CN106157167B - 一种二次设备遥控操作票系统和二次设备遥控操作票的实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种二次设备遥控操作票系统和二次设备遥控操作票的实现方法，涉及智能变电站二次运维检修操作技术领域。二次设备遥控操作票系统包括集成组态工具、数据库、通信模块和操作票应用模块。二次设备遥控操作票的实现方法实现了针对二次检修操作的智能拟票、防误校验、模拟预演、遥控操作、操作票管理和可视化展示的功能要求。本发明提出了二次操作票概念，将二次设备可遥控操作项目与一次设备操作项目区分开来，明确二次操作范围及顺序，避免误操作，摆脱了传统的人工开票模式，保证了二次操作票的正确性，而且增加了对二次操作票的遥控模式，提高了变电站运维检修人员的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种二次设备遥控操作票系统和二次设备遥控操作票(本申请亦简称二次操作票)的实现方法，属于智能变电站二次运维检修操作技术领域，专业面向智能变电站二次设备检修操作。
背景技术
智能变电站相对传统变电站，二次系统因为增加了合并单元、智能终端以及大量交换机，二次系统构成变得更加复杂。同时，智能变电站用光缆替代电缆联接，二次回路由可见的电缆变成了不可见的虚端子和虚回路，使得整个二次系统基于SCD模型文件，二次回路变成了黑匣子。这就给智能变电站二次系统维护和管理带来了挑战，而目前也未有效解决这方面的问题，导致二次系统检修操作增加了难度，提高了安全风险性。
国家电网公司针对智能变电站二次运维过程中暴露的问题，进行了一系列二次有关的标准化和规范化工作和研究。比如制定了二次设备标准化设计规范，二次检修安措规范等，统一智能变电站继电保护和安全自动装置检修安措方式并提供帮助和指导，确保人员安全、电网安全和设备安全。
尽管国家电网公司针对二次检修安措做了许多规范性工作，但目前二次设备检修操作工作仍缺乏许多技术和系统支撑，二次遥控操作项目仍然在一次操作票中体现，针对二次遥控操作项目的开票工作基本停留在依靠经验和查找大量相关设计资料的前提下进行人工模板开票模式，工作效率较低而且容易发生错误引起安全隐患和事故。
发明内容
为了克服上述已有技术的不足，本发明提出了二次操作票概念，将二次设备可遥控操作项目与一次设备操作项目区分开来，提供了一种二次设备遥控操作票系统和二次设备遥控操作票的实现方法，其目的是在智能变电站检修操作时将二次设备能遥控操作的项目仅在二次设备遥控操作票单列出来，明确二次操作范围及顺序，为变电站运维检修人员进行安全可靠的操作提供技术和系统支撑，避免误操作，提高二次检修操作的正确性和效率。
本申请中的其中一项发明即一种二次设备操作票系统具体采用以下技术方案：
一种二次设备遥控操作票系统，包括集成组态工具、数据库、通信模块和操作票应用模块，其特征在于：
所述集成组态工具导入智能变电站模型文件并解析生成变电站实时数据；
所述数据库用于加载所述集成组态工具生成的变电站实时数据，并存储二次设备遥控操作票系统针对二次设备遥控的历史日志信息；
所述通信模块实时采集二次设备实时信息上传至数据库；
所述操作票应用模块读取数据库中变电站实时数据和二次设备实时信息，根据预先建立的二次设备遥控操作票规则和防误规则，针对待检修的二次设备实现二次设备遥控操作票的智能拟票、防误校验、模拟预演，并能够通过通信模块实现对二次设备的遥控操作。
本发明(即一种二次设备遥控操作票系统)还进一步包括以下优选方案：
所述集成组态工具包括模型导入解析单元、模型数据管理单元，其中，所述模型导入解析单元通过导入及解析智能变电站模型文件获取变电站数据，所述模型数据管理单元对变电站数据进行增加、删除、修改和复制管理。
所述集成组态工具还包括图形组态管理单元，所述图形组态管理单元根据变电站数据进行图形组态，绘制用于可视化的变电站图形文件，其中所述可视化的变电站图形文件包括全站二次设备状态图、全站网络端口连接拓扑图和间隔或装置二次回路图；可视化的变电站图形文件绘制方式包括人工绘制和自动生成，所述图形组态管理单元对绘制的变电站图形还能进行修改、删除和复制管理。
所述集成组态工具还包括安全管理单元，所述安全管理单元针对用户操作安全权限进行管理；安全管理单元将用户进行分组管理，用户组包括超级用户、维护人员、运行人员和浏览人员，针对不同用户组进行增加和删除用户，设置用户密码和权限，对用户进行安全管理；同时针对所述操作票应用模块遥控操作单元遥控操作二次设备时是否需要操作人员身份验证和监护人员身份验证及确认进行配置管理。
所述数据库包括实时库和历史库；所述实时库用于存储加载集成组态工具获取的变电站实时数据和根据用户操作安全权限设置的用户信息，以及通过通信模块采集二次设备实时信息，其中二次设备信息包括与待检修二次设备相关的GOOSE软压板、SV接收软压板、保护功能软压板和检修硬压板信息；所述历史库用于对历史日志信息进行查询和存储。
所述操作票应用模块包括操作票规则库单元、操作防误规则库单元、智能拟票单元、防误校验单元、遥控操作单元；所述操作票规则库单元根据二次设备检修操作要求建立二次设备遥控操作票规则库，所述操作防误规则库单元根据二次检修操作要求建立二次设备遥控操作防误规则库；所述智能拟票单元针对待检修的二次设备按照操作票规则库单元制定的二次设备遥控操作票规则库，读取数据库中变电站实时数据和二次设备实时信息根据二次回路逻辑关系逐项验证操作票规则库中的规则有效性拟定二次设备遥控操作票；所述防误校验单元按照操作防误规则库单元制定的二次设备遥控操作防误规则库对智能拟票单元拟定的二次设备遥控操作票进行防误校验，判定二次设备遥控操作票的有效性和正确性；所述遥控操作单元通过通信模块对防误校验单元验证正确的二次设备遥控操作票的操作项目按照顺序逐一对二次设备进行遥控。
