戚思睿，竇 壯，林長盛，敖 榜

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）

1 系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)

1.1 系統(tǒng)總體功能

電網(wǎng)調(diào)度智能防誤系統(tǒng)主要具備了如下四個(gè)方面的功能。第一，具備較為健全的安全約束功能。本系統(tǒng)主要通過信息技術(shù)以及SCADA平臺(tái)來統(tǒng)一管理所有的操作制度以及工作步驟，其中每個(gè)環(huán)節(jié)都采取了科學(xué)的規(guī)則來完成相應(yīng)的安全校驗(yàn)工作，最大化地防止了人為因素以及電網(wǎng)產(chǎn)生變化而引發(fā)相應(yīng)的誤操作[1]。在該系統(tǒng)中，能夠通過潮流計(jì)算以及拓補(bǔ)分析這類方式，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的基本情況，來對(duì)工作人員操作過程中電網(wǎng)所產(chǎn)生的變化進(jìn)行分析，明確設(shè)備操作對(duì)電網(wǎng)所產(chǎn)生的直接影響，進(jìn)而獲得相應(yīng)的校驗(yàn)結(jié)果，如若校驗(yàn)結(jié)果不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么系統(tǒng)就會(huì)拒絕執(zhí)行誤操作，并將具備一定隱患的操作提醒給工作人員。第二，具備智能生成操作票的功能。通過本系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠讓擬票的過程顯得快捷、方便且準(zhǔn)確，所生成的操作票能夠?qū)ぷ魅藛T的操作進(jìn)行直接約束，并將下令及操作過程進(jìn)行詳細(xì)的記錄，其中存在實(shí)際操作環(huán)境以及擬票環(huán)境兩種能夠自由切換、互相獨(dú)立的環(huán)境，工作人員能夠直接點(diǎn)擊接線圖產(chǎn)生相應(yīng)的操作指令票，且操作不見的名稱能夠與實(shí)際SCADA系統(tǒng)相吻合[2]。第三，具備較強(qiáng)的自定義編輯功能。本系統(tǒng)能夠?qū)Σ僮髦噶钇本幪?hào)規(guī)則、新設(shè)施種類以及設(shè)備語句模型進(jìn)行自定義編輯，通過這樣的方式能夠讓系統(tǒng)具備更高的應(yīng)用拓展性，虛擬底線以及不同種類虛擬標(biāo)識(shí)牌都能夠被掛于該系統(tǒng)之中，如有人操作牌、正在檢修牌等。在該系統(tǒng)之中，普通用戶能夠根據(jù)自身的需求來自定義定制相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，充分迎合用戶的個(gè)性化要求。在該系統(tǒng)之中，主要包含了緊急操作以及常規(guī)計(jì)劃性操作兩種模式，其中常規(guī)計(jì)劃性操作的步驟如下：擬票--審票--模擬操作-下令-完成操作；而緊急操作的步驟如下：模擬操作-下令-完成操作。第四，該系統(tǒng)具備較為豐富的人機(jī)對(duì)話功能。在該系統(tǒng)之中，能夠給技術(shù)人員提供關(guān)鍵的信息，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)予以警示，并且技術(shù)人員在進(jìn)行操作時(shí)會(huì)自動(dòng)地儲(chǔ)存相應(yīng)的操作記錄。在該系統(tǒng)所配備的操作工作站中，能夠通過完善的音響設(shè)施來完成預(yù)警功能，主要是針對(duì)誤操作以語音或文字的方式來進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，本系統(tǒng)也能夠?qū)Σ僮髡Z言以及操作動(dòng)作進(jìn)行模擬，當(dāng)圖形的接線方式產(chǎn)生了較大幅度變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的操作語言以及操作動(dòng)作，并對(duì)操作全過程進(jìn)行記錄，這樣相關(guān)技術(shù)人員就能夠更為便捷地對(duì)其進(jìn)行查詢。本系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的支撐之下，能夠讓技術(shù)人員在遵循電網(wǎng)基本原則的前提之下，嘗試著對(duì)本系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程之中，能夠用到較為完善的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，有效解決人工統(tǒng)計(jì)較為繁瑣這一頑疾。

1.2 高級(jí)應(yīng)用功能

1.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)

