电网调度防误操作管理的策略研究

电网调度防误操作管理的策略研究

(国网新疆电力公司塔城供电公司新疆塔城834700)

摘要:针对现阶段电网调度防误操作的发展要求,对比不同类型的调度防误操作管理系统,阐明了各自的优缺点,提出了新型防误操作管理策略,以此为基础构建防误操作管理系统,明确了技术构架和功能模块。该系统的建立提高了调度防误操作管理的信息化、智能化水平。

关键词:配网调度;防误操作;专家系统

1研究现状

1.1现状调查

按照“大运行”体系深化建设及国调关于进一步加强配电网调度运行的若干意见(调技[2016]100号)文件要求,在充分调研梳理新疆配电网运行问题的基础上,因地制宜,统筹实施,2015年年底开展全省范围内配电网在运设备调度命名及配网图形规范化整治及建模工作,同步推行配电网基础数据全异动规范管理,整合现有系统和资源,开展营销用电信息采集系统配变台区数据向地县一体化系统接入展示工作,多方位感知及管控配网停电事项,通过配网调度图形和用采配变数据的融合,基本摆脱配网长期“盲调”现状,实现了配网调度分段、分支、配变台区在线准实时监视及研判功能,提升配调运行监视及故障研判指挥履职能力和业务管理水平。

1.2防误操作管理的现存类型

(1)知识库型防误操作管理系统。该系统应用数据库技术将大量的调度操作任务票按照操作目的、设备类型、执行单位等分类存入数据库中。倒闸操作时,调度员可以根据检索条件,查询到相应的典型票或历史票,然后在此基础上进行修改,得到实际需要的操作任务票。该系统易操作,易利用,但不具有智能性,缺少防误管理功能,无法识别操作内容是否正确。

(2)仿真型防误操作管理系统。该系统采用图形化技术,仿真模拟电网系统接线。调度员在执行任务时可在系统图上直接点选设备,然后选择操作内容(如投入、停用等)。系统自动进行规则检查,对于规则检查通过的操作形成任务票,对未通过的操作给出提示。该系统使用起来一目了然,设备操作直观,具备一定的防误操作功能,但由于操作规则的狭义性,使得安全校核仅局限于单一设备,不能涉及全电网的智能校验,缺乏自动检查机制和生成策略。

(3)专家系统型防误操作管理系统。该系统运用产生式规则作为知识的表示方式,通过运用不同程序段或者遵循开关控制逻辑表示实现防误操作。此类系统具有一定的智能性,由于推理机的加入,使得操作内容可以自动生成。但是,由于开发语言图形功能问题,整体效果不逼真,界面不太友好。同时,程序实现复杂,可移植性、通用性较差。

2防误操作管理的研究内容

针对上述类型防误操作管理系统存在的问题,借鉴优点,运用现有新技术,结合实际工作需要,本文提出了基于网络拓扑的防误判断、智能成票和链路显示的防误操作管理策略。建立起一套完整的电网调度维护、模拟、开票共享平台,为调度员提供了友好的图形化界面,以直观的方式描述电网元件的形状、状态以及连接关系等记录它们的名称、类型、电压等级等信息。预置了全面的一次系统设备的防误逻辑判断,对违反调度操作规程的操作发出警告,对一些特殊情况或重要操作给出提示框或确认对话框,确保调度指令的正确性。同时,提供基于网络拓扑的全智能开票功能,辅以点图成票、手工开票、按典型票开票、按历史票开票等功能,提高调度员的工作效率,并设计了操作票的安全校核算法,提升调度指令票的安全性,真正做到了人机联合把关,为调度安全生产保驾护航。

2.1基于网络拓扑的防误判断

系统在进行防误逻辑判断的时候,是按照图形接线方式进行拓扑分析、采用数学推理的方式实现的,而不是采用人为设置规则或者专家库的方式。这样的好处在于调度员不必维护规则库,只要按照图形接线绘制完成就可以了,极大地减少系统的维护量。防误功能分两类:第一类是防误闭锁功能,指对违反调规和安规的操作的禁止功能;第二类是防误提醒功能。