所述操作票应用模块还包括可视化展示单元和模拟预演单元；所述可视化展示单元读取集成组态工具图形组态管理单元绘制的变电站图形文件和数据库实时库单元的变电站实时数据进行可视化展示；所述模拟预演单元对防误校验单元验证正确的二次设备遥控操作票在可视化展示单元展示的二次回路图上自动预演展示二次设备遥控操作票的操作过程。
所述操作票应用模块还包括操作票管理单元，所述操作票管理单元实现保存操作票、备份操作票、查询操作票、修改操作票、删除操作票、打印操作票、导入操作电子票、以及导出操作电子票和操作WORD票。
所述操作票管理单元导入和导出操作电子票用于不同二次设备遥控操作票系统进行跨系统共享二次操作票，所述导入操作电子票是将离线部署的二次设备遥控操作票系统提前拟定的二次设备遥控操作票作为操作电子票导入到变电站在线部署的二次设备遥控操作票系统中使用；所述导出操作电子票是将拟定的二次设备遥控操作票导出为操作电子票用于另外备份或与其他系统共享；所述导出操作WORD票是按照设计的二次操作票表格格式导出WORD版操作票用于其他用途。
本申请中的另一项发明则公开了一种二次设备遥控操作票的实现方法，其技术方案如下：
一种二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：
步骤1：导入及解析智能变电站模型文件获取变电站数据，根据需要对变电站数据进行修改、删除、增加和复制管理。
步骤2：根据步骤1获得的变电站数据，绘制用于可视化展示的变电站图形文件，变电站图形包括全站二次设备状态图、全站网络端口连接拓扑图和间隔或装置二次回路图；
步骤3：设置不同用户组用户及密码，用户组的权限，进行用户安全管理；
步骤4：实时加载步骤1获得的变电站数据和步骤3设置的用户信息，读取步骤2绘制的变电站图形文件进行可视化展示，与二次设备进行通信，构建二次设备遥控操作票的实现环境；
步骤5：根据二次检修操作要求，建立操作票规则库和操作防误规则库；
步骤6：在步骤4的实现环境上根据工作任务确定二次检修操作对象，并对检修操作对象依据步骤5制定的操作票规则库进行智能拟票，逐项拟定二次操作票的操作项目；
步骤7：针对步骤6拟定的二次操作票，依据步骤5制定的操作防误规则库进行防误校验，逐项验证二次操作票操作项目的有效性和正确性；
步骤8：在步骤4可视化展示的二次检修操作对象的二次回路图上模拟预演步骤7已验证正确的二次操作票的操作项目，动态预演展示整个操作过程；
步骤9：针对步骤7已验证正确的二次操作票，通过步骤4与二次设备进行通信按顺序逐一遥控操作二次设备的操作项目；
步骤10：针对二次操作票进行系列管理，实现保存操作票、备份操作票、查询操作票、修改操作票、删除操作票、打印操作票、导入操作电子票、以及导出操作电子票和操作WORD票；
步骤11：针对二次检修操作的各种操作信息作为历史日志进行管理，实现历史数据库存储和查询。
本发明(即一种二次设备遥控操作票的实现方法)还进一步包括以下优选方案：
在步骤2中，所述与二次设备进行通信是实时采集二次设备信息实现对二次设备的监视，在二次设备状态图上实时显示二次设备状态，以及二次回路图上实时显示二次设备的GOOSE软压板、SV接收软压板和检修硬压板状态，同时实现对二次设备的软压板遥控。
在步骤5中，所述操作票规则库按照检修操作对象类型，即检修间隔类型和检修装置类型，分别设计可编程间隔策略库和装置策略库，策略按照策略类型进行定义，赋予唯一的策略值代表对应的策略；所述操作防误规则库根据二次检修操作要求的典型操作过程制定可编程典型操作顺序库参与操作顺序防误判据，并制定GOOSE软压板判据库参与GOOSE软压板的操作防误校验。
在步骤6中，所述智能拟票包括一键式自动拟定二次设备遥控操作票和人工拟定二次设备遥控操作票；
所述智能拟票拟定两张二次操作票，一张是开始检修任务时执行检修操作的二次操作票，另一张是完成检修任务时恢复检修操作的二次操作票，遵循先执行后恢复的原则，即恢复检修的二次操作票操作过程是执行检修的二次操作票操作过程的完全相反过程。
一键式自动拟定二次操作票是根据待检修的二次设备所对应类型的操作票规则策略库逐项自动拟定二次设备遥控操作票并展示其内容。
人工拟定二次操作票是通过手动关联选择需要操作的具体操作对象拟定二次操作票各项操作项目，和手动修改二次操作票范本模板拟定新的二次操作票。
在步骤7中，所述防误校验是指在验证完所有二次操作票操作项目后，根据操作防误规则检索待检修设备的二次回路数据进行智能查漏，查找是否存在遗漏的必须操作项，最后报告防误验证结果，报告结果为正确操作票或问题操作票，报告问题操作票时列出防误校验操作项目时发现的问题操作项和智能查漏发现的遗漏操作项。
在步骤8中，所述模拟预演是指在检修操作对象二次回路图上动态预演展示操作票的遥控操作过程时，在列表化展示的操作项目中同步突出当前预演操作步骤。
在步骤9中，所述遥控操作包括一键式顺序控制操作、单步控制操作和混合控制操作三种方式，一键式顺序控制操作是触发顺控按键自动按照二次操作票的操作项目顺序逐项执行对二次设备的遥控，单步控制操作是按照二次操作票的操作项目顺序人工执行对二次设备的遥控操作，混合控制操作是一键式顺序控制操作和单步控制操作无缝切换的模式，顺序控制操作过程中可暂停顺控过程，通过人工单步控制操作后续操作项目，单步控制操作过程中可继续顺序控制后续操作项目；所述遥控操作根据配置决定是否需要操作人身份验证和监护人身份验证及确认，需要身份验证时一键式顺序控制操作只需开始进行一次验证，单步控制操作针对每一项操作项目的人工遥控操作都需要进行身份验证。
