CN113410907A - 一种基于ies700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，涉及IES700调度自动化系统中监控遥控操作电力一次设备防误闭锁控制技术领域。该基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，包括以下步骤：S1、总体建设方案：S11、建立遥控操作功能总体框架；S12、遥控操作执行流程；S2、调控主站遥控操作实现方案；S21、统一建模；S22、遥控操作票拟写；S23、遥控操作票流程；S24、安全闭锁与校核；S25、遥控操作票执行流程；S26、与OMS系统管理闭环；S3、遥控操作闭锁逻辑。该基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，实现一次设备防误操作全方位覆盖，给一次设备安全稳定运行提供了可靠的保证。

Description

一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法

技术领域

本发明涉及IES700调度自动化系统中监控遥控操作电力一次设备防误闭锁控制技术领域，特别的为一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法。

背景技术

目前鲜有电力系统重要节点预测算法提出，对于电力系统重要节点的研究主要集中于重要节点评估领域，并且主要从电力系统拓扑结构入手加以分析研究。陆续提出了电气介数算法、网络收缩算法等一系列电力系统重要节点评估算法。但是这是算法都存在计算复杂度高的通病，难以实现实时在线评估的现实需求，更难以进一步实现电力系统重要节点预测。在电力系统重要节点评估领域，目前主要分为以OPA模型为代表的基于大规模仿真的算法，和以线路电气介数算法为代表的基于图论的算法，但是这两大类算法均存在评估时间复杂度高，难以实时评估，更难以实现重要输电线路预测的缺点。

综上所述，研发一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，仍是电力系统技术领域中急需解决的关键问题。

发明内容

本发明提供的发明目的在于提供一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，解决上述背景技术中的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，包括以下步骤：

S1、总体建设方案：

S11、建立遥控操作功能总体框架；

S12、遥控操作执行流程；

S2、调控主站遥控操作实现方案；

S21、统一建模，将二次模型融合到调控系统模型中，结合遥控操作功能需求扩展模型，构建调控系统遥控操作模型，充分利用调控系统的一次模型以及二次模型，实现远方遥控控制操作步骤拆分具体化，提升系统远方遥控操作的安全性和可靠性；

S22、遥控操作票拟写；

S23、遥控操作票流程；

S24、安全闭锁与校核；

S25、遥控操作票执行流程；

S26、与OMS系统管理闭环；

S3、遥控操作闭锁逻辑。

进一步的，在S12操作步骤中，包括以下步骤：

S212、调控主站系统提供遥控操作专用界面，展示主站生成的程序化控制操作序列，并对操作序列实现防误校验、操作预演以及程序化控制遥控操作序列的操作执行等操作；

S122、调控主站系统完成遥控操作序列的生成以及遥控操作序列的执行等操作，在调控主站系统按照相关规则生成操作序列，操作序列的执行过程中，关联预先设定的闭锁逻辑，对实时信号进行自动检查校核，当发现信号不满足闭锁逻辑时将遥控操作流程强行停止，引入人工干预，人工对信号进行复核确认无误后复归后，可以选择恢复遥控操作。

进一步的，在S24操作步骤中，改进其余初始聚类中心确定机制具体步骤如下：

S241、操作闭锁，智能操作管理模块能通过判断操作设备的遥控闭锁信号，实现设备的遥控闭锁；

S242、系统拓扑防误校核，能根据电网拓扑关系来实现设备操作的防误闭锁；

S243、遥控操作票防误校核。

进一步的，在S243操作步骤中，遥控操作票防误校核包括以下步骤：

S2431、开票的防误校验：调控人员通过在EMS系统开票，形成操作步骤，系统依据防误逻辑规则、系统模型信息、设备运行状态信息进行防误校验，并将校验结果反馈给EMS系统，如果校验成功，EMS系统形成一个操作项，保存到遥控操作票中，如果校验失败，EMS系统提示用户校验失败原因；

