全面、实时地获取海量数据信息的问题。

各地区调度运行操作管理现状分析如下：

（1）地调基本无智能防误校验系统，构成安全隐患

目前在地调级别的调度指挥管理工作中，电网操作依赖于人的仍占整个电网运行控制的主流。石家庄地区进行了尝试，并投资研究，但由于种种技术原因，未能形成稳定可靠的智能防误系统。

各个地区调度对于操作票智能防误校验功能均有强烈的需求，一直未能得以实施，在省调统一管理下，能够保证系统开发成功。

（2）地调现有数据资源没有为调度运行工作充分利用

目前地调大都配备了检修申请、设备参数、保护定值等部门专用系统。但是由于开发时间有先有后及开发厂家的不同，系统处于分割独立状态，形成众多的信息孤岛。将现有的数据资源进行整合，将有效辅助调度运行工作，提高工作效率，在此基础上开发的高级应用功能将能大大提高调度运行工作的智能化水平。

传统的操作防误系统，采用人工定义操作逻辑的方式，生成校验规则，对于每一可能需要进行安全校验的操作均要建立相应的设备状态逻辑条件。不仅维护工作量大、复杂，而且很难将设备安全操作的状态条件逻辑式写完整。针对单个的变电站防误，可以很好满足要求；用于调度操作票的防误，就有明显局限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种有效辅助电力系统调度人员快速拟定操作票，同时实现对操作内容校核及时防止误操作发生的智能调度防误操作管理系统及方法。

本发明的技术方案如下：

一种智能调度防误操作管理系统，其包括图形平台模块、拟票管理系统、操作票管理系统、数据存储模块和接口管理系统；所述图形平台模块的输入端外接系统数据处理服务器，所述图形平台模块的输出端接拟票管理系统的输入端，所述拟票管理系统的输出端接操作票管理系统的输入端，所述数据存储模块的数据端与图形平台模块、拟票管理系统和操作票管理系统的数据端相连接，所述接口管理系统的通信端与拟票管理系统和操作票管理系统的通信端相连接；

所述图形平台模块用于将外接的系统数据处理服务器对电网拓扑图模及综合电量数据、工作状态实时采集的数据进行转换并搭建调度员图形操作的模拟环境，供调度人员从模拟环境中的设备选择目标操作；

所述拟票管理系统用于采集操作信息并利用拓扑关系通过成票程序智能生成调度指令票的具体内容；

所述操作票管理系统用于拟定操作票后，实现网络化的操作票拟票、审核、执行、归档机制，保留操作票修改痕迹；

所述数据存储模块用于提供操作票执行状态操作票统计，查询年、月、日指定设备操作次数，统计记录指定人员设备操作，智能生成统计报表；

所述接口管理系统用于实现操作票与电网运行管理系统进行操作票信息、防误分析结果信息交换。

利用本系统实现智能调度防误操作管理的方法如下：

步骤一、通过外接的系统数据处理服务器实时地采集公共电网拓扑图形及模型、综合电量数据及电网设备实时状态信息；

步骤二、由图形平台模块进行转换并搭建供调度人员图形操作的模拟环境；

步骤三、依据调度人员对所述模拟环境中设备模型的操作信息，由拟票管理系统实现基于所述设备模型的操作信息，利用拓扑关系智能生成调度指令票及操作防误校核提醒；

步骤四、通过操作票管理系统及数据存储模块、接口管理系统共同协调配合实现操作票流程审核及统计查询、对外发布数据功能。

本发明的有益效果是：本发明通过实时采集的公共电网拓扑图形及模型、综合电量数据及电网设备实时状态信息，由图形平台模块搭建供调度模拟操作的模拟环境，再由拟票管理系统实现依据调度人员对设备模型的操作信息，基于拓扑关系实现智能生成调度指令票及操作防误校核提醒，最后通过操作票管理系统及数据存储模块、接口管理系统共同协调配合实现操作票流程审核及统计查询、对外发布数据功能，能够有效辅助电力系统调度人员快速拟定操作票，同时实现对操作内容校核及时防止误操作的发生。

附图说明

图1为本系统的框架结构示意图。

图2为本系统中图形操作的模拟环境的搭建结构图。

图3为本系统中操作票管理系统处理流程示意图。

图4为本系统实施例的框架结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图1~4和具体实施例进行详细描述。