本申请(包括二次设备遥控操作票系统和二次设备遥控操作票的实现方法)的有益效果是：
本申请提出了二次操作票概念，将二次设备可遥控操作项目与一次设备操作项目区分开来，明确二次操作范围及顺序，避免误操作。本发明作为智能变电站二次检修操作的技术保障和系统支撑，摆脱了传统的人工开票模式，保证了二次操作票的正确性，而且增加了对二次操作票的遥控模式，提高了变电站运维检修人员的工作效率，具有不可估量的经济效益。
附图说明
图1是本申请公开的二次设备遥控操作票系统结构示意图；
图2是本申请公开的二次设备遥控操作票的实现方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图就具体实施对本申请的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，本申请公开了一种二次设备遥控操作票系统，包括集成组态工具、数据库、通信模块和操作票应用模块，各个模块具体说明如下所示，需要说明的是附图1中显示的模块中的某些功能单元并非都是实现二次设备遥控操作票系统的必要部分，具体可以参见发明内容部分技术方案。
集成组态工具是本发明系统基本的支撑工具，包括模型导入解析单元、模型数据管理单元、图形组态管理单元和安全管理单元。
模型导入解析单元和模型数据管理单元是本发明系统数据支撑工具，模型导入解析单元负责导入并解析智能变电站模型文件获取变电站数据，模型数据管理单元根据需要对模型解析单元获取的变电站数据进行修改、删除、增加和复制管理操作。
图形组态管理单元是本发明系统实现可视化展示的图形支撑工具，提供绘制图形功能，绘制操作票应用模块可视化展示所需的变电站图形文件，并对变电站图形进行修改、删除、复制相关管理。图形组态管理单元不仅包括丰富的电力图元库，还能对图元库根据需要进行可定义和扩展，实现图形的个性化绘制。本发明系统可视化展示所需变电站图形包括全站二次设备状态图、全站网络端口连接拓扑图和间隔或装置二次回路图，图形组态管理单元不仅能个性化绘制所需图形，还能根据变电站数据存在的逻辑关系自动生成所需图形。
安全管理单元针对用户操作安全权限进行分组管理，用户组包括超级用户、维护人员、运行人员和浏览人员，针对不同用户组进行增加和删除用户，设置用户密码和权限，对用户进行安全管理。同时针对操作票应用模块遥控操作单元遥控操作二次设备时是否需要操作人员身份验证和监护人员身份验证及确认进行配置管理。
数据库包括实时库单元和历史库单元。实时库单元是本发明系统运行的数据基础，实时库在系统初始化时将集成组态工具获得的变电站数据和设置的用户信息加载到实时的数据库供系统实时运行使用，实现系统对数据的快速读写操作。历史库单元用于本发明系统对历史日志信息进行查询和存储，支持多种主流商业数据库的操作。历史日志信息用于记录操作票应用模块针对二次检修操作功能的各种操作，这些操作包括新建操作票、删除操作票、修改操作票、备份操作票、导入操作电子票、导出操作电子票和操作WORD票、预演操作票、校验操作票、遥控操作票和打印操作票。
通信模块与二次设备通信实时采集二次设备信息并遥控操作二次设备，通过通信交互实现了系统在线运行的重要指标。实时采集的二次设备信息包括二次设备检修操作相关的GOOSE软压板、SV接收软压板、保护功能软压板和检修硬压板，遥控操作二次设备是通过通信规范流程对二次设备可遥控操作的GOOSE软压板、SV接收软压板和保护功能软压板进行远方投退遥控操作。
操作票应用模块是本发明系统的关键模块，包括可视化展示单元、操作票规则库单元、操作防误规则库单元、智能拟票单元、防误校验单元、模拟预演单元、遥控操作单元和操作票管理单元。可视化展示单元读取集成组态工具图形组态管理单元绘制的变电站图形文件和数据库实时库单元的变电站实时数据进行可视化展示。操作票规则库单元根据二次检修操作要求建立二次设备遥控操作票规则库。操作防误规则库单元根据二次检修操作要求建立二次设备遥控操作防误规则库。智能拟票单元针对待检修的二次设备按照操作票规则库单元制定的二次设备遥控操作票规则库，检索数据库实时库单元的变电站数据二次回路逻辑关系逐项验证操作票规则库中的规则有效性拟定二次操作票。防误校验单元按照操作防误规则库单元制定的二次设备遥控操作防误规则库对智能拟票单元拟定的二次操作票进行防误校验，判定二次操作票的有效性和正确性。模拟预演单元对防误校验单元验证正确的二次操作票在可视化展示单元展示的二次回路图上自动预演展示二次操作票的操作过程。遥控操作单元通过通信模块对防误校验单元验证正确的二次操作票的操作项目按照顺序逐一对二次设备进行遥控。操作票管理单元实现保存操作票、备份操作票、查询操作票、修改操作票、删除操作票、打印操作票、导入操作电子票、以及导出操作电子票和操作WORD票。操作票应用模块基于QT界面设计，注重良好的人机界面和简洁的操作流程风格，以增强用户体验为目标，实现系统的真正价值和目的。
本发明系统可离线部署在运维检修公司或集控站，在计划检修时可提前完成二次设备遥控操作票的相关准备工作，然后将正确的操作票导出操作电子票带到变电站，再将操作电子票导入变电站在线部署的二次设备遥控操作票系统，执行操作票的遥控操作。本发明系统进行离线部署不仅有助于提高工作效率，节省现场工作时间，还能对本区域所有变电站二次设备遥控操作票进行统一管理。
如图2所示，本申请公开了一种二次设备遥控操作票的实现方法，包括导入模型文件进行模型管理、绘制图形、安全管理、构建运行环境、制定规则库、智能拟票、防误校验、模拟预演、遥控操作、操作票管理和历史日志管理，各个步骤具体说明如下所示。
步骤1：导入模型文件进行模型管理。