2.2链路显示技术

系统提供复杂链路的简化显示功能,将相关连接线路在一屏上显示,实现复杂线路的简化显示,并实现随着运行方式的变化而变化,包括相关链路、送电链路和本线链路等。存在同杆线路管理的情况下还可以显示同杆链路。

2.3智能操作票生成功能

系统可实现全智能成票、点图成票、按典型票成票、按历史票成票、手工拟票等五种开票方式,其中全智能成票方式是基于网络拓扑的操作票智能生成策略。应用了合解环倒电路径搜索技术、合解环倒电方案优选排序算法以及操作任务票安全校核算法。无论多复杂的配电网络,系统都能够按照指定的操作目的和操作方式轻松计算出最优的运方计划,生成调度操作任务票。

(1)合解环倒电路径搜索技术。根据当前运行方式,通过网络拓扑分析,自动搜索物理上可行的供电路径。

(2)合解环倒电方案优选排序算法。通过网络拓扑搜索技术获取理论上的供电方案,实际上有些并不一定合理,因此,系统采用优选排序算法对方案进行优化。排除不合理方案,筛选、排序备选方案。排除算法就是指不满足给定规则之一时就予以排除。给定规则是根据电网运行方式、调规安规以及调度经验整理出来的。排除的条件有:禁止合解环的开关(未核相的等)、限电开关或者经过潮流分析估算会造成设备越限等。优选算法就是对可行的方案进行排序,算法对优选条件设置了不同等级的权值,然后对各个方案计算其权值,通过权值大小进行排序。

(3)操作任务票安全校核算法。该算法实现了操作任务票的校核,考查该操作任务票在执行时是否满足当前防误模拟屏的防误逻辑,是否会引起设备过载等。主要校核以下内容:一是考查操作任务票的内容是否满足调度倒闸操作规定;二是要保证在操作过程中不能发生设备过载;三是对操作结束后的设备最终状态进行验证。

(4)多任务图形更新技术。系统的图形管理模块应具有预先存储、预更新功能,根据实际情况将未来的电网接线方式修改并保存为“更新任务”,并可以同时保存多个“更新任务”,在需要更新时调出所需的“更新任务”进行更新,这样调度员可以合理安排自己的时间,预先进行图形维护,并可以保证系统图形的及时更新,不会造成图形更新滞后或者超前的现象。

3防误操作管理的系统架构

3.1系统的技术架构

系统在技术架构上分为业务中心、支撑平台、数据中心、硬件平台等四层,其中业务中心提供了诸多应用功能。支撑平台包括了操作系统、数据库管理系统、Web服务的支持、数字化的电网模型和一些接口服务,数据中心主要是要对所需数据进行处理(存储或读取),硬件平台定义了系统的基本硬件组成。系统的技术架构如表1所示。

3.2系统的功能架构

系统从功能上主要分五个模块:防误操作管理模块、智能操作票模块、Web图形服务模块、图形管理模块和其他管理功能模块:

功能模块主要是由系统提供的调度管理软件、图元编辑器、图形编辑软件、联机通讯程序、Web服务程序来实现的,通过系统提供的软件可以完成图元绘制、图纸建立、修改、删除以及在这些图纸上的模拟预演操作、开操作票及安全校核等工作。

3.3系统的硬件构成

系统从硬件上可以划分成系统服务器、调度员工作站、图形编辑工作站、其他用户工作站等模块。

结束语:

综上所述,开展配网调度防误操作管理的策略研究,提出了配网防误操作系统的研制内容、设计方法以及架构模式,实现了智能成票、拓扑防误、安全校核、优选方案等控制目标。该系统的应用满足了实际工作需要,提高了防误操作管理水平,为确保电网安全、优质、稳定运行提供了坚实的技术支持。

参考文献:

[1]李于剑.VisualC++实践与提高(图形图像编程篇)[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[2]王世祯.电网调度运行技术[M].沈阳:东北大学出版社,1997.

[3]林宇峰,钟金,吴复立.浅谈提高10kV配网供电可靠性的管理措施[J].今日科苑,2010,(17):110-111.

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