CN105302121A - 基于仿真ied装置的顺控操作票自动防误核查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，发明描述的方法通过仿真保护测控IED装置，不依赖变电站一次设本备参与和配合即可有效验证倒闸操作顺控票的合理性，并且实现对变电站倒闸操作过程全路径的覆盖，可大大提高工程验收人员的工作效率，使顺控操作票逐项验收成为可能，能够有效提升智能变电站一键式顺控的可用性，保障电力系统运行的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统操作票防误的智能核查方法，尤其是涉及一种基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法。
背景技术
智能变电站顺控功能在工程验收时，如果变电站规模大，间隔数量多，则相关的顺控任务数量非常庞大，逐项验证费时费力，加上现场时间紧急等诸多因素，验收人员往往只是简单检查顺控功能是否具备，这在客观上致使顺控功能无法投入实际运行，目前缺少一种可逐项验收顺控操作票并提高顺控功能工程实用性的方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种使顺控操作票逐项验收成为可能，并提高顺控功能工程实用性的基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，包括如下步骤：
步骤一、使用智能变电站的系统配置工具，配置生成智能变电站的SCD模型文件；智能变电站的SCD模型文件包括一次设备模型和二次设备模型以及一、二次设备的映射关系。
步骤二、仿真智能变电站IED模型
将智能变电站的SCD模型文件导入IEC61850MMS仿真服务系统，构建全站的保护、测控二次设备模型；
仿真智能变电站IED模型在对外提供通信功能上等同于实际的IED装置，支持与变电站层设备如监控主机、数据通信网关机进行通信采集其数据或对其下发遥控操作命令。
步骤三、操作票防误核查系统从智能变电站监控系统获取顺控操作票；
步骤四、顺控操作票预演
操作票防误核查系统指定顺控操作票，向智能变电站监控系统下发顺控操作票预演命令，数据通信网关机接收到预演命令，将预演命令转发到监控主机，执行顺控操作票预演，并通过数据通信网关机将预演结果发送到操作票防误核查系统；
步骤五、顺控操作票自动防误核查
操作票防误核查系统按照五防逻辑生成正测试条件或按照五防逻辑的逆逻辑生成负测试条件，完成顺控操作票的正测试或负测试。
步骤4中的顺控操作票预演是顺控操作票执行的前提，只有预演成功才能进行操作票执行，如此才能符合五防中的“防止误操作”；所述的防误核查除了利用预演进行防止误操作核查，还包括防止带负荷拉/合刀闸的核查、防止带电合接地刀闸的核查、防止带地线合闸的核查；所述的防误核查包括正测试和负测试两方面，其中正测试是指符合五防逻辑的前提下，核查顺控操作票能否执行成功，而负测试则是指不符合五防逻辑的前提下，核查顺控操作票能否执行失败。自动防误核查时既可以选择正测试也可以选择负测试，还可以正、负测试都进行。
步骤三中获取顺控操作票的过程如下：
(1)在操作票防误核查系统与智能变电站监控系统之间建立连接，操作票防误核查系统向智能变电站监控系统获取指定间隔的当前运行态，根据当前运行态即源态指定目标态，向智能变电站监控系统下发召唤顺控操作票命令；
(2)智能变电站监控系统中的数据通信网关机接收命令，将命令转发到监控主机，按照指定条件搜索顺控操作票，并通过数据通信网关机将查询到的顺控操作票发送到操作票防误核查系统；
(3)操作票防误核查系统接收到顺控操作票，校验顺控操作票格式。具备符合条件的顺控操作票是自动防误核查的前提，顺控操作票格式校验正确是进行顺控操作票预演的前提。
校验未通过时既可以重新选择间隔选择目标状态也可以在该间隔内重新获取目标状态；同样预演不成功时既可以重新选择间隔选择目标状态也可以在该间隔内重新获取目标状态。
步骤五中的正测试过程如下：
(1)操作票防误核查系统按照五防逻辑生成正测试条件，并通知IED仿真系统设置相应的设备状态；