模型管理是通过导入及智能解析智能变电站SCD模型文件获取变电站数据，同时可对变电站数据进行修改、删除、增加和复制相关管理。
步骤2：绘制图形。
根据变电站数据，绘制用于可视化展示的图形文件。可视化展示的图形主要包括全站二次设备状态图、全站网络端口连接拓扑图和间隔或装置二次回路图，可人工进行个性化绘制，也可根据变电站模型数据存在的逻辑关系自动生成。
步骤3：安全管理。
设置不同用户组用户及密码，用户组的权限，进行用户安全管理，为遥控操作二次设备进行操作人员身份验证和监护人员身份验证提供合法用户。
步骤4：构建实现环境。
通过数据实时化、图形可视化和与二次设备进行通信构建二次设备遥控操作票系统的实现环境。数据实时化是将变电站数据和用户信息加载到实时库转换成实时数据，提高数据读写操作的效率。图形可视化包括二次设备可视化、网络端口拓扑连接可视化和二次回路可视化。二次设备可视化展示变电站二次设备状态及其相关信息。网络端口连接拓扑可视化展示变电站全站设备网络端口拓扑连接情况。二次回路可视化展示间隔或单装置的二次回路连接情况，其中以二次虚回路和虚端子为主题，还有控制虚端子的GOOSE软压板及SV接收软压板和检修硬压板等涉及二次检修的所有元素。与二次设备进行通信是实时采集二次设备信息实现对二次设备的监视，在二次设备状态图上实时显示二次设备状态，以及二次回路图上实时显示二次设备的GOOSE软压板、SV接收软压板和检修硬压板状态，同时实现对二次设备的软压板遥控。
步骤5：制定规则库。
根据二次检修操作要求，建立操作票规则库和操作防误规则库，规则库是预先设置的一系列规则策略，规则策略都是涉及二次设备各类软压板的操作。
操作票规则库是智能拟定二次操作票所涉及的所有规则策略，策略按照策略类型进行定义，并赋予唯一的策略值代表对应的策略，并且按照检修间隔类型和检修装置类型，分别设计可编程间隔策略库和装置策略库。
二次操作票策略类型定义为：0-无；1-功能软压板；2-边断路器强制分位软压板；3-中断路器强制分位软压板；4-隔离刀闸强制合软压板；5-隔离刀闸强制分软压板；6-SV接收软压板；7-GOOSE开入软压板；8-启动失灵软压板；9-失灵跳闸软压板；10-失灵联跳变压器软压板；11-跳本侧断路器软压板；12-跳他侧断路器软压板；13-闭锁保护软压板；14-其他GOOSE开出软压板。
二次操作票主要策略定义如下表所示。
二次操作票规则库基于可编程技术设计不同间隔类型的间隔策略库和不同装置类型的装置策略库，配置灵活。根据二次检修操作要求，执行检修操作和恢复检修操作的操作项目分别在两张二次操作票中执行，策略库的策略顺序仅为二次操作票执行检修操作时操作项目顺序，恢复检修操作时操作项目顺序完全相反执行，设备不满足策略条件则跳过该条策略。需要注意的是，有些策略需要区分接线方式，判断设备是否满足策略条件需要先判断其接线方式，3/2接线方式间隔检修同时需要带相应的断路器保护。间隔检修操作票策略执行需考虑双套配置情况，应先执行第一套装置的策略，再执行第二套装置的策略，才算本策略执行完毕继续下一个策略。
间隔策略库设计如下表所示。
| 间隔类型 | 策1 | 策2 | 策3 | 策4 | 策5 | 策6 | 策7 | 策8 | 策9 | 策10 |
| 线路 | 20 | 30 | 40 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 主变 | 20 | 30 | 33 | 40 | 41 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 母线 | 11 | 20 | 30 | 31 | 33 | 40 | 50 | 0 | 0 | 0 |
| 断路器 | 20 | 30 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 母联(分段) | 20 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 所用变 | 33 | 41 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 电抗器 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 电容器 | 41 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
装置策略库设计如下表所示。
| 装置类型 | 策1 | 策2 | 策3 | 策4 | 策5 | 策6 | 策7 | 策8 | 策9 | 策10 |
| 线路保护 | 32 | 40 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 断路器保护 | 10 | 11 | 20 | 30 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 短引线保护 | 32 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 主变保护 | 32 | 33 | 20 | 40 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 母线保护 | 20 | 31 | 32 | 33 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 母联(分段)保护 | 20 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 