参考图1和图4，实施例包括图形平台模块、拟票管理系统、操作票管理系统、数据存储模块和接口管理系统。所述图形平台模块的输入端外接系统数据处理服务器，所述图形平台模块的输出端接拟票管理系统的输入端，所述拟票管理系统的输出端接操作票管理系统的输入端，所述数据存储模块的数据端与图形平台模块、拟票管理系统和操作票管理系统的数据端相连接，所述接口管理系统的通信端与拟票管理系统和操作票管理系统的通信端相连接。

外接的系统数据处理服务器对电网拓扑图模及综合电量数据、工作状态进行实时采集，采集的数据通过所述图形平台模块进行转换并搭建调度员图形操作的模拟环境；调度人员通过对模拟环境中的设备选择目标操作，所述拟票管理系统即可采集操作信息并利用拓扑关系通过成票程序智能生成调度指令票具体内容；拟定操作票后，所述操作票管理系统实现网络化的操作票拟票、审核、执行、归档机制，提供操作票修改痕迹保留功能；所述数据存储模块实现对操作票信息的统计分析功能，可以提供操作票执行状态操作票统计，年、月、日指定设备操作次数查询，指定人员设备操作统计记录，智能生成统计报表；所述接口管理系统实现操作票与电网运行管理系统进行操作票信息、防误分析结果信息交换。

以上述智能调度防误操作管理系统为基础，通过实时采集的公共电网拓扑图形及模型、综合电量数据及电网设备实时状态信息由图形平台模块搭建供调度模拟操作的模拟环境，再由拟票管理系统实现依据调度员对设备模型操作信息基于拓扑关系实现智能生成调度指令票及操作防误校核提醒，最后通过操作票管理系统及数据存储模块、接口管理系统共同协调配合实现操作票流程审核及统计查询、对外发布数据功能，包括如下步骤：

（1）图形平台模块：系统数据处理服务器对电网拓扑图模及综合电量数据、工作状态进行实时采集，采集的数据通过所述图形平台模块进行转换并搭建调度员图形操作的模拟环境，其过程参考图2，EMS（能量管理系统）把图形系统的信息转换成标准的SVG、CIM文件，并把生成的文件放在安全II区，本系统自动读取；从SVG文件得到图形信息；从CIM文件取得设备信息、设备拓扑信息,；一次设备的遥信量、遥测量，是系统运行必备数据从EMS输出的CIME提取；预留与D5000的接口；D5000作为调度运行系统的基础支持平台，采用基于SOA架构的服务总线设计；

（2）拟票管理系统：调度通过对模拟环境中的设备选择目标操作，所述拟票管理系统即可采集操作信息并利用拓扑关系通过成票程序智能生成调度指令票具体内容：

a手工编辑

提供标准综合命令工具生成工具、提供剪切、复制、粘贴等工具。写票时可从下拉列表中选择操作单位名称，也可以手工录入，录入后，该单位信息自动保存到系统数据库中，使用时从列表中选取。具备常用命令短语，双击相应短语即可填入命令中；还提供联想功能。

b典型票出票

选择相应的典型票，会在检索内容区域显示该典型的具体内容。双击检索内容区域，系统会自动把该典型票复制到正编辑的操作票。

c历史票出票

可以把历史票作为拟票要素，用于填写命令票。

d信息预览

图形平台模块的图形界面提供了在开票或审核、预发、执行等过程中需要浏览的电网主接线信息，其通过图形界面真实反映当前电网的状况，为正确开票、审核等提供了保障。考虑到图形检索的快捷和方便，系统采用“分层”原理，以电网主接线为主界面，通过鼠标点击进入相应厂站主接线和线路主接线（自动生成）。

同时，也可以通过检索定位来搜索相应厂站和线路，同时定位在搜索结果处。

图形平台模块的图形画面效果直观，能够实现带电着色、接地点突出显示，方便用户清晰地了解方式。图形平台模块的图形系统采用“分层”原理，以电网主接线为主界面，通过鼠标点击进入相应厂站主接线。在图形系统上，对设备进行模拟操作，系统会自动对操作任务进行分析，自动生成操作命令。

