CN108494089B - 一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法，在智能电网调度控制系统中预先设定与限电负荷相关的多个断路器，在事故异常情况下批量执行拉路限电，达到快速控制负荷限额目标的功能，在调度控制系统平台上嵌入负荷批量控制功能模块，实现批量控制负荷序列维护管理、智能选线、快速并发控制及操作统计，通过SOFTBUS总线与调度控制系统的其它应用进行通信，实现模型、图形、数据的共享以及操作的交互。本方法提供了一种快速并行的电网控制方式，提供控制过程的可视化和交互操作，并能自动循环执行，成为电力自动化系统的迫切要求。

Description

一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法

技术领域

本发明属于智能电网调度领域，涉及调控主站、变电站，尤其是一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法。

背景技术

随着电网自动化技术的发展，对电网重、特大事故快速反应和电力系统经济运行不断提高，现有的串行遥控技术已经难以满足现代电网的要求。开发快速并行的电网控制系统，提供控制过程的可视化和交互操作，并能自动循环执行，成为电力自动化系统的迫切要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法，提供控制过程的可视化和交互操作，并能自动循环执行。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法，在智能电网调度控制系统中预先设定与限电负荷相关的多个断路器，在事故异常情况下批量执行拉路限电，达到快速控制负荷限额目标的功能，在调度控制系统平台上嵌入负荷批量控制功能模块，实现批量控制负荷序列维护管理、智能选线、快速并发控制及操作统计，通过SOFTBUS总线与调度控制系统的其它应用进行通信，实现模型、图形、数据的共享以及操作的交互。

而且，所述的批量控制负荷序列是依据报地方政府相关部门批准的事故限电序位表和保障电力系统安全的限电序位表，维护在负荷批量控制功能中的一组或几组断路器序列，作为程序拉闸选线的依据。

而且，所述的负荷批量控制功能模块包括负荷批量控制维护管理、负荷批量控制智能选线、负荷批量控制控制执行、负荷批量控制拉电复电、负荷批量控制用户权限管理、负荷批量控制多态功能、负荷批量控制操作统计功能以及负荷批量控制信息转发功能。

而且，在进行负荷批量控制时，自动生成限电策略，系统在生成限电策略时，选择按照序位表上的顺序依次限电直至满足目标限荷值要求，或在限电区域范围内选择最接近目标限荷值的限电策略，或者按照从大到小或从小到大原则选择控制策略。

而且，本方法提供控制过程的可视化和交互操作，并能自动循环执行。

而且，负荷批量控制功能模块具备与多个系统的交互接口，包括防误系统的信息交互接口和智能变电站监控系统的信息交互接口及与上级调度系统的交互接口。

而且，负荷批量控制模块完全共享调度控制系统的模型，包括电网一二次模型，实现模型的一体化维护。

而且，调度控制系统提供统一的负荷批量控制模型的维护工具，实现批量控制模型的手工建模及自动导入功能。

而且，调度控制系统提供统一的负荷批量控制模型的维护工具支持进行权限管理，用户必须登录后方可进行负荷批量控制信息的模型维护，根据用户所属责任区以及用户权限，展示其可见的模型信息，并对这些批量控制模型进行维护，从而实现负荷批量控制模型的分责任区维护。

而且，负荷批量控制功能按照控制策略进行控制时，支持警告智能控制防误校验，经校验无误后方可进行批量控制。

本发明的优点和积极效果是：

1、本方法遵循一体化的原则，基于现有调度控制系统基础平台的模型管理、数据采集与交换、人机界面、权限管理等功能模块，实现批量控制负荷序列的维护管理、智能选线、快速并发控制及操作统计等功能；负荷批量控制功能可部署在地县一体化调控系统中，可利用现有的遥控点表信息及数据传输通道实现对变电站断路器远方操作控制，并向省调系统传送实时可切负荷及控制结果数据。

