智能电网调度控制系统的二次设备防误技术

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年8期   作者:郝建源
[导读] 针对智能电网调度控制系统,对其二次设备的防误技术措施进行深入分析,提出二次设备防误的规则、逻辑和技术,旨在为实际的系统防误提供技术参考,实现预期的防误目标。
        郝建源
         国网山西省电力公司晋中供电公司  山西省晋中市  030600

        摘要:针对智能电网调度控制系统,对其二次设备的防误技术措施进行深入分析,提出二次设备防误的规则、逻辑和技术,旨在为实际的系统防误提供技术参考,实现预期的防误目标。
关键词:智能电网;调度控制系统;二次设备防误
        传统五防对避免误操作与保障人身安全具有重要作用,伴随调度和控制一体化不断发展和推广应用,设备远方操作得到广泛应用,使误操作的现象经常发生,导致事故大量产生,对电网运行安全性与稳定性都造成很大的影响。因此,有必要对二次设备防误引起足够的重视,并探讨有效的防误技术措施。
       1 防误规则
        根据调度规程与继保运行相关规定,结合普通与智能变电站实际情况,确定防误基本原则,将其作为指定防误相关规则时的主要参考依据。起主要作用的防误基本原则包括以下几点:一次设备不可在没有保护的情况下运行、二次设备的操作必须满足相关规定、如果电网的运行方式产生变化,则需对防误策略予以适当调整。将以上各项原则作为依据,对二次约束的一次和二次及一次约束的二次设备实施防误规则的制定。对于二次约束一次设备,在运转和热备用状态下,需要有一套以上保护处在正常运行状态;对于二次约束二次设备,防止由于操作不符合规定使设备产生误动或拒动;对于一次约束二次设备,在运行和热备用状态下,避免由于不正确的操作使一次设备无法被完整的保护[1]。
      2 防误逻辑
        在调度控制系统中,设备状态除了一次设备的各项状态信息,还包括二次设备及一次与二次设备各项异常状态信息。对于可遥控状态,可通过对不同设备对应的状态信息组合来得出。调度系统将间隔作为单位,以二次设备状态为依据对间隔中的装置实际工作状态进行计算,开关及刀闸实际可遥控状态均由不同装置实际工作状态通过组合计算来确定。根据继保运行基本要求,可对保护功能实际投入条件进行判定。
       3 防误技术
        为了能在统一平台实现防误,满足不同厂家提出的要求,应研究并制定通信协议。以现有通信规范为基础,对异常信息进行采集。在规约中对ASDU3进行扩展,使其变为ASDU179,对二次设备各项状态信息进行传输。
        以现有的调度系统与防误图模为基础,对防误模型及模型的拼接和校核进行扩展,使图模达到完整与统一。根据差异分析结果,结合相关业务要求,基于一次设备的模型对防误模型进行扩展,并在调度端对应的间隔模型基础上进行模型拼接,以变电站设备为依据对二次设备模型进行类型划分。
        在调度端将一次设备模型对应的文件导出并下发至防误系统当中,由防误系统以标准模型规范为依据,结合逻辑规则编写时需要准确的规范对防误模型实施转换,将间隔作为单位对模型进行拼接,并采用文件的形式将其上传到调度端当中。上传至调度端以后,根据模型文件,采用调度系统实施图形的绘制及关联。在变电站端以调度端为依据导出的模型,其扩展复核模型规范要求的模型,得到信息表传输至调度端。在调度端中,将二次装置和屏柜等作为单元,于间隔模型对防误模型实施拼接,对涉及到所有一次设备相关信息实施模型校核,在保证和一次设备描述保持一致的基础上,把一次设备对应的标志作为一个外键,使二次和一次设备之间实现拼接[2]。
        防误系统对模型进行上送时,对模型进行互校核,将其作为入库前主要防线。对于在变电站端进行上送的模型予以正确性及规范性的校验,使模型满足相关规范的要求,且准确无误,使站端与调度端相关数据保持一致与准确无误,避免由于子站数据模型没有达到规范要求而产生风险。