单项令：在开关、刀闸上点击右键，可以对开关、刀闸进行单步操作，并生成单项操作命令。系统包含的单项令包括：拉开、合上等。

综合令：在开关等设备上点击右键，可以生成相应设备的综合操作命令。系统包含的综合令包括：双母线由一条母线运行倒至另一条母线运行、转运行状态、转热备用状态、转冷备用状态、转检修状态。

e安全校核

系统可实现操作票写票校核、下令前校核、下令中校核等多时段的安全校核。

防误原理如下：把现实中的每一个电器设备作为一个节点，并建立设备之间的拓扑连接关系，形成电网的模型。在拓扑分析的过程中，充分考虑电网的接线方式、运行方式，进行模式识别，建立各种类型的拓扑岛。可以在图形上模拟操作，分析操作对拓扑关系的影响，重新进行模式识别。然后，对操作前后电网模型进行对比，分析操作对电网的影响。结合设备的物理特性，进行安全校核。

（3）操作票管理系统：拟定操作票后，所述操作票管理系统实现网络化的操作票拟票、审核、执行、归档机制，提供操作票修改痕迹保留功能，流程配置参考图3，操作票拟好后，按操作票逐项模拟操作，验证操作票的正确性，并能在该界面（包括调度员审核操作票画面和其变电站一次主接线画面)的屏幕上（同时生成的信息窗中）并列显示预演操作时的相关信息。审核操作票结束后不保存状态。

实现网络化的操作票审核、批准机制，提供操作票修改痕迹保留功能。

实现下令、回令、监护、撤令、修改、越项提醒等过程管理。

导航界面便于下令过程管理，对操作进行控制。引进甘特图等项目管理思想和工具，对操作进程了解地更加直观、醒目。

a、 操作票审批流程

系统实现操作票从拟票到归档的全过程电子化管理和自动流转。系统支持严格的权限划分，满足对不同人员的权限界定，并且应能灵活配置，以适应权限的变更需要。

操作票流程按拟票、审核预发、复核、执行、归档等过程进行工作节点分类和管理。

调度长在审核时，如发现操作票存在问题，可将此票退回拟票人重新编辑，也可由调度长自行修改。进入“待复核”的操作票，调度员不得进行修改。

拟票人可以在审票人审批之前取回操作票进行编辑修改，再进行提交。

保留操作票修改痕迹，将每个人的修改内容以直观方式显示，可进行对比，提供查询、统计等管理功能。

系统自动分配操作票编号，操作票编号按规则连续排列。

系统自动完成电子签名，保留各环节处理人的名字。

b、 操作票预发

通过安全校核后的操作票在预发环节显示，可进行网络发布。操作票下发后，厂站端用户可通过IE浏览器查询与之相关的操作票。

c、 操作票下令

系统的下令过程采用两人实时监护的方式，一人下令，一人审核。系统应支持多任务并行操作，互不影响。

操作票下令过程中，监护人对下令、回令中的每一步操作进行实时的网络监护，相同操作单位的命令可以选择同时下令和回令，提供越项提醒功能，下令界面不同状态的操作令用不同颜色标识。

操作票执行过程中，若调度员发现临时问题影响操作，可实现操作令的撤销，操作票的中止、作废等功能。

因特殊原因造成操作票无法继续执行的，可由调度长中止，并填写中止原因。因故中止的操作票，应自动保存已执行操作令的设备状态，未执行的操作令可自动映射下次继续操作拟票使用。

（4）数据存储模块：实现对操作票信息的统计分析功能，可以提供操作票执行状态操作票统计，年、月、日指定设备操作次数查询，指定人员设备操作统计记录，智能生成统计报表。

