[行业技术文章]基于统一平台技术的智能操作票系统

摘要:在调剂自动化、变电站自动化、微机庇护装配和电动操作装备的根蒂根基上，哄骗网络技术、统一平台技术和人工智能技术，完成基于统一平台的变电站智能操作票系统。该系统支持操作票三审流程、自动划定规矩校验及操作票自动执行功能。该文介绍了变电站智能操作票系统的技术特点、设计原则、系统结构和系统功能。

要害词：统一平台；智能操作票；推理机；SCADA

中图分类号：TM764.1　　文献标志码：B　　文章编号:1003-0867(2007)04-0035-03

随着电力系统的不竭成长和自动化水平的提高，尤其年夜无人值守变电站的运用，对变电站电气装备操作的靠得住性、准确性、平安性、快速性和远方自动操作提出了新的要求。今朝一直沿用的电气装备倒闸操作模式，是在肯定操作使命后，由变电站值班员填写操作票，经值班长审批，按值班调剂员饬令执行倒闸操作。已实行无人值守的变电站，一般由操作队人员完成，依然实行到变电站就地操作。调剂值班员哄骗调剂自动化SCADA系统对变电站进行监控，一般只进行分闸、合闸及调压等单一的操作。在电力系统中，随着机电装备制造技术、微机技术、网络技术、通讯技术和自动控制技术的成长，许多GIS组合电器、电控装备、微机型继电庇护平安自动装配、变电站综合自动化、调剂自动化等年夜技术进步前辈装备和系统的挂网运行，为改变电气装备倒闸操作的传统模式提供了物资根蒂根基。

1系统技术特点

1.1统一的支持平台

智能操作票系统采用全新的面向对象技术和模块设计方式，把系统分成两部门：一是底层支持平台，包括网络通讯子系统、数据库子系统、图形界体面系统、报表治理子系统和系统治理子系统；二是上层运用软件，包括操作票智能生成系统、操作票执行系统、操作票治理系统、人员权限治理系统等。实现了统一操作界面、统一维护修改、统一治理。

1.2家系统

系统运用家系统的思想来设计，经由过程建立典型距离模子（单母线距离、双母线距离、旁路距离等）、运行方式模子（运行状态模子、检修状态模子、热备用状态模子、冷备用状态模子）等数学模子实现常识库的建立；经由过程收集SCADA系统的远信信息来获取各要害点的状态进行常识获取，推理机哄骗这些拓扑数据来匹配并激活响应的划定规矩，进行正向推理和反向推理，得出当前的运行方式和距离类型，并寻觅相关的常识项，终形成知足条件的操作票；同时，系统具有自学习功能。

家系统及推理机技术比力复杂，下面简要介绍其实现原理：家系统一般由常识库、常识获取、推理机、数据库等几部门组成。

常识库是家系统的焦点，它主要是凭据家常识和经验形成的一系列划定规矩。凭据分析对象的分歧，常识库将划分为分歧的模块，常识的表达方式也有多种。本系统拟采用发生式划定规矩的表达方式。

推理机是凭据输进的信息，连系常识库的划定规矩进行推理。今朝有多种经典的推理策略，本系统拟采用正向推理及反向推理及夹杂式推理策略。
数据库寄存推理所需的各类数据和结论，实现数据的存储、治理和信息交换等功能。家系统的数据库也能够用于治理、参考等方面。

常识获取是家系统的重要组成部门，它是将现实中不竭泛起的新问题经过总结后添加到常识库中。经常使用的方式有机械式学习、家指导学习、经由过程实例学习等。由于实现机械式自学习存在相当年夜的难度，本系统主要经由过程机械式学习和家指导学习的方式实现划定规矩的动态维护。

1.3基于实时信息和图形的系统

系统采用基于调剂SCADA图形和操作票图形生成技术，解决了操作票的实时性要求，保证了操作票生成、预演、执行、检验的准确性。图形系统采用面向对象技术开发的全图形、全汉化系统，功能丰硕、操作简洁、显示灵活、反应快速。同时，提供功能壮大、操作利便的图形编纂器，各类电力系统中的对象可由图元暗示，图元可由用户自界说和生成。