所用变保护 | 32 | 33 | 41 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 电抗器保护 | 32 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 电容器保护 | 41 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 备自投保护 | 32 | 33 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 智能终端 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 合并单元 | 1 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
操作防误规则库根据二次检修操作要求的典型操作过程制定可编程典型操作顺序库参与操作顺序防误判据，增加操作防误灵活性，同时制定GOOSE软压板判据库参与GOOSE软压板的操作防误校验。
操作防误规则库定义了如下防误策略：
1-退出运行保护功能软压板；
2-投入运行线路保护断路器强制分位软压板；
3-退出检修及相关运行设备GOOSE软压板；
4-退出检修设备相关的运行保护SV接收软压板。
根据防误策略基于可编程技术设计典型操作顺序库作为操作防误的判据之一，典型操作顺序库可提供多种方案供系统选择使用。同样，典型操作顺序库的操作顺序为二次操作票执行检修操作时的顺序，恢复检修操作时操作项目顺序完全相反执行。
典型操作顺序库设计如下表所示。
| 方案 | 策1 | 策2 | 策3 | 策4 | 策5 | 策6 | 策7 | 策8 | 策9 | 策10 |
| 方案1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 方案2 | 1 | 4 | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
同时，二次设备遥控操作主要是针对检修及相关运行设备GOOSE软压板的操作，防误规则库定义了GOOSE软压板校核判据参与操作防误校验。校核判据设置启用后才生效，判据应根据具体间隔或装置类型来适应性执行。
GOOSE软压板校核判据主要包括如下判据：
启用GOOSE软压板判据：启用时才进一步校核其他GOOSE判据；
操作检修相关运行保护GOOSE开入软压板：执行检修退出，恢复检修投入；
操作运行保护GOOSE开入软压板和检修保护GOOSE开出软压板顺序：先开入后开出或先开出后开入，执行检修退出，恢复检修投入；
操作检修保护失灵跳闸软压板：执行检修退出，恢复检修投入；
操作检修保护失灵联跳变压器软压板：执行检修退出，恢复检修投入；
操作单装置检修保护跳本侧断路器软压板：执行检修退出，恢复检修投入；
操作检修保护跳他侧断路器软压板：执行检修退出，恢复检修投入；
操作检修保护闭锁运行保护软压板：执行检修退出，恢复检修投入；
操作检修保护启动失灵软压板：执行检修退出，恢复检修投入。
步骤6：智能拟票。
在构建的实现环境上根据工作任务确定二次检修操作对象，检修操作对象分为检修间隔和检修装置，检修间隔时默认一次设备已停电检修整个间隔的所有二次设备，检修装置时默认一次设备未停电检修单装置。
智能拟票是智能拟定检修操作对象的二次操作票，包括一键式自动拟定二次操作票和人工拟定二次操作票。一键式自动拟定二次操作票是一键式操作检修操作对象根据其对应类型的操作票规则策略库逐项自动拟定二次操作票并展示其内容，自动拟定二次操作票的各项操作项目是检索检修操作对象二次回路数据，逐项验证操作票规则库中检修操作对象所属类型策略库的策略有效性，策略有效则拟定相应的操作项目，直至检修操作对象所属类型策略库的策略按照顺序验证完成并自动拟定出完整的检修执行的二次操作票，同时遵循先执行后恢复的原则再自动拟定出完整的检修恢复的二次操作票，恢复过程是执行过程的完全相反过程。人工拟定二次操作票是在拟定二次操作票的各项操作项目时通过手动关联选择需要操作的具体操作对象拟定相应的操作项目，拟定出完整的二次操作票，也可以人工修改检修操作对象典型二次操作票范本模板拟定新的二次操作票。
步骤7：防误校验。
依据操作防误规则库，对二次操作票的操作项目逐项进行防误验证，验证操作项目的正确性。防误校验首先需要确定验证的二次操作票类型是执行检修的二次操作票还是恢复检修的二次操作票，再采用未知模式进行智能验证，即事先不知二次操作票内容，从第一项操作项目开始逐一验证，经验证过的正确操作项目作为已知条件参与下一项操作项目的验证。防误校验具体操作项目时，首先检索变电站数据验证该项操作项目的真实有效性，然后根据操作防误规则库中预置的典型操作顺序库智能识别该项操作项目是否符合当前典型操作顺序，如果是GOOSE软压板有关的操作项目还要进一步判断是否违背GOOSE软压板判据库中的有关判据。防误校验完所有二次操作票的操作项目，还需要根据典型操作顺序和GOOSE软压板判据，检索检修操作对象的二次回路数据进行智能查漏，查找是否存在遗漏的必须操作项目。防误校验结束报告防误验证结果，报告结果为正确操作票或问题操作票，报告问题操作票时列出防误校验操作项目时发现的问题操作项目或智能查漏发现的遗漏操作项目。
步骤8：模拟预演。
模拟预演是针对正确的二次操作票的操作过程进行自动预演展示的过程，除了操作项目列表化同步展示突出当前预演操作项目，还在二次回路图上更形象动态地展示操作过程的变化，比如当前预演的软压板状态由投入变成退出。模拟预演过程中操作项目逐项预演预设一定的时间间隔参数，且该参数可配置，便于适应人眼的视觉感官，能够很好地预演展现整个检修操作过程，同时提供预演过程中能暂停或继续预演操作功能。
