CN111369020A - 一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及梯级水电站群集控技术领域，具体涉及一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法。采用包括检修管理模块、信号采集模块、管控决策模块、防误监测模块和信号管控展示模块进行信号自动管控，对信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，并构建设备信号单元树，实时获取信号状态、遥测以及由设备检修流程化审批确定的设备信号单元检修状态；然后对数据综合分析判断，自动决策管控设备信号单元，管控锁定设备信号单元所属信号，并具有防误管控监测功能以及信号管控展示功能，自动有效消除设备检修误报、频报干扰性信号，实时展示设备信号单元管控状态和信号动作次数排序，提高设备实时监视质量、效率。
Description
技术领域
本发明涉及梯级水电站群集控技术领域，具体涉及一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法。
背景技术
水电站大多位于偏远山区，距离城市较远，为了改善水电站职工工作环境以及提高水能利用率，水电公司一般建设远方集中控制中心，实现对梯级水电站群远方实时监视、开停机、负荷调整、倒闸操作等控制。但随着梯级水电站群远方集中控制水电站数量和装机容量增加，集控所辖水电站上送集中控制中心的设备信号越来越多，值班员实时监视设备安全生产压力增大。
传统梯级水电站群远方集中控制信号均以水电站现地控制单元(LCU)进行分类，而单个现地控制单元包含多个设备，当该现地控制单元内的某个设备停电检修而其他设备正常运行时，无法自动或手动通过管控该现地控制单元来管控检修设备信号，导致设备检修信号误报、刷屏，影响设备实时正常监视，例如所辖集控水电站开关站现地控制单元(LCU)中某条线路检修时，设备联调、监控对点、闭锁试验、检测、校验等试验信号误报、刷屏，短时间上送大量无效信息，严重干扰值班员判断和处理，严重影响值班员设备实时监视安全、质量、效率。
远方集中控制中心全权负责集控电站设备监视，漏监视信号后果非常严重，集控各水电站接线方式、检修方式、运行方式各不相同，提出既满足监视安全职责又满足通用性的信号自动管控方法，是筑牢梯级水电站群远方集中控制安全生产屏障的重要举措和难点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种梯级水电站群控制信号自动管控系统及方法，其应用时，能够兼顾应用通用性和设备监视安全职责，自动感知识别设备状态，自动有效消除设备检修误报、频报干扰性信号，展示管控状态以及信号历史动作次数，便于集控值班人员实时监视设备和分析设备，提高设备实时监视质量、效率。
本发明所采用的技术方案为：
一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，包括梯级电站群远程控制系统、数据库服务器、梯级电站群通信系统、应用服务器和若干集控电站检修管理终端，所述数据库服务器分别与梯级电站群远程控制系统、梯级电站群通信系统和应用服务器对接，各集控电站检修管理终端与梯级电站群通信系统对接，所述梯级电站群远程控制系统用于对梯级电站群各集控电站端进行远程监控，并提供梯级电站群各集控电站端的设备动作信号以及遥测量信息，所述集控电站检修管理终端用于集控电站端提交设备检修申请，所述梯级电站群通信系统用于集控电站检修管理终端与数据库服务器之间的数据传输，所述数据库服务器用于构建梯级电站群各集控电站端的管控信号分类、设备信号单元树、设备单元分类、信号与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系以及设备单元与设备信号单元关联关系的数据库，并存储各集控电站端的检修申请、设备动作信号以及遥测量信息，所述应用服务器用于根据数据库服务器预先构建的数据库以及各集控电站端的检修申请、设备动作信号和遥测量信息来进行梯级电站群远程控制信号的自动管控。
作为上述技术方案的优选，所述应用服务器包括依次对接的检修管理模块、信号采集模块、信号管控决策模块、防误监测模块和信号管控展示模块，所述设备动作信号包括设备参数、实时信号状态、实时设备信号单元状态和设备实际状态。
作为上述技术方案的优选，所述检修管理模块用于在检修申请获批准后录入开工许可，以及在检修完成后录入完工许可，并根据开工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元自动置位为检修态，根据完工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修态自动置位为非检修态。