網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)是電網(wǎng)調(diào)度智能防誤操作系統(tǒng)中的高級(jí)應(yīng)用功能，主要是對(duì)開關(guān)拉合電氣節(jié)點(diǎn)的實(shí)際變化情況進(jìn)行歸納與記錄，進(jìn)而構(gòu)成形態(tài)各異的計(jì)算孤島，能夠有效結(jié)合系統(tǒng)中的各類模塊。電力網(wǎng)絡(luò)主要是由刀閘、斷路器這類開關(guān)元件以及變壓器以及線路這類支路元件所組成，這類元件之間的連接點(diǎn)被稱作是“元節(jié)點(diǎn)”，而網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)會(huì)對(duì)開關(guān)元件的基本狀態(tài)進(jìn)行搜索，將元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)集合，形成一個(gè)共同的節(jié)點(diǎn)，這樣一來多個(gè)不含開關(guān)元件的連通電氣孤島就應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)分析的主要任務(wù)是對(duì)開關(guān)信息的實(shí)際變化情況進(jìn)行及時(shí)的處理，對(duì)發(fā)電場(chǎng)進(jìn)行合理的分配，計(jì)算變電站的用結(jié)點(diǎn)數(shù)，構(gòu)成全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)線，并根據(jù)相應(yīng)注入量來給系統(tǒng)中的應(yīng)用程序提供有關(guān)于接線方式的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息。電力系統(tǒng)開關(guān)信息產(chǎn)生變化，很有可能引發(fā)變電站母線所對(duì)應(yīng)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生較為明顯的變化，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)合環(huán)、開環(huán)并列以及解裂現(xiàn)象，由此能夠看出電力系統(tǒng)拓補(bǔ)分析可以快速且準(zhǔn)確地進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算[3]。

1.2.2 調(diào)度員潮流

在電網(wǎng)調(diào)度智能防誤系統(tǒng)中，具備調(diào)度員潮流功能，能夠根據(jù)計(jì)劃數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及超短期預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)來對(duì)調(diào)度員操作過程中的潮流分布進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。其中各類調(diào)度中心僅僅能獲取內(nèi)網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，且與自身的管轄范圍息息相關(guān)，但在調(diào)度員操作之后，潮流分布會(huì)遍及整個(gè)系統(tǒng)之中，因此調(diào)度員潮流應(yīng)當(dāng)對(duì)外網(wǎng)所作出的貢獻(xiàn)進(jìn)行充分的考慮，也就是指自身管轄范圍以外的電網(wǎng)。傳統(tǒng)方式是通過簡(jiǎn)化過后的模型來模擬出一個(gè)高度相似的外網(wǎng)，隨著相關(guān)技術(shù)水平的不斷提升，外網(wǎng)估計(jì)方式以及非簡(jiǎn)化的外網(wǎng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前本調(diào)度中心以及鄰近調(diào)度中心間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)越來越完善，這就標(biāo)志著調(diào)度員潮流的質(zhì)量有了較大幅度的保障[4]。

1.2.3 無功電壓優(yōu)化

系統(tǒng)會(huì)依據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況，綜合潮流分析的結(jié)果，并考慮到相關(guān)調(diào)度規(guī)章制度及調(diào)度員自身的工作經(jīng)驗(yàn)，來對(duì)電網(wǎng)中可控?zé)o功電源進(jìn)行改良與優(yōu)化，調(diào)整相應(yīng)的變壓器分接頭，以此來讓電網(wǎng)調(diào)度智能防誤系統(tǒng)能夠更為安全、更為經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)，使得電壓質(zhì)量得以提升，最大化地減少傳輸網(wǎng)絡(luò)中的電能損失。

1.2.4 狀態(tài)估算

系統(tǒng)能夠充分考慮到電網(wǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)方程，來對(duì)節(jié)點(diǎn)復(fù)數(shù)電壓進(jìn)行全面地估算。一般而言這類數(shù)據(jù)主要包含了節(jié)點(diǎn)是否注入了功、線路及變壓器是否注入了功等，通過這樣的方式能夠讓相關(guān)技術(shù)人員明確系統(tǒng)的基本運(yùn)轉(zhuǎn)情況，從而結(jié)合電網(wǎng)的基本特征來對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的調(diào)整。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要有硬件及軟件結(jié)構(gòu)組成，其中系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)主要包含了WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、一臺(tái)管理員工作站、數(shù)臺(tái)查詢用戶工作站以及數(shù)臺(tái)調(diào)度員工作站，如圖1所示。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器能夠和SCADA系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)服務(wù)器相呼應(yīng)，主要是用于為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息；應(yīng)用服務(wù)器主要是指支持整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度智能防誤系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)主要服務(wù)器，用于對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存，并確保不同的工作站能夠順利同步；WEB服務(wù)器主要是對(duì)歷史操作票進(jìn)行查詢以及統(tǒng)計(jì)，相關(guān)用戶必須要經(jīng)過外網(wǎng)以及防火墻來完成訪問；管理員工作站、調(diào)度員工作站則主要是指管理人員以及調(diào)度人員能夠進(jìn)行管理及使用系統(tǒng)的一個(gè)平臺(tái)。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)主要包含了安全約束子系統(tǒng)、調(diào)度日志子系統(tǒng)、在線擬票子系統(tǒng)以及配置管理子系統(tǒng)，如圖2所示。其中，安全約束子系統(tǒng)在本系統(tǒng)中占據(jù)了至關(guān)重要的地位，主要是對(duì)操作票、遙控操作以及調(diào)度指令票所具備的安全性進(jìn)行審核及校對(duì)，并根據(jù)實(shí)際情況給出相應(yīng)的輔助決策；在線擬票子系統(tǒng)的本質(zhì)為一個(gè)智能操作票系統(tǒng)，具備手動(dòng)及自動(dòng)開票功能；配置管理子系統(tǒng)主要是對(duì)用戶、圖形、流程、規(guī)則庫以及術(shù)語庫進(jìn)行管理；調(diào)度日志子系統(tǒng)屬于一個(gè)調(diào)度用戶操作中心，主要作用是記錄編輯、用戶查詢統(tǒng)計(jì)以及自定義應(yīng)用模板。

