CN108494094A - 建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法及系统，方法包括步骤：1）由防误子站微机防误系统导出CIM‑E模型文件和CIM‑G图形文件并上送至调控主站；2）在调控主站端完成调控模型及防误模型的统一建模，利用模型拼接技术进行调控模型与防误模型的拼接，形成调控和防误一体化模型；3）调控主站和防误子站对拼接完成的模型文件进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。本发明可基于主站EMS系统模型，扩展运检、防误业务需要的模型和图形信息，形成调度、监控、运检一体的主站图模。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统调度自动化技术领域，尤其涉及一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法及系统。
背景技术
近些年，对于主、子站防误交互技术的研究，国内电网调度控制系统与子站防误系统基本都是独立建设，在模型、图形、实时数据的实时性和一致性方面存在不足。防误功能仅限于子站或主站实现，两者信息未进一步交互，形成统一的防误体系。防误功能大多仅限于逻辑公式校核，只能进行传统的设备级校核，存在较大的安全隐患，不适应“全遥控”及“运检一体化”模式下远方操作的需要。针对目前的“调控一体化”、“运检一体化”模式，国外尚未有相关方面的产品推出。已有的产品虽然可以解决单站间隔内的防误闭锁问题，但不能满足国内对防误闭锁全面性、强制性的整体要求，无法保证电网生产安全运行。
发明内容
针对现有技术中主站和子站的防误功能在模型、图形、数据的实时性和一致性方面上的不足，本发明提供一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法及系统，基于IEC61970规范扩展了防误操作中涉及的接地点、接地线、网柜门等设备以及这些设备之间的动态连接关系，实现各自独立的变电站图模数据与调控系统的图模数据在内容和格式达到一致，确保后续升级安全。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，包括：
由防误子站微机防误系统导出电网通用模型描述规范CIM-E模型文件和电力系统图形描述规范CIM-G图形文件并上送至调控主站；
根据上述CIM-E模型文件和CIM-G图形文件，在电网调控技术支持系统的一次设备模型中，扩展防误设备数据模型，在间隔模层挂接屏柜二次设备模型，在调控主站端完成调控模型及防误模型的统一建模，调控主站利用模型拼接技术进行调控模型与防误模型的拼接，形成调控和防误一体化模型；
调控主站和防误子站对拼接完成的模型文件进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。
进一步地，所述调控模型与防误模型的建模与拼接具体包括：
对已有CIM模型中涉及临时接地线、网门、二次设备的包进行分析，形成对象类，并理清设备之间的拓扑关系；
针对变电站实际存在的设备类型进行分类，提取设备运行参数作为类对象的固有属性，作为对类的详细描述，完成设备建模；
用CIM中的设备容器类把描述对象中的设备连接起来，形成完整的对象模型，完成模型整合。
进一步地，所述互校核具体包括：
调控主站将调控和防误一体化模型发送到防误子站端，防误子站根据标准模型规范与逻辑规则的编写规范，进行站内模型的转换，形成防误信息点表，利用防误信息点表在调控主站端完成与主站的模型匹配，生成防误设备信息表和逻辑公式表，形成统一的图模数据；
将防误信息点表导入关系库和测试态实时库，并记录本次校核的具体内容，对新扩展的模型信息进行离线验证，如果校验不通过，继续修改模型或将本次校核的所有信息撤销；如果通过校验，通过服务总线调用各应用节点上的下装服务，将完整模型信息动态下装到各应用节点的实时库。
进一步地，所述屏柜二次设备模型包括把手、空开、定值区、软压板和硬压板中的一种或多种。
进一步地，校核内容包括模型合理性校验和模型一致性校核。
一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，包括：
防误子站微机防误系统，用于导出电网通用模型描述规范CIM-E模型文件和电力系统图形描述规范CIM-G图形文件；
建模与拼接模块，用于根据防误子站的CIM-E模型文件和CIM-G图形文件，在电网调控技术支持系统的一次设备模型中，扩展防误设备数据模型，在间隔模层挂接屏柜二次设备模型，在调控主站端进行调控模型和防误模型的建模与拼接，形成调控和防误一体化模型；
互校核模块，用于在防误子站和调控主站对一体化模型进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。
进一步地，所述建模与拼接模块包括：
拓扑建模单元，用于对已有CIM模型中涉及临时接地线、网门、二次设备的包进行分析，形成对象类，并理清设备之间的拓扑关系；
