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一種電網(wǎng)調(diào)度智能防誤系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2012-04-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

0引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201693.htm

近幾年來(lái),陽(yáng)江電網(wǎng)迅速發(fā)展,自動(dòng)化水平不斷提高。目前已有3座220kV變電站和14座110kV變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化并接入調(diào)度自動(dòng)化。未來(lái)3年內(nèi),又將有2座220kV變電站和4座110kV變電站接入調(diào)度自動(dòng)化。界時(shí),陽(yáng)江地區(qū)將設(shè)5個(gè)集控中心,其主要的任務(wù)是對(duì)所轄區(qū)域電網(wǎng)中各變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視和對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行集中控制。集控中心監(jiān)控采取調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方工作站的形式實(shí)現(xiàn)。目前,陽(yáng)江調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)采用的是IES500U調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),包括SCADA系統(tǒng)和PAS高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng),其中PAS高級(jí)系統(tǒng)應(yīng)用包括狀態(tài)估計(jì)、潮流分析、短路電流計(jì)算、負(fù)荷預(yù)測(cè)和AVC。

1問(wèn)題提出

陽(yáng)江地區(qū)集控中心的監(jiān)控系統(tǒng)采取調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方工作站的形式實(shí)現(xiàn),延續(xù)了調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)各類功能,為集控中心提供了遙控操作的功能,但此遙控功能基本是一種無(wú)約束的操作。這種無(wú)約束的遙控操作存在很大的誤操作隱患。這些隱患除電力五防規(guī)定中的誤選操作設(shè)備、帶地刀合閘、帶電掛接地線和接地刀閘、帶負(fù)荷拉合刀閘外,還包括跨步操作、上步?jīng)]有實(shí)際操作完成而操作下一步、違反刀閘操作順序規(guī)定、設(shè)備各側(cè)開(kāi)關(guān)操作順序規(guī)定等。此外,在實(shí)際操作時(shí),不易判斷出操作后可能出現(xiàn)的結(jié)果,是造成誤操作的最大隱患。

針對(duì)以上問(wèn)題,有必要開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng),同時(shí)解決電網(wǎng)誤調(diào)度和集控中心遙控誤操作問(wèn)題。

2系統(tǒng)邏輯構(gòu)成

系統(tǒng)主要邏輯構(gòu)成如圖1所示。

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3系統(tǒng)模塊

電網(wǎng)系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)調(diào)度指令和遙控操作進(jìn)行,其系統(tǒng)模塊主要包括安全約束子系統(tǒng)、在線擬票子系統(tǒng)、規(guī)則維護(hù)子系統(tǒng)、調(diào)度日志子系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要以SCA DA/EMS為依托,運(yùn)行于SCADA系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)機(jī)上。

3.1安全約束子系統(tǒng)

安全約束子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,用以校核調(diào)度指令票和操作票是否安全,給出輔助決策,其主要安全約束功能有以下5個(gè)方面。

3.1.1實(shí)時(shí)分析性約束

實(shí)時(shí)分析性約束的主要目的是通過(guò)電網(wǎng)實(shí)際接線方式和運(yùn)行方式,以及二次設(shè)備的配置情況,分析操作前后的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)運(yùn)行方式合理性給出約束條件或操作提醒,如圖2所示。

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3.1.2自定義條件約束

對(duì)一些特殊的設(shè)備的操作,可通過(guò)自定義條件邏輯來(lái)對(duì)設(shè)備的操作進(jìn)行約束,其主要目的是滿足設(shè)備操作的特殊性。其判別依據(jù)是用戶自定義的邏輯單元,任何可操作設(shè)備都可通過(guò)邏輯表達(dá)式定義約束其操作的邏輯單元,邏輯單元的參數(shù)可以是任何采集的遙信或遙測(cè)量,用戶可根據(jù)需求和操作原則自編寫操作邏輯,來(lái)形成對(duì)操作的約束。

當(dāng)進(jìn)行某設(shè)備的某種操作時(shí),系統(tǒng)利用當(dāng)前狀態(tài)通過(guò)邏輯計(jì)算得到的約束結(jié)果來(lái)判斷是否允許操作,如圖3所示。

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以邏輯單元作為約束的條件可分為以下幾種類型:

(1)無(wú)條件不可操作。操作設(shè)備必須符合設(shè)定的操作條件才能進(jìn)行操作,在沒(méi)有設(shè)定操作條件的情況下不能操作。

(2)無(wú)條件可操作。不管有無(wú)操作條件限制,都可操作,主要滿足常規(guī)的遙控操作。

(3)有條件可操作。沒(méi)有設(shè)置操作條件時(shí),認(rèn)為滿足操作條件,可操作,有設(shè)置操作條件時(shí)要確認(rèn)操作條件通過(guò)方可操作。

(4)不可操作。不管有無(wú)操作條件,均不能操作,其主要作用是防止誤拉合一些重要的保電單位的供電線路。

3.1.3潮流分析約束

潮流分析約束是通過(guò)擬票形成指令序列,在擬票的同時(shí)形成潮流模擬的預(yù)演指令,實(shí)時(shí)將潮流計(jì)算后的信息反映到界面上,如有潮流認(rèn)為的可疑信息(母線失壓、合解環(huán)、并網(wǎng)、越限等),其將作為約束信息以彈出警告框的形式給出提示,輔助調(diào)度員進(jìn)行分析。如圖4所示。