2 系統(tǒng)防誤約束機(jī)制優(yōu)化策略

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行操作時(shí)，確保設(shè)備以及人身的安全是最為基本的要求。系統(tǒng)防誤約束機(jī)制應(yīng)當(dāng)從防止誤拉合隔離開關(guān)、防止誤拉帶合接地刀閘、防止誤拉合斷路器、防止誤拉地線合閘以及防止誤入帶電間隔這幾個(gè)方面入手，這主要是因?yàn)樯鲜銮闆r所產(chǎn)生的操作事故最為頻繁，且具備較為惡劣的性質(zhì)以及較為嚴(yán)重的后果，電網(wǎng)智能調(diào)度智能房屋操作系統(tǒng)中的防誤約束機(jī)制應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮這類問題。可以在機(jī)制中加入“五防邏輯”這一基本理念，具體而言主要是在對(duì)一個(gè)刀閘或開關(guān)進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確其余設(shè)備此時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，也就是每個(gè)設(shè)備的開合都應(yīng)當(dāng)受到來自于其余設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的約束，在進(jìn)行實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以采取“與”或“非”來將運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行連接，形成相應(yīng)的邏輯公式，如若公式的數(shù)值為“1”或“真”時(shí)，那么就能夠?qū)υ撛O(shè)備進(jìn)行操作，如若公式的數(shù)值為“0”或“假”時(shí)，就不能對(duì)該設(shè)備進(jìn)行操作。系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，也應(yīng)當(dāng)受到相應(yīng)規(guī)則的約束，在對(duì)“運(yùn)轉(zhuǎn)”“熱備用”“冷備用”以及“檢修”這四種狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)要求嚴(yán)格明確轉(zhuǎn)換順序，必須要緊密聯(lián)系，避免跳越現(xiàn)象的出現(xiàn)。發(fā)電機(jī)出口電壓互感器柜和主變低壓側(cè)電壓互感器及避雷器柜都是直接和母線相連，傳統(tǒng)措施是在各開關(guān)柜裝帶電顯示器，利用帶電顯示器的接點(diǎn)閉鎖開關(guān)柜的柜門。但是實(shí)現(xiàn)柜門位置對(duì)其他開關(guān)的操作閉鎖比較困難，因此就需要在柜門裝設(shè)電編碼鎖或機(jī)械編碼鎖。當(dāng)帶電時(shí)，柜門鎖無法打開；在不帶電情況下，打開柜門進(jìn)行檢修時(shí)，通過微機(jī)防誤操作系統(tǒng)的規(guī)則庫可閉鎖其他開關(guān)的操作，從而確保人身和設(shè)備的安全。在轉(zhuǎn)換運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，主要是根據(jù)刀閘及開關(guān)的“合”及“斷”來實(shí)現(xiàn)，通過這一機(jī)制的應(yīng)用，能夠正確判斷開關(guān)以及刀閘的實(shí)際狀態(tài)，從而有效防止誤操作。

3 結(jié) 論

通過對(duì)電網(wǎng)調(diào)度智能防誤操作系統(tǒng)的分析，能夠得知這一系統(tǒng)在防止誤調(diào)度以及誤操作方面能夠產(chǎn)生較為深遠(yuǎn)的作用，有效促進(jìn)了電網(wǎng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，具備一定的優(yōu)勢(shì)，值得在電力行業(yè)之中應(yīng)用與推廣。