S2432、审票的防误校验：审核人员可对票的单个步骤或整票进行防误校验，提供判断遥控操作票正确性的依据；

S2433、预演的防误校验：预演过程中对每一步执行防误校验，校验通过，预演继续；校验失败，提示校验失败原因，停止预演；

S2434、票执行过程的防误校验：票执行过程中对每一步执行防误校验，校验通过，允许执行；校验失败，提示校验失败原因，停止遥控操作票执行。

进一步的，在S25操作步骤中，包括以下步骤：

S251、遥控操作票预演；

S252、遥控操作票预校核；

S253、遥控操作票防误校验；

S251、遥控操作票执行；

S251、遥控操作票执行人工干预。

本发明提供了一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法。具备以下有益效果：

1、实现一次设备防误操作全方位覆盖

根据现有微机防误系统技术及二次压板投停状态监控系统中的不足，变电站继电保护装置二次压板防误闭锁监控装置提供一种在保护压板正常运行状态下即可快速安装，安全性能好，操作简单，实用性强，无需配合停电工作将保护装置停用的变电站继电保护装置二次压板防误闭锁监控装置，对每个闭锁装置进行RFID唯一编码，实现对二次压板投退强制闭锁功能，解决以往因二次压板的误投、误退、漏投、漏退等导致保护装置误动、拒动扩大停电事故的问题，通过微机闭锁装置进行闭锁逻辑统一编程设置，实现对二次设备保护压板的防误操作逻辑同一次设备强制关联闭锁操作，实现严格意义上一、二次设备全方位、立体式、无死角覆盖。

2、给一次设备安全稳定运行提供了可靠的保证

一次设备发生故障后，继电保护装置正确投入，是实现选择性、快速性、可靠性功能，快速判断、准确切除故障点的关键。现有的保护装置中，二次压板是用来接通和切断保护装置功能和跳闸出口回路的，压板正确投入、退出与否直接关系到保护装置能否正确动作，可靠切除故障实现其应有的保护功能。

变电站继电保护装置二次压板防误闭锁监控装置通过机械原理实现了对二次压板强制闭锁，从根本上解决二次设备误投、误退、漏投、漏退等防误问题。有效杜绝了近年来，因压板误投、误退、漏投、漏退等造成多起严重电网事故。全力保障了一次设备安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明的遥控操作功能总体框架图；

图2为本发明的变电站遥控操作流程图；

图3为本发明的系统功能架构示意图；

图4为本发明的遥控操作一体模型描述示意图；

图5为本发明的遥控操作票流程示意图；

图6为本发明的遥控操作票执行流程图；

图7为本发明的与OMS交互示意图。

具体实施方式

如图1-7所示：一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，包括以下步骤：

步骤一、随总体建设方案：

1、建立遥控操作功能总体框架，调度控制系统，调控人员通过人机交互界面发起遥控操作，并经过前置通信系统实现与变电站(包括智能变电站以及常规变电站)的遥控流程通信，调控系统根据遥控操作指令，自动生成倒闸操作票，并完成操作票的防误校核；

2、遥控操作执行流程：

2.1、调控主站系统提供遥控操作专用界面，展示主站生成的程序化控制操作序列，并对操作序列实现防误校验、操作预演以及程序化控制遥控操作序列的操作执行等操作。

2.2、调控主站系统完成遥控操作序列的生成以及遥控操作序列的执行等操作，在调控主站系统按照相关规则生成操作序列，操作序列的执行过程中，关联预先设定的闭锁逻辑，对实时信号进行自动检查校核，当发现信号不满足闭锁逻辑时将遥控操作流程强行停止，引入人工干预，人工对信号进行复核确认无误后复归后，可以选择恢复遥控操作。

步骤二、调控主站遥控操作实现方案：

整体实现方案：

系统基于调度控制系统进行建设，复用调控系统的SOA总线，实现与调控系统的信息交互，包括电网模型信息以及实时数据信息等。系统可复用调控系统的图形信息，不必单独维护图形；

系统基于调控系统的SOA总线，实现与智能防误模块、前置模块的信息交互，构建一体化的调控程序化控制系统；

1、统一建模，将二次模型融合到调控系统模型中，结合遥控操作功能需求扩展模型，构建调控系统遥控操作模型，充分利用调控系统的一次模型以及二次模型，实现远方遥控控制操作步骤拆分具体化，提升系统远方遥控操作的安全性和可靠性。

1.1、在原有调控系统模型基础之上，根据遥控操作业务相关需要扩展相关模型，包括设备态信息、遥控操作规则库等。

1.2、在原调控系统模型基础上，融合二次设备模型，系统远方执行遥控操作时，生成的控制序列除包含对一次设备的关联控制之外，还包含对二次设备的关联控制。

1.3、结合遥控操作规则库，为遥控操作控制序列智能生成提供规则支撑，规则库中定义典型操作的遥控操作控制序列定义(譬如倒闸操作、譬如倒母线操作等)，实现遥控操作控制序列可配置，可按需定义遥控操作控制序列生成规则。