2、本方法提供了一种快速并行的电网控制方式，提供控制过程的可视化和交互操作，并能自动循环执行，成为电力自动化系统的迫切要求。

3、本方法具备与其他多个系统的交互接口，包括防误系统的信息交互接口和智能变电站监控系统的信息交互接口等，且可根据实际需要进一步拓展接口，具备极强的接口交互能力，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本方法的技术架构示意图；

图2为本方法自动生成限电策略流程；

图3为预置态下操作流程图；

图4为执行态下操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法，在调度控制系统平台上嵌入负荷批量控制功能模块，实现批量控制负荷序列维护管理、智能选线、快速并发控制及操作统计，通过SOFTBUS总线与调度控制系统的其它应用进行通信，实现模型、图形、数据的共享以及操作的交互。

所述的负荷批量控制功能模块包括维护管理、智能选线、控制执行、拉电复电、用户权限管理、多态功能、操作统计以及信息转发方法。

系统支持在进行负荷批量控制时，自动生成限电策略。根据限电区域、限电负荷量、限电序位表以及实时潮流和负荷自动生成限电策略。在生成策略时考虑既要满足拉荷需求，又要考虑不误拉重要保供电线路。系统在生成限电策略时，可以选择按照序位表上的顺序依次限电直至满足目标限荷值要求，也可以在限电区域范围内选择最接近目标限荷值的限电策略，或者按照从大到小或从小到大原则选择控制策略。

限电策略自动生成时，具有识别不具备断开条件的断路器的功能，如下列情况自动排除在限电策略外：

①断路器处于分位；

②断路器所带负荷为零(即处于空送状态)；

③断路器处于闭锁状态，如断路器有缺陷不能断开、该条线路有保供电任务等情况。

系统具备序位表管理功能，满足序位表上传、编辑、审核、查询、统计需求，序位表需要经过审核方可允许进行批量控制操作。序位表管理功能设置管理权限，避免序位表被人为误更改。

负荷批量控制批量操作针对符合拉路序位表进行批量操作执行。执行从快速、安全两方面来考虑。“快速”考虑不同变电站的开关可以并行操作，减少等待时间；“安全”从两方面考虑：

1)同一变电站的多个开关采取按照顺序逐个执行的方式，避免多条指令并行操作出错导致误断开关的情况发生；多个变电站下的开关支持顺序执行，也支持并列执行。

2)在指令执行时有监护审核及正式操作提醒功能。

为了提高批量执行速度，采用“同站顺序执行、不同站并行执行”的方式，即同一个站的开关按照顺序执行，不同站的开关可以并行操作，建议可以保证多个站同时并行操作。

单个开关的遥控操作，与人工远方操作基本一致，按照控制选择-》控制返校-》控制执行的流程进行。

开关遥控操作执行命令发出后，在一定的延时时间(系统默认延时时间为20秒)之内收到该开关变位信息，开关变化为预计控制的位置，认为该开关控制成功，继续下一个开关的控制执行操作；若在延时时间内未收到开关返回的位置信息，认为开关操作失败，继续下一个开关控制。

每一个开关操作完成后，系统同步显示执行结果信息，包括执行的开关信息、执行结果、拉掉多少负荷、总体拉负荷余量多少等。批量限荷具备多次执行功能，即一次执行完毕，可再次进行。在对于当前正在执行的拉路序位表，支持手动停止功能。

在并行控制方面，必须保证：

1)保证在各遥控对象之间不发生冲突，保证各遥控对象在返校和执行过程中唯一对到本遥控对象描述上。

2)保证遥控时服务器对CPU的使用率高于原使用率不超过20％。

系统在选择负荷批量控制策略时，没有先后顺序之分，可根据负荷拉路序位表的顺序进行执行，抑或根据负荷高低进行执行，或根据限电区域范围进行执行，或按照限电线路优先级进行执行，具体的控制策略需要根据不同的业务需求进行选择，以便确定更为合适的控制策略。

负荷批量控制功能每次控制操作信息均保持痕迹，并将痕迹保持入历史库。痕迹信息包括控制时间、控制执行人、控制审核人、负荷批量控制目标值、负荷批量控制实际拉路负荷、批量控制单步执行结果、批量控制单步执行拉路负荷等信息。