        在调度控制操作中进行防误校验。调度系统所用防误规则和逻辑尽管由子站的防误厂家负责提供,但实际的维护等基本工作通常在主站段和厂站段都能维护,而且维护同步性很差,对此,会使多点维护时的系统数据不能保持一致,产生误操作。以往的调度系统在导入防误逻辑时不仅步骤繁琐,而且维护的工作量相对较大。需先将模型提供给厂家,再由厂家根据防误信息实施扩充,同时增加必要的防误信息,将信息反馈至调度系统来导入。
        源端维护仅需在源端实施统一配置及维护,调度系统采用ASDU 对逻辑公式进行召唤,在完成解析和校验以后,将其更新至公式库当中;在逻辑公式产生变化以后,可以主动对逻辑公式进行上送,在完成系统的匹配与校验之后,将其更新至公式库当中。调度系统能对站段数据模型予以直接共享,以此减少维护实际工作量,使防误主子站达到逻辑共享。通过源端维护,能有效防止逻辑不一致等问题的发生[3]。
        防误算法引擎为以设备关联关系为基础,构建设备之间状态约束相互关系。对于约束关系,借助计算机技术来匹配和预存,在数据库当中临时存储防误规则,以此形成完整的专家知识库。防误规则采用知识库方式来描述,它的本质为以逻辑规则为依据表示知识库,对于知识库,可将其看成基本模式,包括动态数据库与规则库2个组成部分。其中,规则库为规则集合,具体的规则形式是条件、结论,其中,条件表示的是对生成规则进行激活的前提条件,而结论表示的是条件满足情况下的各项动作执行,对于动态数据库,存储问题各项已知条件与推理时产生的不同中间结果。防误规则在防误算法引擎支持下实现,防误校核采用算法引擎获取能对设备类型及间隔类型进行判别的依据,预先对模型信息数据进行加载,采用系统传递的各项指令信息,对设备规则进行匹配,并对设备间隔进行识别,确定设备具有的拓扑特征,获得设备实际状态信息,根据防误规则对设备操作实施防误判断,最后再把校核的结果反馈至系统,以此实现对操作的有效防误判断[4]。
        在一些比较特殊的情况当中,调度需要按照规定使保护退出,导致和防误原则产生冲突。在调度系统得到了调度指令以后,对调度指令对应的任务进行解析,获得操作间隔和设备及操作基本信息,以调度指令信息为依据对二次设备实施防误逻辑调整。在正常的情况之下,对于合母联开关,不用对母联保护对应的充电保护及跳闸出口压板实际投入等进行判别。若调度指令下达,则如果母联保护对应的充电保护与跳闸都没有投入,此时将有警告提示[5]。
4 结束语
        综上所述,电网倒闸和调度系统正在不断融合,调度和控制的一体化将得到深入推进,遥控及二次设备的防误是避免电气误操作主要重点,也是未来很长一段时间防误技术主要发展方向。根据相关实践结果,以主子站相互协同的防误技术为基础,能大幅提高防误水平,适应调度操作对安全提出的需要。在二次设备防误保障操作安全的基础上,智能电网调度控制系统可更深入的进行二次设备的顺控应用研究。
参考文献
        [1] 沙立成, 雷一鸣, 田宇晨, 李聪, 王冰, 许傲然. 电网精细化在线安全分析及应急处置预案智能生成设计研究[J].供用电, 2020, 37(04): 52-57+85.
        [2] 王飞鸣, 肖建毅, 杨永娇, 曾朝霖, 占力超. 基于智能电网调度控制的系统数据总线技术[J]. 电子设计工程,2020, 28(05): 139-142.
        [3] 谈林涛, 李军良, 任昺, 何杨, 高欣, 徐建航, 黄晴晴.基于RB-XGBoost算法的智能电网调度控制系统健康度评价模型[J]. 电力自动化设备, 2020, 40(02): 189-198.
        [4] 谭锡林, 叶萌. 智能调度控制系统在电网安全运行中的应用研究[J]. 自动化应用, 2019, 10(12): 82-83+86.
        [5] 陈宏胜, 许懿, 刘欣宇, 章涵之, 钟淘淘, 甘潼临. 阵列双活技术在智能电网调度控制系统的应用研究[J]. 电子器件, 2019, 42(05): 1099-1106.
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