1.4、为远方操作遥控操作控制提供防误校验功能，避免遥控操作控制操作出现误操作问题。

提供遥控操作控制规则库维护工具，可浏览、编辑遥控操作控制规则库，并可支持规则库导出功能。维护工具提供遥控操作控制规则库初始化功能，可将系统规则库恢复为系统默认规则库状态下。同时维护工具提供遥控操作控制规则库的备份/恢复功能，可按需备份/恢复规则库。

规则库维护

提供遥控操作控制规则库维护工具，可浏览、编辑遥控操作控制规则库，并可支持规则库导出功能。维护工具提供遥控操作控制规则库初始化功能，可将系统规则库恢复为系统默认规则库状态下。同时维护工具提供遥控操作控制规则库的备份/恢复功能，可按需备份/恢复规则库。

统一图模维护工具

在调控系统的图模维护基础之上，扩展相应功能，实现一体的图模维护。

调控系统图模维护工具需要支持对已有厂站的模型进行升级，增加间隔态描述信息等内容。

2、遥控操作票拟写，系统提供丰富的遥控操作票开票功能：手工成票、图形开票、智能成票、典型票/历史票模板成票等，提高调控人员的工作效率。

2.1、手工开票

系统提供手工开票的方式，调控人员可以直接在拟票界面的编辑区域通过键盘输入、短语出票的方式完成遥控操作票的拟写。系统通过技术手段保证手工拟写的遥控操作票能够被系统识别，从而保证后续模拟预演、安全校核、程序化控制等步骤的正常进行。

2.2、图形开票

系统提供图形开票的方式，调控人员可以在图上进行操作，生成遥控操作票，具体功能为：

可以在接线图上点击需要操作的一次、二次设备，系统根据该设备当前状态弹出操作选择菜单，由调控人员选择需要进行的操作。

系统自动记录选择的操作序列，生成遥控操作票。系统具备撤销功能，能根据撤销操作自动恢复设备状态。

在图形开票过程中，每一步操作结果均在图上进行显示，主要包括设备状态的变化。

2.3、智能开票

系统提供图形智能开票的方式，并能根据调度指令票内指定的倒闸操作任务，自动推理生成与该项指令相对应的遥控操作票。相关功能为：

调控人员在接线图上指定需要操作的线路或厂站，并选择需要执行的操作任务。系统根据专家系统规则、电网拓扑结构以及电网分析计算结果，自动推理生成遥控操作票，并由系统自动调用安全防误校核。

2.4、典型票/历史票模板成票。

系统提供典型票/历史票模板成票方式，调控人员可以直接引用典型票或已归档的历史票，生成新的遥控操作票，并对新遥控操作票可以采用键盘输入、短语出票的方式完善遥控操作票。

3、遥控操作票流程

3.1、遥控操作票成票

系统在接收到调度下发的预令后，调控人员可通过手工编辑成票、图形开票、智能开票、典型票/历史票模板成票等方式生成一张新的遥控操作票。

遥控操作票编辑完成之后，可提交遥控操作票，进入审核环节。

3.2、遥控操作票审核

对已拟好的遥控操作票进行审核。具体要求如下：

3.21、审核人和拟票人不能是同一个人；

3.22、审核成功后进入执行环节；

3.33、退回修改：审核人将票退回给具有“拟票人”权限的人员重新拟票。

3.3、遥控操作票预演

3.31、系统按照已开出的遥控操作票步骤依次在模拟环境中进行模拟操作，分步显示有关设备在操作过程中的状态变化。

3.32、遥控操作票的模拟预演操作提供单步模拟和自动模拟两种方式。自动模拟具有开始、暂停、结束功能，并可设置模拟速度。

3.33、模拟过程中自动检查每一步操作是否符合设备操作规则，如违反规则不能操作，对不能操作的设备要报警，并给出该设备的操作规则，同时模拟过程暂停，由预演人决定是否继续。

模拟完成后，将预演过程中出现的问题集中显示。

3.4、遥控操作票执行及归档

3.41、监护：遥控操作票在执行前必须由监护人进行口令确认。

3.42、执行过程：系统将自动填入遥控操作开始时间和结束时间，并能够查询出每项操作的起始时间。系统根据遥控操作票内容逐项自动执行，同时自动判断所操作设备所有判据均与操作目的一致且正确。确认本步骤执行后，在本步骤前置上“√”标记；