负荷批量控制功能支持对痕迹按照擦操作、责任区、控制时间等因素进行痕迹查找，相关查找功能与人员权限挂钩。

负荷批量控制痕迹信息以及批量控制操作信息等均保存于历史库中，可查询历史操作信息，并可对负荷批量控制操作信息进行统计。譬如按照控制机构、限电类型、限电区域等进行批量控制操作统计；或按照负荷批量控制信息进行分析统计，包括按照厂站、时间段、控制机构、限电类型、限电区域、电压等级等统计项进行单个或组合查询统计等。

所有负荷批量控制操作统计结果均具备导出Excel表格功能。

负荷批量控制功能的拉路序位信息通过IEC60870-5-104等传输格式实时转发至上级调度机构。在上级调度机构生成完全相同的地区批量负荷控制信息表。

同时，在信息交互或负荷批量控制过程中，负荷控制信息具备以下功能：

(1)实时可切除负荷信息值可上传至上级调度机构。上级调度机构可从EMS系统中通过调阅方式查看。

(2)实施已切除负荷值上传至上级调度机构。上级调度机构可从EMS系统中通过调阅方式查看。

根据电网实际情况需要，将已完成拉路的序列，按照数据库操作记录里保存的该次拉路开关记录，进行逆向批量恢复供电功能；

1.对于已经合位的开关采取跳过处理，将剩余的上一批次拉路的分位开关，进行批量控合；

2.在负荷批量拉路控制界面，输入复电负荷，重新按照新的逻辑生成控制任务，提交并执行；

3.为防止同时合入大量负荷对电网造成较大冲击，增加负荷送电开关控合批量操作时间间隔功能。

自动复电功能，可以极大的简化调度员的操作强度及出错概率，并且提高了复电效率。

负荷批量控制功能按照控制策略进行控制时，支持警告智能控制防误校验，经校验无误后方可进行批量控制，与普通的人工控制流程一致，都需要经过控制防误校验。

考虑到批量控制的执行速度，负荷批量控制功能具备“绕开”智能控制防误校验的自动防误闭锁功能，包括基于预定义规则的常规防误闭锁和网络拓扑防误闭锁功能等。

在“执行态”，负荷批量控制接口直接“绕开”一体化防误系统，在“预置态”又调用一体化防误接口，实现双保险。

本负荷批量控制执行操作流程：

系统支持根据控制机构、限电类型、限电区域等信息进行负荷批量控制执行操作。控制操作时根据不同业务需求、拉荷目标值等信息，选择适当的负荷批次控制序位表，然后据此生成负荷批量控制操作流程信息，根据所选择的不同控制策略规则，进行控制操作。

负荷批量控制所选择的控制策略、控制序位表必须经过审核后方可进行操作。

控制操作首先按照远方控制流程进行选择-》返校-》执行(撤销)，控制操作支持自动/手动操作两种模式。当控制操作出现错误没有达到预期的效果，则控制操作根据需要跳过该单步控制流程或暂停等待用户处理确认。当负荷批量控制已经达到预期拉荷目标值，则负荷批量控制完成，停止控制操作。

对超网供限电、事故限电，具有设置目标限荷值功能。系统在自动生成限电策略时根据实时负荷选择超过目标限荷值且最接近目标限荷值的限荷总额。

负荷批量控制功能，支持预置态模式和执行态模式。预置态模式中，控制过程中负荷批量控制功能只允许发遥控预置指令，无论断路器预置成功与否都取消预置指令；执行态模式：控制过程中负荷批量控制功能可以正常发送遥控预置、执行指令；多态控制时，不同态拥有独立入口，控制界面有明显颜色区分和并以“背景水印”文字信息提示。在同一台工作站上不允许同时运行预置态和执行态功能以保证安全。