作为上述技术方案的优选，所述信号采集模块用于从数据库服务器获取设备动作信号和遥测量信息，以及从检修管理模块获取设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修状态。
作为上述技术方案的优选，所述信号管控决策模块用于对信号采集模块获取的设备动作信号、遥测量信息以及设备信号单元检修状态进行综合分析，并根据分析结果判定对应设备信号单元是否处于管控状态。
作为上述技术方案的优选，所述防误监测模块用于从数据库服务器获取对应设备实际状态，从信号管控决策模块获取对应设备信号单元的管控状态，并判断设备实际状态与对应设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及其信号被误管控。
作为上述技术方案的优选，所述信号管控展示模块用于对设备信号单元的信号动作次数进行计数，并与其同期信号动作次数进行比对展示，同时，信号管控展示模块还用于对设备信号单元的管控状态以及误管控状态进行展示。
一种梯级水电站群控制信号自动管控方法，包括以下步骤：
S1、在数据库服务器中将梯级电站群各集控电站端的管控信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，并根据设备信号单元分类结果构建梯级电站群各集控电站端的设备信号单元树、设备单元分类、信号与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系以及设备单元与设备信号单元关联关系的数据库，同时，梯级电站群远程控制系统对梯级电站群各集控电站端进行远程监控，并将梯级电站群各集控电站端的设备动作信号以及遥测量信息实时传输至数据库服务器中，根据数据库进行对应存储；
S2、通过集控电站检修管理终端提交设备停电检修作业申请，申请获批后则通过检修管理模块录入开工许可，以及在检修完成后录入完工许可，检修管理模块根据开工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元自动置位为检修态，根据完工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修态自动置位为非检修态；
S3、通过信号采集模块从数据库服务器获取设备动作信号和遥测量信息，并从检修管理模块获取设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修状态；
S4、通过信号管控决策模块对信号采集模块获取的设备动作信号、遥测量信息以及设备信号单元检修状态进行综合分析，并根据分析结果判定对应设备信号单元是否处于管控状态；
S5、通过防误监测模块从数据库服务器获取对应设备实际状态，从信号管控决策模块获取对应设备信号单元的管控状态，并判断设备实际状态与对应设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及其信号被误管控；
S6、通过信号管控展示模块对设备信号单元的信号动作次数进行计数，并与其同期信号动作次数进行比对展示，同时，信号管控展示模块还用于对设备信号单元的管控状态以及误管控状态进行展示。
作为上述技术方案的优选，在步骤S1中，将梯级电站群各集控电站端的监控信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，设备信号单元分类包括水轮发电机组信号单元、主变压器信号单元、主变压器T区信号单元、断路器信号单元、母线信号单元、线路信号单元、线路T区信号单元、厂用电信号单元、溢流闸门信号单元和公用信号单元。
作为上述技术方案的优选，在步骤S4中，设备信号单元管控状态表示为XHmn，XHmn值为1，则判定设备信号单元处于管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号将被管控锁定，其动作信号不推送报警；XHmn值为0，则判定设备信号单元处于未管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号未被管控锁定，其动作信号被推送报警。
本发明的有益效果为：