步骤9：遥控操作。
遥控操作是针对二次操作票的操作项目执行对二次设备的遥控，包括一键式顺序控制操作、单步控制操作和混合控制操作三种方式。一键式顺序控制操作是触发顺控按键自动按照二次操作票的操作项目顺序逐项执行对二次设备的遥控，遥控成功后延时一段预设的时间间隔，且该参数可配置，再执行下一个操作项目的遥控过程，遥控失败则暂停当前顺控操作。单步控制操作是按照二次操作票的操作项目顺序手动执行对二次设备的遥控操作，遥控成功后才能再单步执行下一操作项目的遥控。混合控制操作是顺序控制操作和单步控制操作无缝切换的模式，顺序控制操作过程中可暂停顺序控制操作，通过手动单步控制操作后续操作项目，单步控制操作过程中可继续顺序控制后续操作项目。
为了适应不同地区用户需求，遥控操作是否需要操作人身份验证和监护人身份验证及确认，可通过配置设定。需要身份验证时，一键式顺序控制操作只需要开始顺序控制操作时进行一次验证，而单步控制操作则需要针对每项操作项目的遥控操作都先要进行身份验证。
遥控操作二次设备的软压板需要通过与二次设备通信进行遥控信息交互实现，通过与二次设备通信，不仅能远程遥控操作二次设备的软压板，而且遥控成功后还能实时获取二次设备的软压板变位信息更新变电站实时数据。
步骤10：操作票管理。
操作票管理采用变电站对象管理模式，实现对二次操作票的保存、备份、查询、修改、删除、打印、导入和导出。
二次操作票的保存采用自定义的XML格式将二次操作票的内容保存为二次操作票文件，文件名以特定格式定义，文件后缀名以特定字符代表操作票，文件保存在变电站目录下便于变电站管理。二次操作票文件名称定义：变电站名称_检修间隔或装置名称_编号.opb。其中，编号格式定义为：年(4位)月(2位)序号(4位)，如2015110050，系统每月序号从1开始自动累加，系统重启初始化获取当前最新编号，单数编号为执行检修的二次操作票，双数编号为恢复检修的二次操作票。
二次操作票的内容格式采用XML格式定义如下表所示：
二次操作票可以另外备份副本提高二次操作票存储管理的安全性。二次操作票查询可以设置相应条件查询符合要求的二次操作票，条件可以是工作时间范围和变电站。二次操作票的修改是可以修改刚智能拟定的还未保存的二次操作票，以及已保存但未执行的二次操作票，已执行的二次操作票禁止原票修改，但可做为范本模板修改为新的二次操作票。二次操作票的删除是只能删除未执行的二次操作票，禁止删除已执行的二次操作票。二次操作票的打印是按照设计的二次操作票格式打印二次操作票，同时提供打印设置及预览相关操作。
二次操作票文本格式设计如下所示。
(前缀单位)智能变电站二次遥控操作票
编号：_________
1.发令人：__________接令人：_________
发令时间：___年___月___日___时___分
2.操作变电站：_________
3.操作任务：_________
4.□运行人员操作 □检修人员操作
5.操作开始时间：___年___月___日___时___分，操作结束时间：___年___月___日___时___分
6.操作步骤
7.操作人：_________监护人：_________值班负责人：_________
8.评价情况：经检查本票为_____票，存在_________问题，已向_________指出。
评价人：__________________ ___年___月___日
二次操作票的导入是将操作电子票导入成为二次操作票文件。二次操作票的导出是将二次操作票导出为操作电子票和所设计格式的操作WORD票。操作电子票是采用自定义的XML格式保存其内容的文件，文件名以特定格式定义，文件后缀名以特定字符代表操作电子票。操作电子票的内容是二次操作票文件中的公共数据内容，只是二次操作票文件还保存一些私有信息。
操作电子票名称定义为：变电站名称_检修间隔或装置名称_编号.eopb。操作电票子名称与二次操作票一样，通过后缀区分。
操作电子票的内容格式采用XML格式定义如下表所示：
步骤11：历史日志管理。
历史日志信息用于记录针对二次检修操作功能的各种操作，操作类型包括针对二次操作票的新建、删除、修改、备份、导入、导出、预演、校验、遥控和打印。历史日志存储字段表定义为：变电站ID，时间，操作类型，描述。其中描述用于记录本次操作的详情，如新建二次操作票[500kV**变_500kV***线路间隔_2016050001]。历史日志管理是通过设计的存储接口将日志信息存储到历史数据库和从历史数据库中通过查询接口查询检索符合条件的相关日志。
以上所述仅是发明的一种实施方式，用于说明本发明和它的实际应用，并且使得本技术领域的技术人员能够实现或使用本发明，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明思想和原理的前提下，还可以做出若干改进和调整，这些改进和调整均应视为本发明的保护范围。
最后需要说明的是，二次设备遥控操作票的操作项目与二次检修安措票中关于软压板的安措内容实际是重合的，因此本申请二次设备遥控操作票系统与二次检修安措票系统可以集成为一个有关二次检修的综合系统，充分结合两个系统的共性，实现两种系统的所有功能，甚至还可以将本发明系统或二次检修综合系统集成到变电站一体化监控系统及类似系统中。
Claims (17)
1.一种二次设备遥控操作票系统，包括集成组态工具、数据库、通信模块和操作票应用模块，其特征在于：
所述集成组态工具导入智能变电站模型文件并解析生成变电站实时数据；
