摘要:目前电网日常调度操作的安全性检查主要依赖于调度员的经验,调度控制系统中只有简单的闭锁检查。随着地县调控一体化系统的建设,电网结构更加复杂,调控人员面临巨大的运行压力,为了避免发生人为原因的误操作事故,提高电力生产安全性,减轻调控人员的压力,开发了电网调控操作智能防误系统。
关键词:电网调控;智能防误;智能防误
1防误操作系统概述
1.1防误操作系统结构
智能防误系统主要包含硬件和软件两个方面的结构,硬件结构包含数据服务器、工作站以及局域网等。其中数据服务器主要用于系统中产生的数据,并通过数据源与服务器相连,得到相关的信息数据;调度工作站则为调度员的工作提供方便,防误模拟在其中运行实现操作模拟、票务管理以及查询等功能。软件的结构主要有防误操模拟操作系统、职能操作票系统、图模编辑系统、数据库和操作系统。
1.2防误操作系统的主要功能
防误模拟操作系统的一次接线中包含全部的调度设备,基于不一样的设备可以选择使用不同的模拟操作方式。调度工作人员通过模拟能够掌握操作结果,当出现违反安全生产流程或者操作后果可能造成变电站以及母线失压的现象时,就会发出警告,为实现安全调度保驾护航。系统会对整个操作流程进行记录,形成信息日志,方便调度员的查阅与改进。继电保护和自动装置都是系统的重要构成元素,需要应用防误技术进行处理,操作主要包括投入和停止,高频的保护与信号、跳闸和停用三种运行方式有关,因此需要基于不同的运行方式设置保护名称和状态,实现精确化的状态防误;挂牌操作是指在对一次设备进行检修时,系统会自动在模拟图当中挂牌,当向挂牌的设备送电时,系统会进行提示和禁止,以保护设备和工作人员的安全;操作导致变电站或者是母线失电的情况下,系统会发出警告,直到正常供电;可以在系统中对设备的参数进行修改;操作记录中包含有操作的具体内容、时间、人员结果等,能够在系统中详细查询到,智能操作票系统还能够进行票务统计,并实现操作票的模糊查询;辅助功能主要是对事故以及系统中存在的异常进行提醒、动态化的提醒以及提供事故的预案链接,保证事故的及时发现、排查和处理;在事故发生之后不及时对模拟图进行更正会造成防误系统的破坏,因而创建事故处理的功能,能够基于事故汇报改变状态;系统还具有高危客户停电预警的功能,如果调度操作可能造成高危客户停电,系统会及时发出警告,提醒调度工作人员,保证高危用户的稳定可靠用电。
2电网调控操作智能防误技术
2.1三级智能防误体系
调控一体模式下,调控人员的控制对象是电网,而不再是单一的变电站、间隔和设备。因此,面向调控人员的操作防误体系不仅要吸取变电站“五防”(防止带负荷拉开关、防止带电合接地开关、防止带接地开关或地线合闸以及误人操作间隔、误选操作设备)的运行经验,同时必须形成电网级的防误规则,如停电、合环、解环以及对侧接地本侧送电等。通过研究,本文提出了基于网络分析的涵盖间隔层、设备层、电网层的三级智能防误体系。
(1)间隔层防误
间隔层防误通过网络拓扑分析设备运行状态及设备间的连接关系,归纳出开关、刀闸和接地刀闸的拓扑防误闭锁规则。间隔层防误主要包括:本体状态防误:主要是指操作设备本体处于某种状态而应禁止的操作,例如:设备本身就处于操作目的状态等。开关操作防误:带接地刀合开关等。刀闸操作防误:带接地合刀闸提示、带电拉合刀闸提示、非等电位拉合刀闸提示、拉合旁路刀闸提示、刀闸操作顺序提示等。地刀操作防误:带电合接地刀闸提示、带接地刀闸合开关提示。
(2)设备层防误
设备层防误主要基于设备对各侧开关、刀闸以及与设备各种牌相结合的操作进行防误。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设备层防误主要包括:设备操作顺序防误:对变压器、线路各侧开关操作顺序进行提示,对变压器中性点地刀操作进行提示,对3/2接线开关操作顺序提示等。挂、拆标识牌的防误:设备非冷备用或安全隔离状态时禁止挂地线、挂检修牌或有人工作牌,设备挂有“有人工作牌”时禁止拆除地线等。由于标识牌的存在而禁止设备操作的防误:例如某设备(特别是T接,TT接线路),当设备某侧未安全隔离时的情况下就挂地线或合地刀;接地未拆除时,合刀闸或开关等误操作。