本发明通过对梯级水电站群远方集中控制信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，能够适用集控电站各种不同主接线方式、设备运行方式、设备检修方式，兼顾监视安全职责，通用性、灵活性和安全性高；应用设备检修流程化审批确定的设备信号单元检修状态、设备信号单元带电以及接地状态等多维判据构建信号自动管控决策模型，自动识别感知设备状态，实现信号自动管控，同时具有防误监测告警以及信号管控展示功能，自动有效消除设备检修误报、频报干扰性信号，实时展示设备信号单元管控状态和信号动作次数排序，便于集控值班人员实时监视设备和分析设备，提高设备实时监视质量、效率，保障安全生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为实施例2中的管控信号分类示意图；
图3为实施例2中的设备信号单元树示意图；
图4为实施例3中的信号自动管控系统工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1：
本实施例提供了一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，如图1所示，包括梯级电站群远程控制系统、数据库服务器、梯级电站群通信系统、应用服务器和若干集控电站检修管理终端，所述数据库服务器分别与梯级电站群远程控制系统、梯级电站群通信系统和应用服务器对接，各集控电站检修管理终端与梯级电站群通信系统对接，所述梯级电站群远程控制系统用于对梯级电站群各集控电站端进行远程监控，并提供梯级电站群各集控电站端的设备动作信号以及遥测量信息，所述集控电站检修管理终端用于集控电站端提交设备检修申请，所述梯级电站群通信系统用于集控电站检修管理终端与数据库服务器之间的数据传输，所述数据库服务器用于构建梯级电站群各集控电站端的管控信号分类、设备信号单元树、设备单元分类、信号与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系以及设备单元与设备信号单元关联关系的数据库，并存储各集控电站端的检修申请、设备动作信号以及遥测量信息，所述应用服务器用于根据数据库服务器预先构建的数据库以及各集控电站端的检修申请、设备动作信号和遥测量信息来进行梯级电站群远程控制信号的自动管控。
所述应用服务器包括依次对接的检修管理模块、信号采集模块、信号管控决策模块、防误监测模块和信号管控展示模块，所述设备动作信号包括设备参数、实时信号状态、实时设备信号单元状态和设备实际状态。
所述检修管理模块用于在检修申请获批准后录入开工许可，以及在检修完成后录入完工许可，并根据开工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元自动置位为检修态，根据完工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修态自动置位为非检修态。
所述信号采集模块用于从数据库服务器获取设备动作信号和遥测量信息，以及从检修管理模块获取设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修状态。
所述信号管控决策模块用于对信号采集模块获取的设备动作信号、遥测量信息以及设备信号单元检修状态进行综合分析，并根据分析结果判定对应设备信号单元是否处于管控状态。
所述防误监测模块用于从数据库服务器获取对应设备实际状态，从信号管控决策模块获取对应设备信号单元的管控状态，并判断设备实际状态与对应设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及其信号被误管控。
所述信号管控展示模块用于对设备信号单元的信号动作次数进行计数，并与其同期信号动作次数进行比对展示，同时，信号管控展示模块还用于对设备信号单元的管控状态以及误管控状态进行展示。
一种梯级水电站群控制信号自动管控方法，包括以下步骤：
S1、在数据库服务器中将梯级电站群各集控电站端的管控信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，并根据设备信号单元分类结果构建梯级电站群各集控电站端的设备信号单元树、设备单元分类、信号与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系以及设备单元与设备信号单元关联关系的数据库，同时，梯级电站群远程控制系统对梯级电站群各集控电站端进行远程监控，并将梯级电站群各集控电站端的设备动作信号以及遥测量信息实时传输至数据库服务器中，根据数据库进行对应存储；