3.43、执行完毕：待遥控操作票执行完毕，自动在该票指定的位置盖“已执行”水印图章；

3.44、终止：因特殊情况，可终止正在执行的遥控操作票；

3.45、归档：如果一张票的所有操作项目均已执行完毕，可对票的执行状态进行设定并归档；

3.46、操作顺序校验：遥控操作票执行中，严禁跳步操作。

4、安全闭锁与校核

4.1、操作闭锁

智能操作管理模块能通过判断操作设备的遥控闭锁信号，实现设备的遥控闭锁。

4.2、系统拓扑防误校核

能根据电网拓扑关系来实现设备操作的防误闭锁。具体要求如下：

断路器操作的防误校核：具备合解环提示、并解列提示、负荷失电提示、负荷充电提示、带接地刀合开关闭锁、变压器各侧开关操作提示、变压器中性点地刀分合提示、3/2接线开关操作顺序提示等。

隔离刀闸操作的防误校核：具备带接地合刀闸闭锁、带负荷分合刀闸闭锁、非等电位分合刀闸闭锁、刀闸操作顺序提示等。

地刀操作的防误校核：具备带电合接地刀闸提示、带刀闸合接地刀闸提示、带电压合接地刀闸提示。

4.3、遥控操作票防误校核

防误校核功能贯穿于遥控操作票的整个流程：

4.31、开票的防误校验：调控人员通过在EMS系统开票，形成操作步骤，系统依据防误逻辑规则、系统模型信息、设备运行状态信息进行防误校验，并将校验结果反馈给EMS系统，如果校验成功，EMS系统形成一个操作项，保存到遥控操作票中，如果校验失败，EMS系统提示用户校验失败原因。

4.32、审票的防误校验：审核人员可对票的单个步骤或整票进行防误校验，提供判断遥控操作票正确性的依据。

4.33、预演的防误校验：预演过程中对每一步执行防误校验，校验通过，预演继续；校验失败，提示校验失败原因，停止预演。

4.34、票执行过程的防误校验：票执行过程中对每一步执行防误校验，校验通过，允许执行；校验失败，提示校验失败原因，停止遥控操作票执行。

5、遥控操作票执行流程

5.1、遥控操作票预演

系统在获取到遥控操作票之后，可根据需要，选择进行遥控操作票预演操作，遥控操作票预演可将当前遥控操作票在模拟环境中，顺序执行一遍，验证操作票控制对象与实际控制对象一致性；并验证遥控操作对电网运行的影响，从而保证遥控操作票执行安全性。预演过程中对每一步执行防误校验，校验通过，预演继续；校验失败，提示校验失败原因，停止预演。

5.2、遥控操作票预校核

遥控操作票在执行之前，对整个遥控操作票执行的前提条件进行判断，判断设备状态、设备相关二次保护信号、压板状态、相关量测值等，是否满足遥控操作票执行的初始环境，满足则可以进行遥控操作；不满足则不能进行遥控操作。

5.3、遥控操作票防误校验

遥控操作票单步执行对远方设备进行远程操作之前，对操作进行防误校验，校验通过，允许执行；校验失败，提示校验失败原因，停止遥控操作票执行。避免出现操作失误，保证操作安全。

5.4、遥控操作票执行

遥控操作功能提供人工、自动两种操作模式。主要包括：操作暂停、操作继续、操作终止等操作手段。提供操作用户、监护用户密码校验机制、平台统一权限控制机制，提供厂站、间隔、调度编号等操作安全防误机制。在启动控制时提供单机监护、双机监护机制确保遥控安全发令。

5.5、遥控操作票执行人工干预

遥控操作票在执行过程中，关联预先设定的闭锁逻辑，对实时信号进行自动检查校核，当发现信号满足闭锁逻辑时将遥控操作流程挂起，引入人工干预，人工对信号进行复归或是执行其他操作后，可以选择恢复遥控操作。

6、与OMS系统管理闭环

统可与OMS系统相融合实现管理控制的闭环化。OMS系统向智能操作票系统传送启动方案，以便操作票的拟制；操作票系统可与OMS系统的检修申请单、临时方式调整通知单、线路工作票等建立关联关系，在执行票时进行闭锁检查；执行完后可发布信息到OMS系统，形成调度日志。