负荷批量控制功能系统共享调控系统的安全及权限服务：安全策略、系统用户、责任分区等配置。

系统的责任区处理功能将所有接入的信息按照变电站以及电压等级划分为不同的责任区域并为其命名。这些责任区可以是所有厂站或者设备对象，可以是部分厂站集合或者是设备对象的集合，也可以是厂站和不同电压等级具体对象的各种组合关系，这些都可以通过一个设置界面来方便灵活地进行定义。同时运行人员可以根据情况对具体的某个设备设置其责任区域归属。

根据责任区与权限管理功能，实现对负荷批量控制功能的权限管理等功能。批量限荷功能的使用包括管理人员、地调调控员、配(县)调调控员。

管理人员的权限用于序位表维护以及闭锁条件的输入等任务。地调调控员的权限用于地区电网限荷任务的完成。配县调调控员的权限用户配网限荷任务的完成。地、配(县)调调控员进入批量限荷模块后只能看到管辖区域内的限电相关信息。

负荷批量控制的拉路序位信息可通过104规约的方式由省级调度机构下发至地区调度机构，命令内容包含：负荷拉除地区、范围、负荷切除总量等。在接到上级调度机构的负荷切除命令后，地区负荷控制系统自动进行负荷切除计算，待计算结束后在人机界面弹出。弹出的窗口中自动对负荷切除列表进行排序，并且支持人工排序；负荷信息可以按负荷由大到小排序也可以按由小到大进行排序。

在负荷批量控制过程中负荷控制值实时转发至上级调度机构，负荷控制完成后，形成控制报告。对于控制失败的设备以不同文字提示。

与上级调度系统的交互接口，实现从上级调度系统当中接收负荷批量控制目标值以及负荷批量控制执行方案等信息，指导本地系统完成负荷批量控制；同时通过此接口，将本地负荷批量控制方案以及实时已切负荷值信息上传给上级调度系统。

与防误系统的信息交互接口，通过此接口，实现智能防误系统与负荷批量控制应用的信息交互，譬如负荷控制前的智能防误校验功能，校验成功方可进行负荷控制，校验失败禁止进行负荷控制操作。

与智能变电站监控系统的信息交互接口，通过此接口，实现负荷批量控制应用与智能变电站监控系统的信息交互，主要将批量控制命令下达到智能变电站监控系统，并获取控制命令执行结果。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，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。

Claims (1)

1.一种快速安全可靠的限电拉路批量遥控方法，其特征在于：在调度控制系统平台上嵌入负荷批量控制功能模块，实现批量控制负荷序列维护管理、智能选线、快速并发控制及操作统计，通过SOFTBUS总线与调度控制系统的其它应用进行通信，实现模型、图形、数据的共享以及操作的交互；

所述的负荷批量控制功能模块包括维护管理、智能选线、控制执行、拉电复电、用户权限管理、多态功能、操作统计以及信息转发方法，

系统支持在进行负荷批量控制时，自动生成限电策略，根据限电区域、限电负荷量、限电序位表以及实时潮流和负荷自动生成限电策略，在生成策略时考虑既要满足拉荷需求，又要考虑不误拉重要保供电线路，系统在生成限电策略时，按照序位表上的顺序依次限电直至满足目标限荷值要求，或在限电区域范围内选择最接近目标限荷值的限电策略；

限电策略自动生成时，具有识别不具备断开条件的断路器的功能，下列情况自动排除在限电策略外：

①断路器处于分位；

②断路器所带负荷为零；

③断路器处于闭锁状态，断路器有缺陷不能断开、该条线路有保供电任务情况，

系统具备序位表管理功能，满足序位表上传、编辑、审核、查询、统计需求，序位表需要经过审核方可允许进行批量控制操作，序位表管理功能设置管理权限，避免序位表被人为误更改，