所述数据库用于加载所述集成组态工具生成的变电站实时数据，并存储二次设备遥控操作票系统针对二次设备遥控的历史日志信息；
所述通信模块实时采集二次设备实时信息上传至数据库；
所述操作票应用模块读取数据库中变电站实时数据和二次设备实时信息，根据预先建立的二次设备遥控操作票规则和防误规则，针对待检修的二次设备实现二次设备遥控操作票的智能拟票、防误校验、模拟预演，并能够通过通信模块实现对二次设备的遥控操作；
所述集成组态工具包括模型导入解析单元、模型数据管理单元；
其中，所述模型导入解析单元通过导入及解析智能变电站模型文件获取变电站数据；
所述模型数据管理单元对变电站数据进行增加、删除、修改和复制管理；
所述集成组态工具还包括安全管理单元，所述安全管理单元针对用户操作安全权限进行管理；安全管理单元将用户进行分组管理，用户组包括超级用户、维护人员、运行人员和浏览人员，针对不同用户组进行增加和删除用户，设置用户密码和权限，对用户进行安全管理；同时针对所述操作票应用模块遥控操作单元遥控操作二次设备时是否需要操作人员身份验证和监护人员身份验证及确认进行配置管理。
2.根据权利要求1所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述集成组态工具还包括图形组态管理单元，所述图形组态管理单元根据变电站数据进行图形组态，绘制用于可视化的变电站图形文件，其中所述可视化的变电站图形文件包括全站二次设备状态图、全站网络端口连接拓扑图和间隔或装置二次回路图；
可视化的变电站图形文件绘制方式包括人工绘制和自动生成，所述图形组态管理单元对绘制的变电站图形还能进行修改、删除和复制管理。
3.根据权利要求1或2所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述数据库包括实时库和历史库；
所述实时库用于存储加载集成组态工具获取的变电站实时数据和根据用户操作安全权限设置的用户信息，以及通过通信模块采集二次设备实时信息，其中二次设备信息包括与待检修二次设备相关的GOOSE软压板、SV接收软压板、保护功能软压板和检修硬压板信息；
所述历史库用于对历史日志信息进行查询和存储。
4.根据权利要求1所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述操作票应用模块包括操作票规则库单元、操作防误规则库单元、智能拟票单元、防误校验单元、遥控操作单元；
所述操作票规则库单元根据二次设备检修操作要求建立二次设备遥控操作票规则库，所述操作防误规则库单元根据二次检修操作要求建立二次设备遥控操作防误规则库；
所述智能拟票单元针对待检修的二次设备按照操作票规则库单元制定的二次设备遥控操作票规则库，读取数据库中变电站实时数据和二次设备实时信息根据二次回路逻辑关系逐项验证操作票规则库中的规则有效性拟定二次设备遥控操作票；
所述防误校验单元按照操作防误规则库单元制定的二次设备遥控操作防误规则库对智能拟票单元拟定的二次设备遥控操作票进行防误校验，判定二次设备遥控操作票的有效性和正确性；
所述遥控操作单元通过通信模块对防误校验单元验证正确的二次设备遥控操作票的操作项目按照顺序逐一对二次设备进行遥控。
5.根据权利要求3所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述操作票应用模块包括操作票规则库单元、操作防误规则库单元、智能拟票单元、防误校验单元、遥控操作单元；
所述操作票规则库单元根据二次设备检修操作要求建立二次设备遥控操作票规则库，所述操作防误规则库单元根据二次检修操作要求建立二次设备遥控操作防误规则库；
所述智能拟票单元针对待检修的二次设备按照操作票规则库单元制定的二次设备遥控操作票规则库，读取数据库中变电站实时数据和二次设备实时信息根据二次回路逻辑关系逐项验证操作票规则库中的规则有效性拟定二次设备遥控操作票；
所述防误校验单元按照操作防误规则库单元制定的二次设备遥控操作防误规则库对智能拟票单元拟定的二次设备遥控操作票进行防误校验，判定二次设备遥控操作票的有效性和正确性；
所述遥控操作单元通过通信模块对防误校验单元验证正确的二次设备遥控操作票的操作项目按照顺序逐一对二次设备进行遥控。
6.根据权利要求5所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述操作票应用模块还包括可视化展示单元和模拟预演单元；
所述可视化展示单元读取集成组态工具图形组态管理单元绘制的变电站图形文件和数据库实时库单元的变电站实时数据进行可视化展示；
所述模拟预演单元对防误校验单元验证正确的二次设备遥控操作票在可视化展示单元展示的二次回路图上自动预演展示二次设备遥控操作票的操作过程。
7.根据权利要求4或6所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述操作票应用模块还包括操作票管理单元，所述操作票管理单元实现保存操作票、备份操作票、查询操作票、修改操作票、删除操作票、打印操作票、导入操作电子票、以及导出操作电子票和操作WORD票。
8.根据权利要求7所述的二次设备遥控操作票系统，其特征在于：
所述操作票管理单元导入和导出操作电子票用于不同二次设备遥控操作票系统进行跨系统共享二次操作票，所述导入操作电子票是将离线部署的二次设备遥控操作票系统提前拟定的二次设备遥控操作票作为操作电子票导入到变电站在线部署的二次设备遥控操作票系统中使用；
所述导出操作电子票是将拟定的二次设备遥控操作票导出为操作电子票用于另外备份或与其他系统共享；
