CN105186686B - 一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统，包括调度控制中心以及与调度控制中心连接的：防止误操作模块：根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒；自动模拟遥控操作模块：根据遥控操作信息进行模拟操作，使调度员通过模拟操作能够知道每一步操作的结果，根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒；调度操作流程可控模块：在电网分析算法的基础之上分析每个流程步骤是否正确，当有步骤出现错误时立即给予提醒或禁止，做到对操作票流程的全过程安全约束。本发明避免各步骤可能出现的人为误操作，形成了一套具有监控、操作票生成、操作约束、操作流程控制以及操作统计于一体的具有操作安全约束的遥控操作防误体系。

Description

一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统

技术领域

本发明涉及电网技术领域，更具体地说涉及一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统。

背景技术

随着公司“三级五大”体系建设和电网“大运行”、“调控一体化”的发展规划的实施，站端自动化水平的不断提高，电网不断发展数字化变电站逐步代替常规的变电站，调度值班员肩负着电网调度、集中监控、事故处理等任务，尤其是在电网运行方式改变和事故处理等遥控操作工作中，任何误操作都足以危及电网安全运行。

目前各地调度控制中心监控系统基本是延续了原调度自动化SCADA系统各类功能，提供了能够满足控制中心进行遥控操作的功能，但此功能基本是一种无约束的操作。这种无约束的操作为遥控操作带来很大的误操作隐患。这些隐患包括“五防”规定中的误选操作设备、带地刀合闸、带电挂接地线或合接地刀闸、带负荷拉合刀闸外，还包括跨步操作、上步没有实际操作完成而操作下一步、违反刀闸操作顺序规定、设备各侧开关操作顺序规定等。同时，在实际遥控时，不易判断出操作后的可能对电网带来的影响，也是造成误操作的最大隐患。

为了有效防止误操作的发生，最大限度的保证电网安全运行，我们在原自动化双机监督和相互制约的基础上决定研发这套遥控操作安全防误系统，并在电网监控中应用。

本发明是在深入了解目前电网“大运行”体系建设和“调控一体化”工作的深化要求，结合调度控制中心集监控和调度一体化职能的要求，经过精细交流、调研、论证、设计、预研等严格的步骤，率先提出和构架基于安全约束的遥控操作安全防误系统。本系统的研发和应用将会填补遥控操作无防护约束措施的空白，也将是以后深化“调控一体化”工作的示范工程之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统，以解决背景技术提出的问题。

本发明提出的一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统，包括调度控制中心以及与调度控制中心连接的：

防止误操作模块：根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒，对于可以进行的遥控操作给SCADA系统发送允许报文，对禁止的遥控操作给SCADA系统发送禁止报文；

自动模拟遥控操作模块：根据遥控操作信息进行模拟操作，使调度员通过模拟操作能够知道每一步操作的结果，根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒，使调度工作更加规范和安全；

提示告警信息模块：系统模拟遥控操作指令，分析下令前后的电网变化，对误调度给予拒绝下令和对有安全隐患的操作给予告警提示；

调度操作流程可控模块：在电网分析算法的基础之上分析每个流程步骤是否正确，当有步骤出现错误时立即给予提醒或禁止，做到对操作票流程的全过程安全约束；

信息采集模块：建立遵循IEC61970标准的SVG图形及CIM数据，以此模型作为系统的数据核心，建立与实际相符的电网模型，以便实时采集电网信息；

智能生成操作票模块：点击调度控制中心上图形进行操作，操作票指令在操作票界面自动生成。

本发明提出的一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统，能够全过程校验，通过分析算法自动告警或禁止操作，避免各步骤可能出现的人为误操作；将遥控操作业务流程和SCADA系统结合起来，形成了一套具有监控、操作票生成、操作约束、操作流程控制以及操作统计于一体的具有操作安全约束的遥控操作防误体系；在接线图上直接通过点击设备菜单形成操作票，操作更为简捷且准确，操作部件的名称和实际SCADA系统中完全一致；设计了完善的操作约束机制，充分利用SCADA系统的采集量进行实时校验，利用操作自定义条件功能，可不断的积累操作经验，满足了未来新问题出现时系统约束条件的扩展性；系统不仅仅利用局部的规则进行校验，而是基于多智能体的操作和指令的安全校核分析算法，利用当前电网状态进行分析和校验；提供了强大的自定义功能，例如系统可自定义新设备类型、设备语句模型、操作票编号规则等，使系统有良好的应用扩展性；在线操作票功能，操作票可直接对实际操作进行约束，并详细记录了操作过程，方便形成各类操作和票统计报表，解决了繁琐的人工统计问题。