系统要能实现详细的操作票统计查找等管理功能，最大限度辅助调度操作的管理工作，为操作分析及考评等提供数据基础。

a、 操作票归档

执行完毕的操作票，自动归纳入“已执行”栏目中，保存拟票、审核、复核、下令人以及时间等信息，提供“已执行”、“已中止”等各种电子章。

用户可以通过系统管理平台查询操作票，查询界面提供按照组合条件（拟票时间、操作任务、操作票类型、状态、受令单位等）查询检索操作票。

系统提供对不同角色的用户在指定的时间段内完成各项工作的操作票数量及操作令数量进行统计。

因特殊原因造成操作票无法继续执行的，由调度长点选“操作中止”，填写中止原因，归档至“已中止”栏目。

因特殊原因造成操作票未使用的，由调度长点选“作废”，填写作废原因，归档至“作废”栏目；未使用的操作票，超过一定时间后，系统自动提示审核人予以作废。

b、操作票统计

1.  实现对各类操作票、操作任务、操作项目、操作内容的统计管理，对操作票的合格率进行统计分析。

2.  实现对调度员的拟票、审核、下令、执行、中止等要素进行方便地统计。

3.  实现对厂站、设备等的操作时间、操作次数等进行统计。

4.  实现调度人员下令的条目数量及具体条目的统计，并能够对变电站操作效率进行管理。

5.  实现对操作票修改内容、修改次数等统计查询。

c、操作票查询

1.  支持按时间段、设备、人员、单位等多维度查询功能。

2.  支持模糊查找、关键字查找等功能。

3.  报表生成功能：能根据统计、查询的结果，自动生成符合规范格式要求的报表。

（5）接口管理系统：实现操作票与电网运行管理系统进行操作票信息、防误分析结果信息交换。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能调度防误操作管理系统，其特征在于：其包括图形平台模块、拟票管理系统、操作票管理系统、数据存储模块和接口管理系统；所述图形平台模块的输入端外接系统数据处理服务器，所述图形平台模块的输出端接拟票管理系统的输入端，所述拟票管理系统的输出端接操作票管理系统的输入端，所述数据存储模块的数据端与图形平台模块、拟票管理系统和操作票管理系统的数据端相连接，所述接口管理系统的通信端与拟票管理系统和操作票管理系统的通信端相连接；

所述图形平台模块用于将外接的系统数据处理服务器对电网拓扑图模及综合电量数据、工作状态实时采集的数据进行转换并搭建调度员图形操作的模拟环境，供调度人员从模拟环境中的设备选择目标操作；

所述拟票管理系统用于采集操作信息并利用拓扑关系通过成票程序智能生成调度指令票的具体内容；

所述操作票管理系统用于拟定操作票后，实现网络化的操作票拟票、审核、执行、归档机制，保留操作票修改痕迹；

所述数据存储模块用于提供操作票执行状态操作票统计，查询年、月、日指定设备操作次数，统计记录指定人员设备操作，智能生成统计报表；

所述接口管理系统用于实现操作票与电网运行管理系统进行操作票信息、防误分析结果信息交换。

2.根据权利要求1所述的一种智能调度防误操作管理系统，其特征在于：所述数据存储模块用于对操作票信息进行统计分析，统计操作票执行状态操作票，查询年、月、日指定设备操作次数，指定人员设备操作统计记录，智能生成统计报表，其包括操作票归档、操作票统计和操作票查询。

3.利用权利要求1或2所述的一种智能调度防误操作管理系统实现调度防误操作管理的方法，其具体步骤如下：

步骤一、通过外接的系统数据处理服务器实时地采集公共电网拓扑图形及模型、综合电量数据及电网设备实时状态信息；

步骤二、由图形平台模块进行转换并搭建供调度人员图形操作的模拟环境；

步骤三、依据调度人员对所述模拟环境中设备模型的操作信息，由拟票管理系统实现基于所述设备模型的操作信息，利用拓扑关系智能生成调度指令票及操作防误校核提醒；

步骤四、通过操作票管理系统及数据存储模块、接口管理系统共同协调配合实现操作票流程审核及统计查询、对外发布数据。

4.根据权利要求3所述的一种智能调度防误操作管理方法，其特征在于：所述步骤二的具体步骤如下：

（3-1）能量管理系统（EMS）把图形系统的信息转换成标准的SVG、CIM文件，并把生成的文件放在安全II区，本系统自动读取；

（3-2）从SVG格式的电网图形文件得到图形信息，从电网CIM模型XML文件取得设备信息、设备拓扑信息；

（3-3）将SVG格式的电网图形文件得到图形信息导入图形文件，自动生成目录树，引用CIM对象，与设备静态数据建立连接关系，还有电网CIM模型XML文件与设备静态数据建立连接关系，同时还有能量管理系统下的动态拓扑数据和量测数据关联CIM对象与设备静态数据建立连接关系，组成目标系统，即公共图形平台；