所述导出操作WORD票是按照设计的二次操作票表格格式导出WORD版操作票用于其他用途。
9.一种二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：
步骤1：导入及解析智能变电站模型文件获取变电站数据，根据需要对变电站数据进行修改、删除、增加和复制管理；
步骤2：根据步骤1获得的变电站数据，绘制用于可视化展示的变电站图形文件，变电站图形包括全站二次设备状态图、全站网络端口连接拓扑图和间隔或装置二次回路图；
步骤3：设置不同用户组用户及密码，用户组的权限，进行用户安全管理；
步骤4：实时加载步骤1获得的变电站数据和步骤3设置的用户信息，读取步骤2绘制的变电站图形文件进行可视化展示，与二次设备进行通信，构建二次设备遥控操作票的实现环境；
步骤5：根据二次检修操作要求，建立操作票规则库和操作防误规则库；
步骤6：在步骤4的实现环境上根据工作任务确定二次检修操作对象，并对检修操作对象依据步骤5制定的操作票规则库进行智能拟票，逐项拟定二次操作票的操作项目；
步骤7：针对步骤6拟定的二次操作票，依据步骤5制定的操作防误规则库进行防误校验，逐项验证二次操作票操作项目的有效性和正确性；
步骤8：在步骤4可视化展示的二次检修操作对象的二次回路图上模拟预演步骤7已验证正确的二次操作票的操作项目，动态预演展示整个操作过程；
步骤9：针对步骤7已验证正确的二次操作票，通过步骤4与二次设备进行通信按顺序逐一遥控操作二次设备的操作项目；
步骤10：针对二次操作票进行系列管理，实现保存操作票、备份操作票、查询操作票、修改操作票、删除操作票、打印操作票、导入操作电子票、以及导出操作电子票和操作WORD票；
步骤11：针对二次检修操作的各种操作信息作为历史日志进行管理，实现历史数据库存储和查询。
10.根据权利要求9所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
在步骤2中，所述与二次设备进行通信是实时采集二次设备信息实现对二次设备的监视，在二次设备状态图上实时显示二次设备状态，以及二次回路图上实时显示二次设备的GOOSE软压板、SV接收软压板和检修硬压板状态，同时实现对二次设备的软压板遥控。
11.根据权利要求9或10所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
在步骤5中，所述操作票规则库按照检修操作对象类型，即检修间隔类型和检修装置类型，分别设计可编程间隔策略库和装置策略库，策略按照策略类型进行定义，赋予唯一的策略值代表对应的策略；所述操作防误规则库根据二次检修操作要求的典型操作过程制定可编程典型操作顺序库参与操作顺序防误判据，并制定GOOSE软压板判据库参与GOOSE软压板的操作防误校验。
12.根据权利要求9所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
在步骤6中，所述智能拟票包括一键式自动拟定二次设备遥控操作票和人工拟定二次设备遥控操作票；
所述智能拟票拟定两张二次操作票，一张是开始检修任务时执行检修操作的二次操作票，另一张是完成检修任务时恢复检修操作的二次操作票，遵循先执行后恢复的原则，即恢复检修的二次操作票操作过程是执行检修的二次操作票操作过程的完全相反过程。
13.根据权利要求12所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
一键式自动拟定二次操作票是根据待检修的二次设备所对应类型的操作票规则策略库逐项自动拟定二次设备遥控操作票并展示其内容。
14.根据权利要求12或13所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
人工拟定二次操作票是通过手动关联选择需要操作的具体操作对象拟定二次操作票各项操作项目，和手动修改二次操作票范本模板拟定新的二次操作票。
15.根据权利要求9所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
在步骤7中，所述防误校验是指在验证完所有二次操作票操作项目后，根据操作防误规则检索待检修设备的二次回路数据进行智能查漏，查找是否存在遗漏的必须操作项，最后报告防误验证结果，报告结果为正确操作票或问题操作票，报告问题操作票时列出防误校验操作项目时发现的问题操作项和智能查漏发现的遗漏操作项。
16.根据权利要求8或15所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
在步骤8中，所述模拟预演是指在检修操作对象二次回路图上动态预演展示操作票的遥控操作过程时，在列表化展示的操作项目中同步突出当前预演操作步骤。
17.根据权利要求9所述的二次设备遥控操作票的实现方法，其特征在于：
在步骤9中，所述遥控操作包括一键式顺序控制操作、单步控制操作和混合控制操作三种方式，一键式顺序控制操作是触发顺控按键自动按照二次操作票的操作项目顺序逐项执行对二次设备的遥控，单步控制操作是按照二次操作票的操作项目顺序人工执行对二次设备的遥控操作，混合控制操作是一键式顺序控制操作和单步控制操作无缝切换的模式，顺序控制操作过程中可暂停顺控过程，通过人工单步控制操作后续操作项目，单步控制操作过程中可继续顺序控制后续操作项目；所述遥控操作根据配置决定是否需要操作人身份验证和监护人身份验证及确认，需要身份验证时一键式顺序控制操作只需开始进行一次验证，单步控制操作针对每一项操作项目的人工遥控操作都需要进行身份验证。
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