本发明中基于实际电网模型和实时数据基础之上对遥控指令下达过程校验、控制的软件系统；把高级应用的网络拓扑技术、DTS技术、调度操作安全规则与分布式计算机技术相融合，使智能化真正的应用到实际调控工作中。在充分利用SCADA系统实时数据基础之上将安全防误子系统、操作票智能生成子系统、操作流程控制子系统和智能约束子系统有机结合起来，以技术条件为调度员或集控操作人员提供一个操作简单、易于维护、功能齐全的操作防误工具，使电网操作进行预先计算控制，形成合理安全的操作规则，最终进行电网的安全操作。本发明提供智能操作票、操作模拟、防误校验和操作过程控制等功能，提供防误逻辑闭锁和警告功能、重要信息提示功能、操作员训练功能、并在实际操作或下令时自动形成操作记录等一系列实用化功能。操作安全约束子系统要求采用计算机技术和SCADA平台将现有操作制度和工作流程进行统一管理，在各个环节中利用科学的算法和规则进行安全校验，尽可能的避免由于人为因素和电网的变化而引起的误操作。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统的结构框图。

参照图1，本发明提出的一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统，包括调度控制中心以及与调度控制中心连接的：

防止误操作模块：系统自动模拟操作的情况，并根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒，对于可以进行的遥控操作给SCADA系统发送允许报文，对禁止的遥控操作给SCADA系统发送禁止报文,极大地提高了遥控操作的安全性。

自动模拟遥控操作模块：在系统的一次接线图上，根据遥控操作信息进行模拟操作，使调度员通过模拟操作能够知道每一步操作的结果，根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒，使调度工作更加规范和安全，有效的减少电网误操作引起人为事故的发生。

提示告警信息模块：系统模拟遥控操作指令，分析下令前后的电网变化，对误调度给予拒绝下令和对有安全隐患的操作给予告警提示；

调度操作流程可控模块：系统建立了一个统一管理操作票的综合性信息平台，按照电力企业调度部门现有管理模式实现操作票管理系统的数据流转，可实现拟票-审核-预告-监护-执行等阶段对倒闸操作进行全过程规范化控制，并在在电网分析算法的基础之上分析每个流程步骤是否正确，当有步骤出现错误时立即给予提醒或禁止，做到对操作票流程的全过程安全约束。

信息采集模块：随着调度自动化应用的加大，建立在IEC61970标准基础上的数据采集利用和图形的转换更加现实和便捷，IEC61970标准的实用化的程度直接影响数据接口、数据采集的质量，系统是利用EMS挖掘数据，建立遵循IEC61970标准的SVG图形及CIM数据，以此模型作为系统的数据核心，建立与实际相符的电网模型，以便实时采集电网信息；

智能生成操作票模块：正确开写操作票是防止误操作的基础，其中调度操作票是决定调度操作正确与否，是否发生误操作的重要因素，直接关系到电网的安全运行。目前，大多数调度人员使用在计算机特定表格上填写操作票指令的开票方式，费工费时，开票效率低。本系统在防误模拟界面以一次接线图为操作平台，点击设备图形进行操作，操作票指令在操作票界面自动生成，无需人工编写。通过点击调度控制中心形成操作步骤，可将操作步骤与实际操作的设备模型对应，因此不仅规范了调度指令、提高了指令票的生成效率、节约开票时间，同时也避免了误拟票情况的发生。

本发明是基于实际电网模型和实时数据基础之上对变电站的操作基于站控层的校验、控制的安全软件。在充分共享调控中心SCADA系统实时数据基础之上将操作控制系统和智能约束系统有机结合起来，以技术条件为调控中心的操作人员提供一个操作简单、易于维护、功能齐全的操作防误工具，使电网操作进行预先计算控制，最终形成合理安全的操作规则，再以此进行电网操作。保证电力系统的安全稳定可靠运行。