负荷批量控制批量操作针对符合拉路序位表进行批量操作执行，执行从快速、安全两方面来考虑，快速考虑不同变电站的开关可以并行操作，减少等待时间；安全从两方面考虑：

1)同一变电站的多个开关采取按照顺序逐个执行的方式，避免多条指令并行操作出错导致误断开关的情况发生；多个变电站下的开关支持顺序执行，也支持并列执行，

2)在指令执行时有监护审核及正式操作提醒功能，

为了提高批量执行速度，采用同站顺序执行、不同站并行执行的方式，即同一个站的开关按照顺序执行，不同站的开关可以并行操作，可以保证多个站同时并行操作，

单个开关的遥控操作，与人工远方操作一致，按照控制选择-》控制返校-》控制执行的流程进行，

开关遥控操作执行命令发出后，在一定的延时时间，系统默认延时时间为20秒之内收到该开关变位信息，开关变化为预计控制的位置，认为该开关控制成功，继续下一个开关的控制执行操作；若在延时时间内未收到开关返回的位置信息，认为开关操作失败，继续下一个开关控制，

每一个开关操作完成后，系统同步显示执行结果信息，包括执行的开关信息、执行结果、拉掉多少负荷、总体拉负荷余量多少，批量限荷具备多次执行功能，即一次执行完毕，可再次进行，在对于当前正在执行的拉路序位表，支持手动停止功能，

在并行控制方面，必须保证：

1)保证在各遥控对象之间不发生冲突，保证各遥控对象在返校和执行过程中唯一对到本遥控对象描述上，

2)保证遥控时服务器对CPU的使用率高于原使用率不超过20％，

系统在选择负荷批量控制策略时，没有先后顺序之分，可根据负荷拉路序位表的顺序进行执行，抑或根据负荷高低进行执行，或根据限电区域范围进行执行，或按照限电线路优先级进行执行，具体的控制策略需要根据不同的业务需求进行选择，以便确定更为合适的控制策略，

负荷批量控制功能每次控制操作信息均保持痕迹，并将痕迹保持入历史库，痕迹信息包括控制时间、控制执行人、控制审核人、负荷批量控制目标值、负荷批量控制实际拉路负荷、批量控制单步执行结果、批量控制单步执行拉路负荷信息，

负荷批量控制功能支持对痕迹按照擦操作、责任区、控制时间因素进行痕迹查找，相关查找功能与人员权限挂钩，

负荷批量控制痕迹信息以及批量控制操作信息均保存于历史库中，可查询历史操作信息，并可对负荷批量控制操作信息进行统计，按照控制机构、限电类型、限电区域进行批量控制操作统计；或按照负荷批量控制信息进行分析统计，包括按照厂站、时间段、控制机构、限电类型、限电区域、电压等级统计项进行单个或组合查询统计，

所有负荷批量控制操作统计结果均具备导出Excel表格功能，

负荷批量控制功能的拉路序位信息通过IEC60870-5-104传输格式实时转发至上级调度机构，在上级调度机构生成完全相同的地区批量负荷控制信息表，

同时，在信息交互或负荷批量控制过程中，负荷控制信息具备以下功能：

(1)实时可切除负荷信息值可上传至上级调度机构，上级调度机构可从EMS系统中通过调阅方式查看，

(2)实时已切除负荷值上传至上级调度机构，上级调度机构可从EMS系统中通过调阅方式查看，

根据电网实际情况需要，将已完成拉路的序列，按照数据库操作记录里保存的该次拉路开关记录，进行逆向批量恢复供电功能；

1.对于已经合位的开关采取跳过处理，将剩余的上一批次拉路的分位开关，进行批量控合；

2.在负荷批量拉路控制界面，输入复电负荷，重新按照新的逻辑生成控制任务，提交并执行；

3.为防止同时合入大量负荷对电网造成较大冲击，增加负荷送电开关控合批量操作时间间隔功能，

自动复电功能，可以极大的简化调度员的操作强度及出错概率，并且提高了复电效率，

负荷批量控制功能按照控制策略进行控制时，支持警告智能控制防误校验，经校验无误后方可进行批量控制，与普通的人工控制流程一致，都需要经过控制防误校验，

考虑到批量控制的执行速度，负荷批量控制功能具备绕开智能控制防误校验的自动防误闭锁功能，包括基于预定义规则的常规防误闭锁和网络拓扑防误闭锁功能，

在执行态，负荷批量控制接口直接绕开一体化防误系统，在预置态又调用一体化防误接口，实现双保险，

本负荷批量控制执行操作流程：

系统支持根据控制机构、限电类型、限电区域信息进行负荷批量控制执行操作，控制操作时根据不同业务需求、拉荷目标值信息，选择适当的负荷批次控制序位表，然后据此生成负荷批量控制操作流程信息，根据所选择的不同控制策略规则，进行控制操作，