本系统经由过程统一平台技术实现了操作票家系统、五防系统、监控系统，变电站综合自动化系统的信息整合。

2系统功能

智能操作票系统主要包括以下功能模块：操作票智能开票子系统、操作票三审流程子系统、操作票执行子系统、操作票治理子系统、操作票仿真培训子系统、人员及权限治理子系统等。

2.1操作票生成家子系统

操作票生成家子系统包括两个部门：操作票家库模式维护模块和操作票智能生成模块。

凭据对典型操作票的分析回纳，得出操作票模式的三个要素：接线方式、庇护方式和操作使命。而终操作票的生成则是依靠于票模式和装备单元。

操作队值班员凭据调剂下达的操作预告，在操作队工作站（或变电站工作分站），由系统凭据电网运行模式、变电站线路距离类型（分为线路距离模块、主变距离模块、装备庇护模块等）、家模式库和运行方式自动推导包括一次、二次装备的操作票。对于距离类型怪异的，运行方式没有普遍性的操作票，依靠运行模式库和家模式库没法生成的操作票，可以采用在一次主接线和二次装备姿态图上，经由过程点击装备和操作菜单生成操作票。操作票具有票号、生成时间、有关人员审核操作票的修改定见和时间及签名等信息。

操作票生成后，由运行人员进行检查，假设发现毛病进行修改。确认无误后将操作票保留至数据库，供五防系统挪用执行；也能够直接交由操作票自动执行模块执行。

2.2操作票对于电网平安的作用

操作票对于电网平安的作用举足轻重，操作票的审查流程也很是严酷。系统支持操作票的三审流程：操作人开票自查、监护人复审、值长定审的三个审核进程按权限灵活实现。

支持子站开票、主站审核模式，对审核欠亨过的票支持“发回修改”功能，并记实每张操作票的历史审批流程。

2.3操作票执行子系统

操作队值班员凭据调剂下达的操作饬令，在操作队工作站（或变电站工作子站），用智能开票系统生成操作票，或打开预存的操作票来执行操作。首先运用五防划定规矩对操作票进行校验，接着进行操作权限检查，将经审核无误的操作票交计较机依照顺序逐项下达操作饬令。操作时，五防系统慢慢解析操作步骤，将远控操作旌旗灯号经由过程串口或网络通道传给后台监控系统。由监控系统直接对变电站装备或综合自动化装配进行远方远控操作，自动完成操作使命。操作分为逐项操作或综合操作。操作内容依照分歧的操作项目分为远控操作、投停庇护（软压板）、检查操作项目等。在执行进程中，执行子系统会自动记实执行操作完成的时间、操作饬令下达者等信息。计较机在执行操作使命进程中，发生下列事项时将自动中断操作，直到破除异常。

每步操作前严酷进行逻辑判定，核对操作事项与操作装备位置是否对应。发现现实位置有误，中断操作。

操作饬令下达后，由于装备操作机构及二次装配等缘由，造成饬令执行失败，中断操作。

变电站综合自动化装配收集到的装备状态与现实装备状态不合错误应，或实时系统反应的装备状态与现实装备状态不合错误应，中断操作。

操作饬令分步进行，上步饬令执行和实时系统反馈信息准确后，才能进行下一步操作。否则，中断操作。

在自动执行进程中，将操作票系统、五防系统、监控系统和变电站综合自动化系统的信息有机的整合在一起：操作票家系统生成操作票；五防系统运用五防划定规矩来校验，解析操作步骤，将就地操作变为远方操作，并将操作指令发送给监控系统；监控系统接收到操作指令后，直接操作远方装备或变电站综合自动化装配，完成整个操作。

2.4操作票治理子系统

操作票查询统计、历史票的治理系统的维护。所有1、二次操作项短语，操作动词等，都保留在数据库，利便运行人员在线修改。运行方式，操作划定规矩也能够在线修改、复制和拷贝。