本发明中，遥控操作安全防误系统是基于实际电网模型和实时数据基础之上对遥控和指令下达过程校验、控制的软件系统，在充分利用SCADA系统遥测、遥信采集量基础上将安全防误子系统、操作票智能生成子系统、操作流程控制子系统和智能约束子系统有机结合起来，模拟操作后电网实际运行方式，按照调控员的任务要求和调控规程，智能地提取状态特征，可准确、清晰、迅速自动生成所需的命令票并进行安全验证。不仅为调控指挥工作能高效安全的完成、快速恢复供电提供科学的工具，而且具有良好的安全效益和管理效益，从而提高了供电企业的经济效益。

本发明通过电网实际接线方式和运行方式，在充分利用SCADA系统遥测、遥信采集量基础上结合高级应用分析操作前后的运行状态，根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒，并辅以智能化调度流程控制、多重防误操作机制，根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒。使调控工作更加规范和安全，有效的减少了电网误操作引起人为事故的发生。

本发明通过仿真操作有效进行电气倒闸操作规范管理，有效防止事故操作，减少电网误操作引起人为事故的发生，从而提高工作效率，避免人为事故造成的不必要的经济损失。本发明在日常的应用过程中，能够减轻调控员工作压力；有利于调控员避免误拟票、误下令、误操作的发生。

本发明建立了一个统一管理操作票的综合性信息平台，按照电力企业调度部门现有管理模式实现操作票管理系统的数据流转，实现操作票拟票、审核、监护、执行、驳回、修改、作废、终止、存档、查询的全过程管理。经试运行，该系统操作票生成简单快捷，流转时间缩短，工作效率提高，可实现操作票标准化和规范化，提高了配网调控安全运行管理水平。本发明能够通过仿真操作培训新上岗人员尽快适应工作，锻炼和提高在岗人员岗位技能。

由于供电可靠性与供电系统、用户及其用电设备特性都有关，通过建立有效的经济杠杆可以激发各方对电能质量问题的重视，特别是规范用户行为，促进用户履行电能质量保障义务，对用户电费的成本测算有参考意义。随着高精密制造业的发展，用户对电能质量的要求也进一步提高，因此进行谐波等电能质量的监测，可以实时监测到供给用户的是否是合格范围内的电能，从而有效降低产品的不合格率。同时，这也为青海电网后续的规划以及冲击性负荷接入提供一定的参考依据，从而使得电能质量控制在合格的范围之内，保障供电部门、用户等的运行成本最小。

本发明的应用能适应大型电网的需要，在电网结构发生改变时只需维护电网模型，无需再追加投资，也就是一次性投资后，无需因为电网结构的改变而增加投资。节省投资的同时变相的带来了经济效益。

随着该系统的不断推广应用，必将产生巨大的社会效益。提高电力管理单位的劳动生产率，优化资源配置、节约成本、及时发现和处理存在的故障，提高企业经济效益；辅助调控员在工作过程中，有效减少电网误操作引起人为事故的发生，从而提高工作效率。为调控工作的安全、可靠运行提供有效的技术保障手段，从而产生巨大的社会效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统，其特征在于，包括调度控制中心以及与调度控制中心连接的：

防止误操作模块：根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒，对于可以进行的遥控操作给SCADA系统发送允许报文，对禁止的遥控操作给SCADA系统发送禁止报文；

自动模拟遥控操作模块：根据遥控操作信息进行模拟操作，使调度员通过模拟操作能够知道每一步操作的结果，根据运行方式合理性给出约束条件或操作提醒；

提示告警信息模块：系统模拟遥控操作指令，分析下令前后的电网变化，对误调度给予拒绝下令和对有安全隐患的操作给予告警提示；

调度操作流程可控模块：在电网分析算法的基础之上分析每个流程步骤是否正确，当有步骤出现错误时立即给予提醒或禁止，做到对操作票流程的全过程安全约束；

信息采集模块：建立遵循IEC61970标准的SVG图形及CIM数据，以此模型作为系统的数据核心，建立与实际相符的电网模型，以便实时采集电网信息；

智能生成操作票模块：点击调度控制中心上图形进行操作，操作票指令在操作票界面自动生成。