S2、通过集控电站检修管理终端提交设备停电检修作业申请，申请获批后则通过检修管理模块录入开工许可，以及在检修完成后录入完工许可，检修管理模块根据开工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元自动置位为检修态，根据完工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修态自动置位为非检修态；
S3、通过信号采集模块从数据库服务器获取设备动作信号和遥测量信息，并从检修管理模块获取设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修状态；
S4、通过信号管控决策模块对信号采集模块获取的设备动作信号、遥测量信息以及设备信号单元检修状态进行综合分析，并根据分析结果判定对应设备信号单元是否处于管控状态；
S5、通过防误监测模块从数据库服务器获取对应设备实际状态，从信号管控决策模块获取对应设备信号单元的管控状态，并判断设备实际状态与对应设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及其信号被误管控；
S6、通过信号管控展示模块对设备信号单元的信号动作次数进行计数，并与其同期信号动作次数进行比对展示，同时，信号管控展示模块还用于对设备信号单元的管控状态以及误管控状态进行展示。
在步骤S1中，将梯级电站群各集控电站端的监控信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，设备信号单元分类包括水轮发电机组信号单元、主变压器信号单元、主变压器T区信号单元、断路器信号单元、母线信号单元、线路信号单元、线路T区信号单元、厂用电信号单元、溢流闸门信号单元和公用信号单元。
(1)水轮发电机组信号单元是指包含机组中性点刀闸、机组内侧接地刀闸、机组断路器、灭磁开关等一次设备信号以及机组保护、调速器、压油装置、油槽、轴瓦、冷却水、顶盖水位等二次设备信号。
(2)主变压器信号单元是指包含水轮发电机组出口隔离刀闸、主变接地刀闸、主变压器中性点刀闸等一次设备信号以及冷却器、技术供水等二次设备信号。
(3)断路器信号单元是指包含断路器本体、断路器两侧接地刀闸等一次设备信号以及断路器保护、操作箱、异常告警等二次设备信号。
(4)主变压器T区信号单元是指包含主变隔离刀闸、主变高压侧断路器靠主变T区隔离刀闸、T区接地刀闸等一次设备信号以及高压电缆保护、T区保护、异常告警等二次设备信号。
(5)母线信号单元是指包含靠母线侧隔离刀闸、母线接地刀闸等一次设备信号以及母线保护、异常告警等等二次设备信号。
(6)线路信号单元是指包含线路地刀等一次设备以及线路保护、异常告警等二次设备信号。
(7)线路T区信号单元是指包含断路器靠线路T区隔离刀闸、T区接地刀闸等一次设备以及T区保护、异常告警等二次设备信号。
(8)厂用电信号单元是指包含厂用电母线馈线开关、厂用电母线接地刀闸等一次设备信号以及保护、异常报警等二次设备信号。
(9)溢流门孔信号单元指包含溢流门孔控制系统信号等。
(10)公用系统信号单元是指包含公用控制系统信号等。
在步骤S4中，设备信号单元管控状态表示为XHmn，XHmn值为1，则判定设备信号单元处于管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号将被管控锁定，其动作信号不被推送至对应报警窗口；XHmn值为0，则判定设备信号单元处于未管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号未被管控锁定，其动作信号被推送至对应报警窗口。
通过对梯级水电站群远方集中控制信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，能够适用集控电站各种不同主接线方式、设备运行方式、设备检修方式，兼顾监视安全职责，通用性、灵活性和安全性高；应用设备检修流程化审批确定的设备信号单元检修状态、设备信号单元带电以及接地状态等多维判据构建信号自动管控决策模型，自动识别感知设备状态，实现信号自动管控，同时具有防误监测告警以及信号管控展示功能，自动有效消除设备检修误报、频报干扰性信号，实时展示设备信号单元管控状态和信号动作次数排序，便于集控值班人员实时监视设备和分析设备，提高设备实时监视质量、效率，保障安全生产。
实施例2：
作为对上述实施例的优化，管控信号分类示意图如图2所示，以现有的梯级水电站群为例，根据集控水电站电气主接线设备连接方式、设备检修方式、集控与集控水电站设备监视职责范围，将信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，将各站信号分为水轮发电机组信号单元、主变压器信号单元、主变压器T区信号单元、断路器信号单元、母线信号单元、线路信号单元、线路T区信号单元、厂用电信号单元、溢流闸门信号单元、公用信号单元共计10类设备信号单元。每一个信号有且仅有从属一个设备信号单元。