(2)操作票防误核查系统向智能变电站监控系统下发顺控操作票执行命令；
(3)数据通信网关机接收到执行命令，将执行命令转发到监控主机，依次执行顺控操作票中的操作步骤，并通过数据通信网关机将操作结果发送到操作票防误核查系统。
如果顺控操作票执行成功，则操作票防误核查正测试通过；如果顺控操作票执行失败，则操作票防误核查正测试未通过。
步骤五中的负测试过程如下：
(1)操作票防误核查系统按照五防逻辑的逆逻辑生成负测试条件，并通知IED仿真系统设置相应的设备状态；
(2)操作票防误核查系统向智能变电站监控系统下发顺控操作票执行命令；
(3)数据通信网关机接收到执行命令，将执行命令转发到监控主机，依次执行顺控操作票中的操作步骤，并通过数据通信网关机将操作结果发送到操作票防误核查系统；
如果操作票执行失败，则操作票防误核查负测试通过；如果操作票执行成功，则操作票防误核查负测试未通过。
(4)遍历所有五防逻辑的逆逻辑对应的负测试条件，重复(1)至(3)。正测试只有一种情况，即符合五防逻辑的情况；而负测试是不符合五防逻辑的情况(称为逆逻辑)，会有多种情况，需要重复，从而实现所有情况的遍历。
以下是文中所用到的一些专用名词的说明：
IED装置：变电站间隔层的主要设备，主要包括保护装置和测控装置两大类。
IEC61850MMS仿真服务系统：仿真IED装置的计算机软件系统，能够模拟间隔层所有的测控与继电保护IED装置，在对外提供通信功能上等同于实际的IED装置。
顺控：变电站的顺控又称一键式顺控，它是智能变电站重要特征之一，是指在满足预定条件的前提下，按照预定操作顺序自动完成一系列控制功能。
顺控操作票：在电力系统中执行顺序控制操作的书面依据，一般包括多条电器操作步骤。
操作票防误核查：验证倒闸操作票的合理性，即校验操作票中的倒闸操作是否符合五防逻辑。
数据通信网关机：一种站控层设备，是变电站监控系统与调度主站的通信枢纽，兼具远动工作站和图形网关机的功能。
本发明以智能变电站全部的二次设备模型为基础，在计算机系统中仿真实现间隔层所有的测控与继电保护IED装置，模拟调度主站系统自动下发顺控命令，并在顺控操作票执行过程的每一步骤通过间隔层IED装置的虚拟仿真来模拟实现变电站倒闸操作的真实场景，完成对智能变电站一体化监控系统所配置的全部顺控操作票进行防误闭锁逻辑的核查。
防误核查包括正确性(正向)和错误性(逆向)两种不同的核查策略，正确性核查即验证操作票能否顺利执行完成，错误性核查则通过仿真IED来模拟实现带负荷拉/合刀闸、带电合接地刀闸、带地线(接地刀合位时)合闸等违反电力“五防”规则的情况，对于变电站所有顺控操作票，两类核查均可自动完成。
本发明描述的方法通过仿真保护测控IED装置，不依赖变电站一次设备参与和配合即可有效验证倒闸操作顺控票的合理性，并且实现对变电站倒闸操作过程全路径的覆盖，可大大提高工程验收人员的工作效率，使顺控操作票逐项验收成为可能，能够有效提升智能变电站一键式顺控的可用性，保障电力系统运行的安全。
附图说明
图1为顺控操作票自动防误核查主流程图；
图2为顺控操作票自动防误核查正测试交互序列图；
图3为顺控操作票自动防误核查负测试交互序列图。
具体实施方式
基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，包括如下步骤：
步骤一、使用智能变电站的系统配置工具，配置生成智能变电站的SCD模型文件；
步骤二、仿真智能变电站IED模型
将智能变电站的SCD模型文件导入IEC61850MMS仿真服务系统，构建全站的保护、测控二次设备模型；
步骤三、操作票防误核查系统从智能变电站监控系统获取顺控操作票；
(1)在操作票防误核查系统与智能变电站监控系统之间建立连接，操作票防误核查系统向智能变电站监控系统获取指定间隔的当前运行态，根据当前运行态指定目标态，向智能变电站监控系统下发召唤顺控操作票命令；
(2)智能变电站监控系统中的数据通信网关机接收命令，将命令转发到监控主机，按照指定条件搜索顺控操作票，并通过数据通信网关机将查询到的顺控操作票发送到操作票防误核查系统；
(3)操作票防误核查系统接收到顺控操作票，校验操作票格式。
步骤四、顺控操作票预演