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3.1.4檢修計(jì)劃約束(調(diào)度指令票功能使用)

調(diào)度日志中的檢修計(jì)劃與調(diào)度操作指令票之間應(yīng)建立安全約束的關(guān)聯(lián)性,系統(tǒng)可根據(jù)此關(guān)聯(lián)性對(duì)調(diào)度員擬票進(jìn)行約束,防止在某一步工作未完成時(shí)就已經(jīng)對(duì)工作設(shè)備進(jìn)行下令,并由檢修計(jì)劃及其與指令票間的約束條件來(lái)確定是否可以打印調(diào)度操作指令票或執(zhí)行調(diào)度指令票,從而將指令票與檢修計(jì)劃結(jié)合實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。

3.1.5操作票約束(遙控操作票功能使用)

在電力系統(tǒng)倒閘操作的規(guī)程中規(guī)定了嚴(yán)格的操作流程,其中操作票制度是電力系統(tǒng)常規(guī)的倒閘操作避免誤操作的有力手段。如果能將操作票中的各步驟同實(shí)際操作設(shè)備對(duì)應(yīng)起來(lái),那么,在進(jìn)行遙控操作時(shí),即可通過(guò)操作票來(lái)對(duì)遙控的設(shè)備進(jìn)行操作約束。這種約束充分利用了操作票制度的嚴(yán)格性,即打開(kāi)已批準(zhǔn)的操作票,經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)分析約束、自定義約束和潮流分析檢查通過(guò)后,形成“預(yù)操作序列”,在實(shí)際操作時(shí)根據(jù)“預(yù)操作序列”中的當(dāng)前操作步驟和選擇的遙控設(shè)備和狀態(tài)進(jìn)行比較形成“約束結(jié)果”。能夠?qū)崿F(xiàn)的約束有:是否誤選操作設(shè)備、是否跨步操作、上一步是否操作完成(狀態(tài)是否已達(dá)目的狀態(tài))、操作序列中未操作設(shè)備狀態(tài)是否為操作前狀態(tài)等。

3.2在線擬票子系統(tǒng)

對(duì)于一些常規(guī)的多步操作,一般要先書寫操作票,再根據(jù)操作規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行實(shí)際下令。系統(tǒng)在一次接線圖上直接形成操作票,無(wú)需人工編寫,通過(guò)點(diǎn)擊操作設(shè)備形成操作步驟,可將操作步驟與實(shí)際操作的設(shè)備模型對(duì)應(yīng),因此不僅提高了操作票的生成效率,同時(shí)在形成票時(shí)可根據(jù)實(shí)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行方式判斷各操作步驟的合理性。各操作步驟在擬票過(guò)程中與所涉及的操作設(shè)備形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,解決了操作票步驟描述的識(shí)別問(wèn)題,為得出準(zhǔn)確的約束結(jié)果提供了可能。

同時(shí),在線操作票功能充分利用了SCADA系統(tǒng)中豐富的設(shè)備模型信息、圖形信息和實(shí)時(shí)采集量值,大大降低了額外的維護(hù)量;信息來(lái)源的一致性,使操作票步驟中的設(shè)備信息描述更加準(zhǔn)確;系統(tǒng)所設(shè)計(jì)用戶可自定義標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)句模型和術(shù)語(yǔ)庫(kù),操作票中各類步驟描述有極強(qiáng)擴(kuò)展性和適應(yīng)性,提高了擬票效率,使操作票更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。

3.3規(guī)則維護(hù)子系統(tǒng)

規(guī)則維護(hù)子系統(tǒng)是系統(tǒng)的維護(hù)中心,有如下功能:編輯設(shè)備操作對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句模型;自定義特殊的安全約束規(guī)則;定義各類設(shè)備的綜合令的拆解步驟;定義二次設(shè)備的配置;系統(tǒng)權(quán)限管理。

3.4調(diào)度日志子系統(tǒng)

調(diào)度日志子系統(tǒng)主要有如下幾個(gè)功能:

(1)編輯功能。用戶可編輯如指令票、異常記錄、電話記錄和檢修計(jì)劃等內(nèi)容。并可設(shè)置檢修計(jì)劃與指令票的關(guān)聯(lián)關(guān)系,作為一個(gè)特殊的智能體對(duì)指令票的指令進(jìn)行約束。

(2)查詢功能??蓪?duì)所有記錄的任意條件的組合查詢。

(3)自定義模板功能。用戶的需求是動(dòng)態(tài)的,用戶有新的界面需求時(shí),可通過(guò)修改模板實(shí)現(xiàn),方便用戶進(jìn)行擴(kuò)展。

4總結(jié)

智能防誤系統(tǒng)將拓?fù)浞治鏊惴ê臀宸酪?guī)則充分結(jié)合,擴(kuò)大了五防的概念,提高了拓?fù)浞治龅膽?yīng)用;將約束與檢修計(jì)劃結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了調(diào)度管理上的閉環(huán),降低了誤調(diào)度的可能性;擬票的同時(shí)進(jìn)行潮流計(jì)算分析,為調(diào)度員科學(xué)地分析電網(wǎng)變化帶來(lái)了理論依據(jù),同時(shí)提高了高層應(yīng)用軟件的實(shí)用性。




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