建立梯级水电站群远方集控设备信号单元树、信号与设备信号单元关联关系、设备与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系、断路器与刀闸的连接关系，并填入静态数据库，建立的设备信号单元树如图3所示。对现有梯级水电站群某集控A电站信号分类及建立设备信号单元树，如下表：
所述设备信号单元是按照以下方式确定的：
(1)1、2、3、4、5、6号水轮发电机组信号单元，分别包含机组中性点刀闸、机组内侧接地刀闸、机组断路器、灭磁开关等一次设备信号以及机组保护、调速器、压油装置、油槽、轴瓦、冷却水、顶盖水位异常等二次设备信号。
(2)1、2、3、4、5、6号主变压器信号单元，分别包含水轮发电机组出口隔离刀闸、主变接地刀闸、主变压器中性点刀闸等一次设备信号以及冷却器、技术供水等二次设备信号。
(3)5011DL、5012DL、5013DL、5014DL、5024DL、5031DL、5032DL、5033DL、5034DL、5041DL、5051DL、5052DL、5053DL、5054DL、5061DL、5062DL、5063DL、5064DL断路器信号单元，分别包含断路器本体、断路器两侧接地刀闸等一次设备信号以及断路器保护、操作箱、异常告警等二次设备信号。
(4)1、2、3、4、5、6号主变压器T区信号单元，分别包含主变刀闸、主变高压侧断路器靠主变T区刀闸、T区接地刀闸等一次设备信号以及高压电缆保护、T区保护、异常告警等二次设备信号。
(5)500KV 1、2号母线信号单元，分别包含靠母线侧刀闸、母线接地刀闸等一次设备信号以及母线保护、异常告警等等二次设备信号。
(6)500KV布坡一、二、三、四线及深布线线路路信号单元，分别包含线路地刀等一次设备以及线路保护、异常告警等二次设备信号。
(7)500KV布坡一、二、三、四线及深布线线路T区信号单元，分别包含断路器靠线路T区刀闸、T区接地刀闸等一次设备以及T区保护、异常告警等二次设备信号。
(8)厂用电信号单元是指包含厂用电母线馈线开关、厂用电母线接地刀闸等一次设备信号以及保护、异常报警等二次设备信号。
(9)泄洪洞、1号泄洪闸、2号泄洪闸、3号泄洪闸、放空洞信号单元，分别包含溢流门孔控制系统信号等。
(10)公用系统信号单元，包含公用控制系统信号等。
实施例3：
作为对上述实施例的优化，以B电站500KV1号母线及所属断路器检修为例，B电站在电站端检修管理终端提交B水电站500KV1号母线及所属断路器停电检修作业申请，申请包括作业时间、作业内容、检修设备关联的设备信号单元等内容，检修设备关联的设备信号单元包括500KV1号母线信号单元、5011DL信号单元、5031DL信号单元、5041DL信号单元、5041DL信号单元、5061DL信号单元，设备检修申请流程经过集控中心各级审批同意，由集控中心运行值班人员与上级调度办理检修开工许可并将开工情况录入检修管理模块，检修管理模块将设备停电检修作业范围内的设备信号单元Hm包括500KV1号母线信号单元、5011DL信号单元、5031DL信号单元、5041DL信号单元、5041DL信号单元、5061DL信号单元分别自动置位为检修态，则相应的设备信号单元Hm值自动置为1；与调度办理检修完工许可手续后，设备停电检修作业范围内的上述设备信号单元Hm检修态自动置位为非检修态，则Hm值自动置为0，直到下次设备检修办理开工
信号自动管控系统工作流程图如图4所示，信号自动管控决策模块将采集的设备动作信号、遥测、设备信号单元检修状态进行综合分析判断，当实时采集到设备信号单元Hm至少有一个接地刀闸为合时，Hm接地刀闸状态值取1，所有接地刀闸均为分时，Hm接地刀闸状态值取0；若Hm设备信号单元的电压大于等于10％额定电压时，Hm带电状态值取0，Hm设备信号单元的电压小于10％额定电压时，Hm带电状态值取1；若Hm设备信号单元处于检修态，则Hm关联检修值取1，若Hm设备信号单元未检修，则Hm关联检修取0；信号管控系统切至自动控制方式时，Hm自动方式取值为1，若信号管控控制方式至手动，则该值为0；信号管控系统切至手动控制方式时，Hm手动方式取值为1，若信号管控控制方式至自动，则该值为0；信号管控系统在手动模式下，若手动投入Hm手动置位置位标志，则Hm手动置位值为1，若退出Hm手动置位置位标志，Hm手动置位值为0。
信号自动管控决策函数XHmn为：
XHmn＝(Hm接地刀闸状态)&(Hm带电状态)&(Hm关联检修)&(Hm自动方式)OR(Hm手动方式)&(Hm手动置位)