(3)电网层防误
电网层防误主要是根据电气岛状态和电气设备间的拓扑关系来实现设备操作的防误闭锁。主要包括:危及电网安全的误操作防误:误跨电压等级电磁环网、误解列、非同期并列等。影响供电可靠性的操作防误:对母线失压、变电站失压、重要负荷或保电设备停电等进行提示。合环操作防误:自动识别站内合环操作,对于跨站合环的操作给出合环电源点,能判断30度角的合环操作,自动计算合环后的穿越电流。潮流校核防误:通过对操作后的预想断面进行潮流计算,得到设备的潮流越限信息;通过对操作前后的潮流对比,可知操作影响的潮流重大变化情况。二次设备动作防误:对于操作引起母线失压而导致备自投动作的操作自动给以提示。
2.2一体化智能防误系统设计
在“调控一体化”运行模式下,调控中心遥控操作日趋增多,而现有的调控中心调度自动化系统不具备完善的遥控防误约束功能。针对此问题,在上述研究的基础上,开发实现了一套智能防误系统,以完善调控一体化系统应用,加强调控中心遥控操作的安全性。
(1)在EMS系统基础上开发,共享网络服务、数据库服务、图形支持等资源。系统可配置在EMS系统的任一个或多个节点上运行,配置灵活,符合客户/服务器体系结构。电网模型一体化:智能防误系统以新一代电网调度控制系统为基础,所有设备为一体化设计。图形界面一体化:智能一体化在线防误及辅助决策系统和智能电网调度技术支持系统的图形、人机为一体化设计,通过独立的业务插件实现防误业务的扩展。实时数据一体化:智能一体化在线防误及辅助决策系统可直接使用智能电网调度技术支持系统设备的数据进行设备操作的模拟预演与防误校验,辅助决策业务组织模式通过人机界面予以展示。
(2)跨平台设计
调度自动化在线操作安全校核系统遵循IEC 61970 CIM公用信息模型和IEC 61970 CIS组件接口规范,软件系统可以跨操作系统平台运行,支持Windows、Linux、UNIX系列的操作系统,采用标准CORBA的分布式中间件,实现分布式模块级容错功能,满足系统可用性。
(3)模块化设计
调控操作智能防误系统主要模块包括校核客户端、调控防误服务、高级应用计算平台和服务管理模块等。HMI客户端是调度员工作的主界面,调度员可以发起校核,查看校核结果,以及查询历史记录等。调控防误服务,接收调控操作命令进行防误校核,主要防误功能逻辑都在该服务中实现。高级应用计算平台对外提供潮流计算等服务。服务管理模块创建服务运行池,根据客户的请求新建、重用、回收服务对象,实现服务的快速响应和资源优化,同时实现对于实时态、模拟态多场景的支持。
3结语
电网调控操作智能防误技术能够对调控操作实施全程的管理,实现操作模拟,进行智能化的防误校验,防止发生操作失误。该技术在电网调控操作管理系统中的应用,显著改善调控操作的管理水平,规范调控操作指令,杜绝误操控事故的出现,加强电网调控运行的安全防误机制。
参考文献:
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[2]电力市场在电网调度运行中的影响分析[J].缪云琦.科技创新与应用.2016(20)
[3]电网调度监控一体化运行管理模式[J].徐日新.低碳世界.2016(29)
论文作者:苏骏州,何静博,赵东林,回振溪,杜海峰,高晓东,
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签:操作论文; 电网论文; 设备论文; 系统论文; 智能论文; 提示论文; 调度员论文; 《电力设备》2018年第21期论文;