设备建模单元，用于对变电站实际存在的设备类型进行分类，提取设备运行参数作为类对象的固有属性，作为对类的详细描述；
模型整合单元，用于用CIM中的设备容器类把描述对象中的设备连接起来，形成完整的对象模型。
进一步地，所述互校核模块包括：
模型匹配单元，用于根据标准模型规范与逻辑规则的编写规范，在防误子站进行站内模型的转换，形成防误信息点表，利用防误信息点表在调控主站端完成与主站的模型匹配，生成防误设备信息表和逻辑公式表，形成统一的图模数据；
模型校核单元，用于将防误信息点表导入关系库和测试态实时库，并记录本次校核的具体内容；
模型启用单元，用于对新扩展的模型信息进行离线验证；校验通过后，通过服务总线调用各应用节点上的下装服务，将完整模型信息动态下装到各应用节点的实时库；
模型回退单元，用于校验不通过时，将本次校核的所有信息撤销。
进一步地，所述屏柜二次设备模型包括把手、空开、定值区、软压板和硬压板中的一种或多种。
进一步地，校核内容包括模型合理性校验和模型一致性校核。
与现有技术相比，本发明具有有益效果：
（1）保证了调控中心和站端的数据一致性,消除因两端数据模型不一致导致系统运行带来的潜在风险,提高远方操作的可靠性。
（2）在调控系统上形成调度防误一体化的图模数据，可以提供不同应用的直接调用，保证整个系统图模数据的完整性和统一性。
附图说明
图1是本发明建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法的流程示意图；
图2是本发明调控和防误一体化模型的拼接示意图；
图3是本发明调控和防误一体化模型的发布示意图；
图4是本发明互校核的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，包括：
制定调控主站和防误子站统一的标准模型规范，由防误子站微机防误系统导出电网通用模型描述规范CIM-E模型文件和电力系统图形描述规范CIM-G图形文件，通过扩展104规约防误专有链路上送至调控主站；
根据上述CIM-E模型文件和CIM-G图形文件，在电网遥控操作管理系统的一次设备模型中，扩展防误设备（包括网门、临时接地线等）数据模型，在间隔模层挂接屏柜二次设备模型，在调控主站端完成调控模型及防误模型的统一建模，调控主站利用模型拼接技术进行调控模型与防误模型的拼接，形成调控和防误一体化模型；如图2所示。
所述屏柜二次设备模型包括把手、空开、定值区、软压板和硬压板中的一种或多种，根据不同屏柜的实际情况确定。
调控主站和防误子站对拼接完成的模型文件进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。
由于EMS主站和防误子站属于异构系统，调控模型和防误模型需遵从统一的建模规范。防误子站导出的 CIM-E模型文件,包含与防误模型关联的部分调控模型 ,设备命名必须符合调控主站的命名规范,以方便调控主站的模型拼接。调控和防误一体化建模保证了调控中心和站端的数据一致性,消除因两端数据模型不一致导致系统运行带来的潜在风险,提高远方操作的可靠性。
采用标准EMS五级命名规范，如下：
区域名.厂站名/电压等级.间隔/设备名称
例如，大园变502167地线规范命名为：
福建.大园/500kV.大泉Ⅱ路靠线路侧/502167-D地线
在传统IEC104规约基础上，扩展增加主站、子站防误信息交互功能。采用基于调度数据网络传输主子站防误信息，参考DL/T 634.5104（IEC 870-5-104）标准，结合变电站微机五防信息接入和互操作的实际需要，根据不同子站类型（综合式、离线式、一体化），制定统一的通信接口方案，通讯按照通信链路建立、目录召唤和总召唤过程、子站模型信息主动上送、命令交互等流程进行。
在现有调度系统图模结构数据库的基础上，根据提供的防误设备及图形信息，在主站端完成了调控及防误的统一建模，保证整个系统图模数据的完整性和统一性。
调控模型基于IEC61970标准，其层次关系是区域、变电站、电压等级、间隔、设备五级。其中设备级包含开关、刀闸、母线、变压器、线路、发电机、接地刀闸等一次设备。调控系统图模结构与防误系统图模结构不一致，引起图模一体化问题。为了保证调控中心全遥控操作防误安全校核的全面性和准确性，扩展防误图模数据，微机防误系统采集的接地线、网柜门等设备状态纳入到调控中心防误安全校核条件中。
在对地线、网门、二次设备等进行建模时，首先必须分析其CIM模型的特点及原则：对设备的CIM模型只关心设备间的外围逻辑关联，而并不涉及设备内部原理，如二次设备只要把各种设备所需要或所控制的信号来源及信号控制的开关设备之间的关系描述清楚即可，并不涉及设备动作原理的描述。
所述中调控模型与防误模型的建模与拼接具体包括：
对已有CIM模型中涉及临时接地线、网门、二次设备的包进行分析，形成对象类，并理清设备之间的拓扑关系，即拓扑建模；
针对变电站实际存在的设备类型进行分类，提取设备运行参数例如：一次设备变压器的档位，二次设备把手的位置，压板等投退信息等作为类对象的固有属性，作为对类的详细描述，完成设备建模；
用CIM中的设备容器（Equipment Container）类把描述对象中的设备连接起来，形成完整的对象模型，完成模型整合。