信号自动管控系统在手动或自动模式下，经过信号自动管控决策函数XHmn综合分析计算，计算结果XHmn值为1，判定设备信号单元处于管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号将被管控锁定，动作信号不被推送至报警窗口；XHmn值为0，判定设备信号单元处于未管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号未被管控锁定，动作信号被推送至报警窗口。
例如信号自动管控系统在自动模式下，信号自动管控决策函数XHmn综合分析计算，计算结果B电站1号水轮发电机组信号单元管控状态XHmn值为1，1号水轮发电机组信号单元被置位为管控状态，属于1号水轮发电机组信号单元内的所有信号包括机组中性点刀闸、机组内侧接地接地刀闸、机组断路器、灭磁开关等一次设备信号以及机组保护、调速器、压油装置、油槽、轴瓦、冷却水、顶盖水位异常等二次设备信号均被管控锁定，其动作情况不被推送至报警窗口。
防误监测模块实时监测判断设备实际状态与设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及信号被误管控，避免漏监视运行设备动作信号。若设备信号单元Hm处于管控状态，系统监测到该设备信号单元Hm带电状态为0或设备信号单元关联检修Hm关联检修为0时，判定设备信号单元Hm处于误管控状态，则推送设备信号单元Hm与实际设备状态不一致告警至窗口，提示人员及时将相应的设备信号单元Hm管控状态解除。
例如信号自动管控系统在手动或自动模式下，B电站1号机组处于运行态，而信号自动管控系统误将1号水轮发电机组信号单元管控并管控锁定1号水轮发电机组信号单元的所有信号，防误监测模块发出误管控告警。
信号管控展示模块对信号Hmn动作次数以及设备信号单元Hm所属全部信号动作次数进计数，具备信号Hmn、设备信号单元Hm分别在日、月、年周期信号动作次数排序功能，并与同期次数进行比对，便于运行人员分析发现设备异常。同时实时展示设备信号单元Hm的管控状态和误管控状态。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于，包括梯级电站群远程控制系统、数据库服务器、梯级电站群通信系统、应用服务器和若干集控电站检修管理终端，所述数据库服务器分别与梯级电站群远程控制系统、梯级电站群通信系统和应用服务器对接，各集控电站检修管理终端与梯级电站群通信系统对接，所述梯级电站群远程控制系统用于对梯级电站群各集控电站端进行远程监控，并提供梯级电站群各集控电站端的设备动作信号以及遥测量信息，所述集控电站检修管理终端用于集控电站端提交设备检修申请，所述梯级电站群通信系统用于集控电站检修管理终端与数据库服务器之间的数据传输，所述数据库服务器用于构建梯级电站群各集控电站端的管控信号分类、设备信号单元树、设备单元分类、信号与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系以及设备单元与设备信号单元关联关系的数据库，并存储各集控电站端的检修申请、设备动作信号以及遥测量信息，所述应用服务器用于根据数据库服务器预先构建的数据库以及各集控电站端的检修申请、设备动作信号和遥测量信息来进行梯级电站群远程控制信号的自动管控。
2.根据权利要求1所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于：所述应用服务器包括依次对接的检修管理模块、信号采集模块、信号管控决策模块、防误监测模块和信号管控展示模块，所述设备动作信号包括设备参数、实时信号状态、实时设备信号单元状态和设备实际状态。
3.根据权利要求2所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于：所述检修管理模块用于在检修申请获批准后录入开工许可，以及在检修完成后录入完工许可，并根据开工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元自动置位为检修态，根据完工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修态自动置位为非检修态。
4.根据权利要求3所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于：所述信号采集模块用于从数据库服务器获取设备动作信号和遥测量信息，以及从检修管理模块获取设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修状态。