负荷批量控制所选择的控制策略、控制序位表必须经过审核后方可进行操作，

控制操作首先按照远方控制流程进行选择-返校-执行撤销，控制操作支持自动/手动操作两种模式，当控制操作出现错误没有达到预期的效果，则控制操作根据需要跳过该单步控制流程或暂停等待用户处理确认，当负荷批量控制已经达到预期拉荷目标值，则负荷批量控制完成，停止控制操作，

对超网供限电、事故限电，具有设置目标限荷值功能，系统在自动生成限电策略时根据实时负荷选择超过目标限荷值且最接近目标限荷值的限荷总额，

负荷批量控制功能，支持预置态模式和执行态模式，预置态模式中，控制过程中负荷批量控制功能只允许发遥控预置指令，无论断路器预置成功与否都取消预置指令；执行态模式：控制过程中负荷批量控制功能可以正常发送遥控预置、执行指令；多态控制时，不同态拥有独立入口，控制界面有明显颜色区分和并以背景水印文字信息提示，在同一台工作站上不允许同时运行预置态和执行态功能以保证安全，

负荷批量控制功能系统共享调控系统的安全及权限服务：安全策略、系统用户、责任分区配置，

系统的责任区处理功能将所有接入的信息按照变电站以及电压等级划分为不同的责任区域并为其命名，这些责任区是所有厂站或者设备对象，或是部分厂站集合或者是设备对象的集合，或是厂站和不同电压等级具体对象的各种组合关系，这些都可以通过一个设置界面来方便灵活地进行定义，同时运行人员可以根据情况对具体的某个设备设置其责任区域归属，

根据责任区与权限管理功能，实现对负荷批量控制功能的权限管理功能，批量限荷功能的使用包括管理人员、地调调控员、配县调调控员，

管理人员的权限用于序位表维护以及闭锁条件的输入任务，地调调控员的权限用于地区电网限荷任务的完成，配县调调控员的权限用户配网限荷任务的完成，地、配县调调控员进入批量限荷模块后只能看到管辖区域内的限电相关信息，

负荷批量控制的拉路序位信息可通过104规约的方式由省级调度机构下发至地区调度机构，命令内容包含：负荷拉除地区、范围、负荷切除总量，在接到上级调度机构的负荷切除命令后，地区负荷控制系统自动进行负荷切除计算，待计算结束后在人机界面弹出，弹出的窗口中自动对负荷切除列表进行排序，并且支持人工排序；负荷信息可以按负荷由大到小排序也可以按由小到大进行排序，

在负荷批量控制过程中负荷控制值实时转发至上级调度机构，负荷控制完成后，形成控制报告，对于控制失败的设备以不同文字提示，

与上级调度系统的交互接口，实现从上级调度系统当中接收负荷批量控制目标值以及负荷批量控制执行方案信息，指导本地系统完成负荷批量控制；同时通过此接口，将本地负荷批量控制方案以及实时已切负荷值信息上传给上级调度系统，

与防误系统的信息交互接口，通过此接口，实现智能防误系统与负荷批量控制应用的信息交互，负荷控制前的智能防误校验功能，校验成功方可进行负荷控制，校验失败禁止进行负荷控制操作，

与智能变电站监控系统的信息交互接口，通过此接口，实现负荷批量控制应用与智能变电站监控系统的信息交互，将批量控制命令下达到智能变电站监控系统，并获取控制命令执行结果。

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