（4-4）预留与调度运行系统的基础支持平台的接口，采用基于SOA架构的服务总线设计。

5.根据权利要求3所述的一种智能调度防误操作管理方法，其特征在于：所述拟票管理系统的内容包括：

A．手工编辑

提供标准综合命令工具生成工具、提供剪切、复制、粘贴工具，写票时从下拉列表中选择操作单位名称或手工录入，录入后，该单位信息自动保存到系统数据库中，使用时从列表中选取，设置有常用命令短语和联想输入命令短语，双击相应短语即填入命令中；

B．典型票出票

选择相应的典型票，在检索内容区域显示所述典型票的具体内容，双击检索内容区域，系统自动把所述典型票复制到正编辑的操作票；

C．历史票出票

把历史票作为拟票要素，用于填写命令票；

D．信息预览

图形界面显示在开票或审核、预发、执行过程中需要浏览的电网主接线信息，采用图形检索，利用分层原理，以电网主接线为主界面，通过鼠标点击触发，自动生成相应厂站主接线和线路主接线；同时通过检索定位来搜索相应厂站和线路，并定位在搜索结果处；在所述图形界面构成的系统上，对设备进行模拟操作，系统自动对操作任务分析，自动生成单项令的操作命令和/或综合令的操作命令；

E．安全校核

系统在操作票写票时、下令前和/或下令中进行安全校核。

6.根据权利要求4所述的一种智能调度防误操作管理方法，其特征在于：所述信息预览中单项令的操作命令为在所述图形界面的开关、刀闸上点击右键，即对开关、刀闸进行单步操作，生成单项操作命令，所述单项令包括拉开和合上；

所述信息预览中综合令的操作命令为在所述图形界面的开关设备上点击右键，生成相应设备的综合操作命令，所述综合令包括双母线由一条母线运行倒至另一条母线运行、转运行状态、转热备用状态、转冷备用状态和/或转检修状态。

7.根据权利要求3所述的一种智能调度防误操作管理方法，其特征在于：所述步骤四为在操作票拟好后，按操作票逐项模拟操作，验证操作票的正确性，并能在调度员审核操作票画面和其变电站一次主接线画面的屏幕上，即同时生成的信息窗中并列显示预演操作时的相关信息，审核操作票结束后不保存状态；通过网络化的操作票审核、批准机制，保留操作票修改痕迹，管理下令、回令、监护、撤令、修改、越项提醒的过程，具体流程配置过程如下：

a、 操作票审批流程

系统全过程电子化管理操作票从拟票到归档的，且操作票从拟票到归档自动流转，系统设置权限划分；

操作票流程按拟票、审核预发、复核、执行、归档的过程进行工作节点分类和管理；

当发现操作票存在问题，将此票退回拟票人重新编辑，或由调度管理人员自行修改；进入“待复核”的操作票，调度人员不得进行修改；且拟票人可以在审票人审批之前取回操作票进行编辑修改，再进行提交；

保留操作票修改痕迹，直观显示每个人的修改内容，可进行对比，提供查询、统计、管理功能；

系统自动分配操作票编号，操作票编号按规则连续排列；

系统自动完成电子签名，保留各环节处理人名字；

b、操作票预发

通过安全校核后的操作票在预发环节显示，可进行网络发布，操作票下发后，厂站端用户可通过IE浏览器查询与之相关的操作票；

c、 操作票下令

系统的下令过程采用两人实时监护的方式，一人下令，一人审核，系统支持多任务并行操作，互不影响；操作票下令过程中，监护人对下令、回令中的每一步操作进行实时的网络监护；相同操作单位的命令可以选择同时下令和回令；提供越项提醒功能；下令界面不同状态的操作令用不同颜色标识；

操作票执行过程中，若调度人员发现临时问题影响操作，可撤销操作令，中止或作废操作票；

因特殊原因造成操作票无法继续执行的，可由调度管理人员中止，并填写中止原因；

因故中止的操作票，应自动保存已执行操作令的设备状态，未执行的操作令可自动映射下次继续操作拟票使用。