5.根据权利要求4所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于：所述信号管控决策模块用于对信号采集模块获取的设备动作信号、遥测量信息以及设备信号单元检修状态进行综合分析，并根据分析结果判定对应设备信号单元是否处于管控状态。
6.根据权利要求5所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于：所述防误监测模块用于从数据库服务器获取对应设备实际状态，从信号管控决策模块获取对应设备信号单元的管控状态，并判断设备实际状态与对应设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及其信号被误管控。
7.根据权利要求6所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，其特征在于：所述信号管控展示模块用于对设备信号单元的信号动作次数进行计数，并与其同期信号动作次数进行比对展示，同时，信号管控展示模块还用于对设备信号单元的管控状态以及误管控状态进行展示。
8.根据权利要求7所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控系统，提供一种梯级水电站群控制信号自动管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在数据库服务器中将梯级电站群各集控电站端的管控信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，并根据设备信号单元分类结果构建梯级电站群各集控电站端的设备信号单元树、设备单元分类、信号与设备信号单元关联关系、设备信号单元与设备信号单元的带电判别量关联关系、设备信号单元与设备单元接地刀闸关联关系以及设备单元与设备信号单元关联关系的数据库，同时，梯级电站群远程控制系统对梯级电站群各集控电站端进行远程监控，并将梯级电站群各集控电站端的设备动作信号以及遥测量信息实时传输至数据库服务器中，根据数据库进行对应存储；
S2、通过集控电站检修管理终端提交设备停电检修作业申请，申请获批后则通过检修管理模块录入开工许可，以及在检修完成后录入完工许可，检修管理模块根据开工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元自动置位为检修态，根据完工许可将设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修态自动置位为非检修态；
S3、通过信号采集模块从数据库服务器获取设备动作信号和遥测量信息，并从检修管理模块获取设备停电检修作业范围内的设备信号单元检修状态；
S4、通过信号管控决策模块对信号采集模块获取的设备动作信号、遥测量信息以及设备信号单元检修状态进行综合分析，并根据分析结果判定对应设备信号单元是否处于管控状态；
S5、通过防误监测模块从数据库服务器获取对应设备实际状态，从信号管控决策模块获取对应设备信号单元的管控状态，并判断设备实际状态与对应设备信号单元管控状态的一致性，防止设备信号单元及其信号被误管控；
S6、通过信号管控展示模块对设备信号单元的信号动作次数进行计数，并与其同期信号动作次数进行比对展示，同时，信号管控展示模块还用于对设备信号单元的管控状态以及误管控状态进行展示。
9.根据权利要求8所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控方法，其特征在于：在步骤S1中，将梯级电站群各集控电站端的监控信号进行基于检修方式和监视职责的设备信号单元分类，设备信号单元分类包括水轮发电机组信号单元、主变压器信号单元、主变压器T区信号单元、断路器信号单元、母线信号单元、线路信号单元、线路T区信号单元、厂用电信号单元、溢流闸门信号单元和公用信号单元。
10.根据权利要求8所述的一种梯级水电站群控制信号自动管控方法，其特征在于：在步骤S4中，设备信号单元管控状态表示为XHmn，XHmn值为1，则判定设备信号单元处于管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号将被管控锁定，其动作信号不推送报警；XHmn值为0，则判定设备信号单元处于未管控状态，属于此设备信号单元内的所有信号未被管控锁定，其动作信号被推送报警。
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