操作票打印。操作票打印花式依照尺度设置，也能够自界说或修改，知足分歧的票面需求。

操作票生成信息的治理。操作队值班员使用操作票家子系统编写的所有操作票信息，包括操作票编号、运行使用人员、生成和审核时间及签名。

操作票执行信息的治理。不论是在操作队工作站，仍是在变电站工作分站，操作票每项执行竣事、时间、操作人等，都保留至数据库，以便存档和检查。

2.5操作票仿真培训子系统

培训功能是在不干扰变电站正常运行的条件下，对运行人员的倒闸操作和事故处置能力进行培训。培训开票进程与现实开票进程完全一致，一样支持多种模式的开票方式。支持考试功能，答理由负责人给出考核题目，让运行人员对给定的操作使命，经由过程对一次和二次装备的操作来生成倒闸操作票。将运行人员建造的操作票与尺度操作票相比力，对运行人员的现实操作水平做出评价，以提高值班员的操作技术。

3系统模式

3.1集控中心模式

在集控中心模式下，集控中心值班员接到调剂使命后，使用操作票智能生成系统开出操作票后，首先运用五防划定规矩进行校验，经由过程校验后确认当前操作人和监护人是否具有相关的操作权限。经由过程权限确认后，则从步起头慢慢解析操作步骤，并将远控指令发送给调剂监控系统。饬令花式：目的装备地址[站号，装备点号]，操作项目。同时记实操作人、监护人信息和操作时间。

集控中心的调剂监控系统接收到五防机的远控指令后，解析饬令花式，获取目的变电站信息和目的装备信息后，经由电力远动通道，向变电站装备或综合自动化装配发送远控饬令，执行操作。

远控操作完成后，将操作的反馈信息和当前目的装备的状态信息发回五防系统。五防系统对操作成效进行检查，假设操作没有成功，则中断本张操作票的执行；假设操作成功而且实时状态连结一致，则继续下一操作步骤的执行（所有步骤轮回执行）。

在执行进程中，假设泛起操作失败或实时状态纷歧致的情况，则中断本张操作票的操作。

3.2有人值守变电站模式

在有人值守变电站模式下，直接在变电站端开票，交由五防系统进行划定规矩校验，确认当前操作人和监护人是否具有相关的操作权限。经由过程权限确认后，则从步起头慢慢解析操作步骤，并将远控指令发送给当地监控系统（当地功能）。饬令花式：目的装备地址[站号，装备点号]，操作项目。同时记实操作人、监护人信息和操作时间。

当地功能系统接收到五防机的远控指令后，解析饬令花式，获取目的装备信息后，直接向变电站装备或综合自动化装配发送远控饬令，执行操作。

远控操作完成后，将操作的反馈信息和当前目的装备的状态信息发回五防系统，五防系统对操作成效进行检查，假设操作没有成功，则中断本张操作票的执行；假设操作成功而且实时状态连结一致，则继续下一操作步骤的执行（所有步骤轮回执行）。

在执行进程中，假设泛起操作失败或实时状态纷歧致的情况，则中断本张操作票的操作。

3.3并发操作模式（远方和就地同时操作）

在现实的操作进程中，可能会碰着这样的情况，集控中心和变电站端同时对变电站的装备进行操作。这个时辰就必需要斟酌就地操作和远方操作的先级问题，原则上，就地操作的先级高，其次是远方的远控操作。即先依照变电站真个开票—划定规矩校验—自动执行这程进行就地操作；操作完成后将信息反馈到五防系统；接着依照集控站的自动执行流程，执行远方的操作使命。

4竣事语

变电站智能操作票系统的研制，进一步提高了变电站的平安防误水安然平静综合自动化运用水平，充实阐扬了计较机网络技术、通讯技术和自动控制技术的潜能。该系统的运用使操作票开票工作和倒闸操作这一系列复杂、繁重的工作，变为由计较机辅助自动控制完成，进一步促进电气1、二次装备自动控制水平的提高和电力系统自动化运用水平的提高。

参考文献
[1]徐淑珍,朱子述,张君,李洪涛.变电站操作票仿真系统的面向对象设计和实现.上海交通年夜学.
[2]胡海涛,孙宏斌,张伯明,邓岳辉.变电站操作票家系统的研究与运用.
[3]刘蔚,孔斌,杨宛辉,谢琦,许珉.变电站计较机仿真培训家系统的图形治理系统.