操作票防误核查系统指定顺控操作票，向智能变电站监控系统下发顺控操作票预演命令，数据通信网关机接收到预演命令，将预演命令转发到监控主机，执行顺控操作票预演，并通过数据通信网关机将预演结果发送到操作票防误核查系统；
步骤五、顺控操作票自动防误核查
操作票防误核查系统按照五防逻辑生成正测试条件或按照五防逻辑的逆逻辑生成负测试条件，完成顺控操作票的正测试或负测试。
正测试过程如下：
(1)操作票防误核查系统按照五防逻辑生成正测试条件，并通知IED仿真系统设置相应的设备状态；
(2)操作票防误核查系统向智能变电站监控系统下发顺控操作票执行命令；
(3)数据通信网关机接收到执行命令，将执行命令转发到监控主机，依次执行顺控操作票中的操作步骤，并通过数据通信网关机将操作结果发送到操作票防误核查系统。
负测试过程如下：
(1)操作票防误核查系统按照五防逻辑的逆逻辑生成负测试条件，并通知IED仿真系统设置相应的设备状态；
(2)操作票防误核查系统向智能变电站监控系统下发顺控操作票执行命令；
(3)数据通信网关机接收到执行命令，将执行命令转发到监控主机，依次执行顺控操作票中的操作步骤，并通过数据通信网关机将操作结果发送到操作票防误核查系统；
(4)遍历所有五防逻辑的逆逻辑对应的负测试条件，重复(1)至(3)。
Claims (4)
1.基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、使用智能变电站的系统配置工具，配置生成智能变电站的SCD模型文件；
步骤二、仿真智能变电站IED模型
将智能变电站的SCD模型文件导入IEC61850MMS仿真服务系统，构建全站的保护、测控二次设备模型；
步骤三、操作票防误核查系统从智能变电站监控系统获取顺控操作票；
步骤四、顺控操作票预演
操作票防误核查系统指定顺控操作票，向智能变电站监控系统下发顺控操作票预演命令，数据通信网关机接收到预演命令，将预演命令转发到监控主机，执行顺控操作票预演，并通过数据通信网关机将预演结果发送到操作票防误核查系统；
步骤五、顺控操作票自动防误核查
操作票防误核查系统按照五防逻辑生成正测试条件或按照五防逻辑的逆逻辑生成负测试条件，完成顺控操作票的正测试或负测试。
2.根据权利要求1所述的基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，其特征在于步骤三中获取顺控操作票的过程如下：
(1)在操作票防误核查系统与智能变电站监控系统之间建立连接，操作票防误核查系统向智能变电站监控系统获取指定间隔的当前运行态，根据当前运行态指定目标态，向智能变电站监控系统下发召唤顺控操作票命令；
(2)智能变电站监控系统中的数据通信网关机接收命令，将命令转发到监控主机，按照指定条件搜索顺控操作票，并通过数据通信网关机将查询到的顺控操作票发送到操作票防误核查系统；
(3)操作票防误核查系统接收到顺控操作票，校验操作票格式。
3.根据权利要求1所述的基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，其特征在于步骤五中的正测试过程如下：
(1)操作票防误核查系统按照五防逻辑生成正测试条件，并通知IED仿真系统设置相应的设备状态；
(2)操作票防误核查系统向智能变电站监控系统下发顺控操作票执行命令；
(3)数据通信网关机接收到执行命令，将执行命令转发到监控主机，依次执行顺控操作票中的操作步骤，并通过数据通信网关机将操作结果发送到操作票防误核查系统。
4.根据权利要求1所述的基于仿真IED装置的顺控操作票自动防误核查方法，其特征在于步骤五中的负测试过程如下：
(1)操作票防误核查系统按照五防逻辑的逆逻辑生成负测试条件，并通知IED仿真系统设置相应的设备状态；
(2)操作票防误核查系统向智能变电站监控系统下发顺控操作票执行命令；
(3)数据通信网关机接收到执行命令，将执行命令转发到监控主机，依次执行顺控操作票中的操作步骤，并通过数据通信网关机将操作结果发送到操作票防误核查系统；
(4)遍历所有五防逻辑的逆逻辑对应的负测试条件，重复(1)至(3)。
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