外部接口

与操作票接口

系统实现与操作票系统接口，支持从操作票系统当中获取调度指令票数据，并支持模拟预演功能。

与OMS接口

系统应预留接口，支持将程序化控制的相关信息同步到OMS系统，在OMS系统上进行查询。

与防误系统接口

系统支持与防误系统接口，通过接口实现遥控操作功能远方操作的防误校验功能。

遥控操作闭锁逻辑总体设计如下：

1、智能防误操作模块通过与调度自动化系统信息交互，将现场一次设备(断路器、隔离开关)遥测、遥信信息变位变为智能操作管理模块中的五防闭锁规则库，并按照变电站“五防”功能逻辑闭锁要求对所辖每座变电站内一次设备(断路器、隔离开关)进行五防逻辑闭锁编程，并固化一次设备操作顺序。

2、遥控操作执行之前要求对遥控操作的间隔进行自动检查，确保遥信状态与遥控操作执行初始状态一致，且间隔内无二次闭锁信号、核对二次压板状态，满足遥控操作条件后遥控操作方可执行。

3、遥控操作闭锁条件分为“提示类”和“闭锁类”。遥控操作过程中出现“提示类”信号，遥控操作暂停，系统弹出提示信息，经人工判断后选择继续遥控操作还是跳出遥控操作；遥控操作过程中出现“闭锁类”信号，直接中断遥控操作。

以上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，在不脱离本发明创造构思的前提下，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 (5)

1.一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、总体建设方案：

S11、建立遥控操作功能总体框架；

S12、遥控操作执行流程；

S2、调控主站遥控操作实现方案；

S21、统一建模，将二次模型融合到调控系统模型中，结合遥控操作功能需求扩展模型，构建调控系统遥控操作模型，充分利用调控系统的一次模型以及二次模型，实现远方遥控控制操作步骤拆分具体化，提升系统远方遥控操作的安全性和可靠性；

S22、遥控操作票拟写；

S23、遥控操作票流程；

S24、安全闭锁与校核；

S25、遥控操作票执行流程；

S26、与OMS系统管理闭环；

S3、遥控操作闭锁逻辑。

2.根据权利要求1所述的一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，其特征在于：在S12操作步骤中，包括以下步骤：

S212、调控主站系统提供遥控操作专用界面，展示主站生成的程序化控制操作序列，并对操作序列实现防误校验、操作预演以及程序化控制遥控操作序列的操作执行等操作；

S122、调控主站系统完成遥控操作序列的生成以及遥控操作序列的执行等操作，在调控主站系统按照相关规则生成操作序列，操作序列的执行过程中，关联预先设定的闭锁逻辑，对实时信号进行自动检查校核，当发现信号不满足闭锁逻辑时将遥控操作流程强行停止，引入人工干预，人工对信号进行复核确认无误后复归后，可以选择恢复遥控操作。

3.根据权利要求1所述的一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，其特征在于：在S24操作步骤中，改进其余初始聚类中心确定机制具体步骤如下：

S241、操作闭锁，智能操作管理模块能通过判断操作设备的遥控闭锁信号，实现设备的遥控闭锁；

S242、系统拓扑防误校核，能根据电网拓扑关系来实现设备操作的防误闭锁；

S243、遥控操作票防误校核。

4.根据权利要求3所述的一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，其特征在于：在S243操作步骤中，遥控操作票防误校核包括以下步骤：

S2431、开票的防误校验：调控人员通过在EMS系统开票，形成操作步骤，系统依据防误逻辑规则、系统模型信息、设备运行状态信息进行防误校验，并将校验结果反馈给EMS系统，如果校验成功，EMS系统形成一个操作项，保存到遥控操作票中，如果校验失败，EMS系统提示用户校验失败原因；

S2432、审票的防误校验：审核人员可对票的单个步骤或整票进行防误校验，提供判断遥控操作票正确性的依据；

S2433、预演的防误校验：预演过程中对每一步执行防误校验，校验通过，预演继续；校验失败，提示校验失败原因，停止预演；

S2434、票执行过程的防误校验：票执行过程中对每一步执行防误校验，校验通过，允许执行；校验失败，提示校验失败原因，停止遥控操作票执行。

5.根据权利要求1所述的一种基于IES700系统的监控遥控操作智能联动防误闭锁方法，其特征在于：在S25操作步骤中，包括以下步骤：

S251、遥控操作票预演；

S252、遥控操作票预校核；

S253、遥控操作票防误校验；

S251、遥控操作票执行；

S251、遥控操作票执行人工干预。

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