摘要：针对近期直流换流站功率频繁调整的问题，根据高压直流输电工程实际需求，开展了换流站半自动数字化输入功率曲线实现方式的研究，对各种实现方式的可操作性、安全性等方面进行了对比，提出了实现方式。
关键词：半自动；数字化；隔离；调整；功率曲线
1引言
半自动数字化输入功率曲线模式采用国调输出包含功率曲线的加密数据文件方式，并将该文件下发至相关直流换流站，直流换流站运行人员将该加密数据文件导入自动功率控制功能并与纸质文件核实，确保加密数据文件与纸质文件的一致性，优点在于所有工作都在换流站端开展，不需要国调进行修改工作。
2半自动数字化输入功率曲线模式实现方式分析
实现半自动数字化输入功率曲线模式有存储介质导入、扫描导入和隔离网络导入三种实现方式，其差异在于自动功率曲线如何导入到监控系统中。当前国调下发的功率计划文件（EXCEL 文件）都是通过安全II区每日定时下发到换流站的计划工作站，而换流站内的监控系统属于安全I区，计划工作站与换流站监控系统没有物理连接，不能直接将计划工作站上收到的计划曲线文件传输到OWS工作站中。
3存储介质导入
存储介质导入方式是传统的文件导入方式，用来在不具备直接传输文件的两个系统之间拷贝文件，在目前的技术条件下，该方式可使用的存储介质可以选择可刻录光盘和安全认证U 盘。运行人员接收到自动功率曲线后，在计划工作站处把数据文件保存到存储介质中，在运行人员工作站上接入存储介质，拷贝计划曲线文件，导入到自动功率模块中。
由于计划曲线编辑工具导入文件只支持文本文件格式，需要运行人员在计划工作站上先将计划曲线excel文件中的sheet1表格内容另存为文本文件，以供导入使用。
该方案的优点是不需要增加设备，在现有条件和环境下即可以完成导入功能，缺点是操作过程较为复杂，存储介质拷贝数据进入I 区在流程上可能需要进行病毒扫描等工作，并且在封堵了光驱或者USB 接口的工作站上无法进行，另外，如果选择可刻录光盘作为存储介质，会浪费较多的介质材料（每次导入需使用一张）。其拓扑和流程如图1所示。
图1 存储介质导入方式拓扑图
4输出介质（扫描）导入
输出介质（扫描）导入方式实现方式为在计划工作站接收到调度曲线后，读取其中有效内容（如包含时间信息的96个功率点），通过打印机等输出设备输出这些有效内容，然后在监控系统中通过扫描设备读取输出设备输出的内容，完成调度曲线信息的导入。
在目前的技术条件下，监控系统的扫描输入方式可以采用模拟扫描输入和数字扫描输入两种，模拟扫描输入是使用传统的平面扫描仪（或者高拍仪），进行图像扫描，通过OCR识别其中内容的方式完成输入，由于该方式使用的是文字识别技术，识别的信息有可能存在误码和错误，因此输入的信息需要进行二次确认以保证正确性；数字扫描输入是是使用二维码扫描仪，直接扫描输入数字信息。二维码又称QR Code，QR全称Quick Response，是一个近几年来移动设备上流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code 条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型，目前技术已经很成熟。二维条码/二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的”0”、”1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具包含有冗余信息，具有一定的校验功能，可以保证输入信息的正确性，因此该方式的正确性大于前面的方式。输出设备根据输入设备选择的不同，生成对应的输出格式。通过调度曲线中的一段模拟生成的二维码如图2所示：
图2 生成二维码示范图
该方式的优点是导入文件过程不会有病毒传染等问题，因此其导入审批流程可以简化或者省略，并且相对于第一种方案（如果介质为光盘），可以节省大量的光盘使用，缺点在于需要额外增加设备，且在运行人员工作站中需要对收到的功率数据进行编辑，其拓扑和流程图如图3所示。
图3 输出介质导入方式拓扑图
5隔离网络导入
隔离网络导入方式指换流站端安装反向隔离装置将计划工作站接入至换流站LAN 网，通过配置相应软件，实现计划功率曲线由计划工作站至运行人员工作站的自动传输，其网络结构如图4所示。
图4反向隔离装置隔离结构图
反向隔离装置在电力系统尤其是调度系统中得到广泛应用，主要用于生产控制大区中安全II、III 区向安全I 区传输文本文件，设备的安全性已经过专业认证。
目前反向隔离装置支持单向文本文件的传输，传输的文件分为三类：
（1）TXT：表示传输的文件必须是纯文本的文件；
（2）EFILE：表示传输的文件附和E语言规范的E语言格式文件；
（3）SIGN：表示传输的文件是经过签名的E语言文件。
经过测试，纯文本的分隔符文件（.csv）能够正常传输，且传输前后数据完全一致。
通过反向隔离装置传输文件时，需要在计划工作站与运行人员工作站中安装反向隔离装置相关软件，并且配置网卡IP 地址、传输规则以及传输文件所在源目录及目的地目录。配置完成后，反向隔离装置软件会自动扫描传输文件所在源目录是否有新的文件，若有新文件就自动传输到内网计算机的目的地目录。
通过安装反向隔离装置传输计划功率曲线方案完整的传输路径为：国调计划管理端下发计划功率曲线至换流站计划工作站，站端收到计划功率曲线后，通过计划工作站中安装的功率曲线扫描程序自动将计划功率曲线文件中的功率数据信息转化为文本文件并保存至指定文件夹中，反向隔离装置自动将该文件夹中的功率数据文本文件传输至指定IP地址的运行人员工作站，同时在监控后台产生相关告警事件提醒运行人员，运行人员在自动功率控制功能中选择需要执行的计划功率曲线并导入功率控制模块后，直流控制系统按设定的功率曲线自动调整功率。
采用这种方案的优点为操作便捷且数据导入方式十分安全，运行人员仅需执行功率数据的导入和最终的数据核对工作，即可安全可靠的完成功率的升降操作；缺点为需要增加反向隔离装置并开发相应软件。
6三种实现方式对比及相关建议
通过对比分析发现半自动数字化输入功率曲线模式的三种实现方式中存储介质导入方式最为简单，但使用过程较复杂，且使用传输介质有导致运行人员工作站感染病毒的风险；安装反向隔离装置导入方式对于运行人员操作便捷且数据导入方式较安全，缺点为需要额外增加设备。具体情况详见表1。
表1三种实现方式对比表
7结语
综合上述分析，采用反向隔离装置接入的方式进行计划功率曲线的导入，彻底解决直流换流站功率频繁调整所引起的运行人员工作强度加大问题。
参考文献：
[1]国家电网公司.Q/GDW 536—2011 高压直流输电工程技术[S].北京：中国电力出版社，2011，1-6.
[2]国能安全〔2015〕36号 《电力监控系统安全防护总体方案》
[3]国能安全〔2014〕14号 《电力监控系统安全防护规定》
作者简介：
乔小冬（1982.10-），男（汉族），内蒙古呼伦贝尔市鄂温克自治旗伊敏河镇国网换流站，职称：高级工程师；研究方向：直流输电工程控制保护技术。
韩铎（1992.12-），男（汉族），内蒙古呼伦贝尔市鄂温克自治旗伊敏河镇国网换流站，职称：助理工程师；研究方向：换流阀及继电保护工作。
论文作者:乔小冬,韩铎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
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