如图3、图4所示，所述互校核具体包括：
调控主站将调控和防误一体化模型通过防误专有链路发送到防误子站端，防误子站根据标准模型规范与逻辑规则的编写规范，进行站内模型的转换，形成防误信息点表，利用防误信息点表在调控主站端完成与主站的模型匹配，生成防误信息数据，包括防误设备信息表和逻辑公式表，形成统一的图模数据；
将防误信息点表导入关系库和测试态实时库，并记录本次校核的具体内容，对新扩展的模型信息进行离线验证，如果校验不通过，继续修改模型或将本次校核的所有信息撤销；如果通过校验，通过服务总线调用各应用节点上的下装服务，将完整模型信息动态下装到各应用节点的实时库。
校核内容包括模型合理性校验和模型一致性校核。
一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，包括：
防误子站微机防误系统，用于导出CIM-E模型文件和CIM-G图形文件；
防误专有链路，用于在调控主站和防误子站之间进行防误信息交互；
建模与拼接模块，用于根据防误子站的CIM-E模型文件和CIM-G图形文件，在电网调控技术支持系统的一次设备模型中，扩展网门、临时接地线数据模型，在间隔模层挂接屏柜二次设备模型，在调控主站端进行调控模型和防误模型的建模与拼接，形成调控和防误一体化模型；
互校核模块，用于在防误子站和调控子站对一体化模型进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。
进一步地，所述建模与拼接模块包括：
拓扑建模单元，用于对已有CIM模型中涉及临时接地线、网门、二次设备的包进行分析，形成对象类，并理清设备之间的拓扑关系；
设备建模单元，用于对变电站实际存在的设备类型进行分类，提取设备运行参数例如：一次设备变压器的档位，二次设备把手的位置，压板等投退信息等作为类对象的固有属性，作为对类的详细描述；
模型整合单元，用于用CIM中的设备容器类把描述对象中的设备连接起来，形成完整的对象模型。
进一步地，所述互校核模块包括：
模型匹配单元，用于根据标准模型规范与逻辑规则的编写规范，在防误子站进行站内模型的转换，形成防误信息点表，利用防误信息点表在调控主站端完成与主站的模型匹配，生成防误信息数据，包括防误设备信息表和逻辑公式表，形成统一的图模数据；
模型校核单元，用于将防误信息点表导入关系库和测试态实时库，并记录本次校核的具体内容；
模型启用单元，用于对新扩展的模型信息进行离线验证；校验通过后，通过服务总线调用各应用节点上的下装服务，将完整模型信息动态下装到各应用节点的实时库；
模型回退单元，用于校验不通过时，将本次校核的所有信息撤销。
进一步地，所述屏柜二次设备模型包括把手、空开、定值区、软压板和硬压板中的一种或多种，根据不同屏柜的实际情况确定。
进一步地，校核内容包括模型合理性校验和模型一致性校核。
本发明基于IEC61970标准，在现有调度系统图模结构数据库的基础上，根据子站提供的防误设备及图形信息，扩展防误图模数据，在主站端完成调控及防误的统一建模。然后将调度防误一体化模型，通过防误专有链路发送到子站端。变电站端根据调度主站的模型规范，进行站内模型的转换，形成防误点表。利用防误点表在调度端完成与主站的模型匹配，生成防误相关设备信息表、逻辑公式表等相关防误信息数据，从而形成上下统一的防误模型数据。在IEC61970模型规范中没有明确防误操作中涉及的接地点、接地线、网柜门等设备，以及这些设备之间的动态连接关系，一体化防误系统虽然基于IEC61970规范进行了扩展，但扩展的方法不相同。实现各自独立的变电站图模数据与调控系统的图模数据在内容和格式达到一致，确保后续升级安全。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，其特征在于，包括：
由防误子站微机防误系统导出电网通用模型描述规范CIM-E模型文件和电力系统图形描述规范CIM-G图形文件并上送至调控主站；
根据上述CIM-E模型文件和CIM-G图形文件，在电网遥控操作管理系统的一次设备模型中，扩展防误设备数据模型，在间隔模层挂接屏柜二次设备模型，在调控主站端完成调控模型及防误模型的统一建模，调控主站进行调控模型与防误模型的拼接，形成调控和防误一体化模型；
调控主站和防误子站对拼接完成的模型文件进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。
2.根据权利要求1所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，其特征在于，所述调控模型与防误模型的建模与拼接具体包括：
对已有CIM模型中涉及临时接地线、网门、二次设备的包进行分析，形成对象类，并理清设备之间的拓扑关系；
针对变电站实际存在的设备类型进行分类，提取设备运行参数作为类对象的固有属性，作为对类的详细描述，完成设备建模；
用CIM中的设备容器类把描述对象中的设备连接起来，形成完整的对象模型，完成模型整合。
3.根据权利要求1所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，其特征在于，所述互校核具体包括：
调控主站将调控和防误一体化模型发送到防误子站端，防误子站根据标准模型规范与逻辑规则的编写规范，进行站内模型的转换，形成防误信息点表，利用防误信息点表在调控主站端完成与主站的模型匹配，生成防误设备信息表和逻辑公式表，形成统一的图模数据；
将防误信息点表导入关系库和测试态实时库，并记录本次校核的具体内容，对新扩展的模型信息进行离线验证，如果校验不通过，继续修改模型或将本次校核的所有信息撤销；如果通过校验，通过服务总线调用各应用节点上的下装服务，将完整模型信息动态下装到各应用节点的实时库。
4.根据权利要求1所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，其特征在于，所述屏柜二次设备模型包括把手、空开、定值区、软压板和硬压板中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的方法，其特征在于，校核内容包括模型合理性校验和模型一致性校核。
6.一种建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，其特征在于，包括：
防误子站微机防误系统，用于导出电网通用模型描述规范CIM-E模型文件和电力系统图形描述规范CIM-G图形文件；
建模与拼接模块，用于根据防误子站的CIM-E模型文件和CIM-G图形文件，在电网调控技术支持系统的一次设备模型中，扩展防误设备数据模型，在间隔模层挂接屏柜二次设备模型，在调控主站端进行调控模型和防误模型的建模与拼接，形成调控和防误一体化模型；
互校核模块，用于在防误子站和调控主站对一体化模型进行互校核，通过校核后，将调控和防误一体化模型信息动态下装到电网遥控操作管理系统的各应用节点的实时库。
7.根据权利要求6所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，其特征在于，所述建模与拼接模块包括：
拓扑建模单元，用于对已有CIM模型中涉及临时接地线、网门、二次设备的包进行分析，形成对象类，并理清设备之间的拓扑关系；
设备建模单元，用于对变电站实际存在的设备类型进行分类，提取设备运行参数作为类对象的固有属性，作为对类的详细描述；
模型整合单元，用于用CIM中的设备容器类把描述对象中的设备连接起来，形成完整的对象模型。
8.根据权利要求6所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，其特征在于，所述互校核模块包括：
模型匹配单元，用于根据标准模型规范与逻辑规则的编写规范，在防误子站进行站内模型的转换，形成防误信息点表，利用防误信息点表在调控主站端完成与主站的模型匹配，生成防误设备信息表和逻辑公式表，形成统一的图模数据；
模型校核单元，用于将防误信息点表导入关系库和测试态实时库，并记录本次校核的具体内容；
模型启用单元，用于对新扩展的模型信息进行离线验证；校验通过后，通过服务总线调用各应用节点上的下装服务，将完整模型信息动态下装到各应用节点的实时库；
模型回退单元，用于校验不通过时，将本次校核的所有信息撤销。
9.根据权利要求6所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，其特征在于，所述屏柜二次设备模型包括把手、空开、定值区、软压板和硬压板中的一种或多种。
10.根据权利要求6所述的建立具有防误功能的电网遥控操作管理系统的系统，其特征在于，校核内容包括模型合理性校验和模型一致性校核。
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| CN112165100A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-01 | 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 | 一种电网超供电能力在线控制方法及设备 |
| CN112165100B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-04-01 | 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 | 一种电网超供电能力在线控制方法及设备 |
| CN116562235A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-08-08 | 东方电子股份有限公司 | 一种cim-g格式接线图生成cim-e电网模型的方法 |
| CN116562235B (zh) * | 2023-07-12 | 2023-09-19 | 东方电子股份有限公司 | 一种cim-g格式接线图生成cim-e电网模型的方法 |
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