電力調度系統中智能操作票的研究與應用

羅宏超

【中圖分類號】F407.61【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0378-01

調度智能操作票系統應用于地區電網調度指令票以及各級變電站指令票生成；它充分利用了電網拓撲結構和潮流分析計算功能，將傳統的專家系統與電網分析計算軟件有結合在一起，具有較高的智能性和實用性，代表了電力系統指令票/指令票系統發展的最新趨勢。

引言

電力系統操作內容的自動生成，需要利用大量的啟發性規則。這些規則有些是根據電網設備的操作規程制定的，有些是根據各個電網的調度方式和習慣來制定的，因此國內外都無一例外地采用專家系統來設計和實現。國內20世紀80年代開始進行發電廠、變電站和電網的操作票專家系統的研究，在理論和實踐上均取得了很多成果。

智能操作票系統的演變發展電力系統正經歷著市場化改革，系統運行方式更加復雜多變，設備大多運行在接近安全極限的水平下，設備的倒閘操作更加頻繁，開寫正確操作票的復雜程度、頻繁程度以及誤操作帶來的損失都較以往增大了。如果調度操作票管理只停留在人工錄入、簡單查詢、簡單管理層面，則可能出現因工作量巨大，時間緊迫等原因而引起的不能安全準確的完成調度功能的情況，對日常生產產生安全隱患。因此調度員們都迫切希望能有一套調度智能操作票系統來輔助調度工作，在原有調度操作票管理情況下，更大程度的減輕調度人員的開票強度、提高開票速度和質量，并且能夠適應電網操作任務的多樣性，電網結構的復雜性和運行方式的靈活性，切實地提高電網調度運行管理水平。

隨著電網規模的不斷擴大，地區電網調度的工作日益繁重。調度操作票從最初的手工擬寫到操作票的微機輔助生成，是對調度員擬票方式的重大轉變。隨著計算機網絡技術在電力生產中的成熟應用，調度操作指令票實現了從擬票、審票、預發到執行等都通過生產Mis平臺實現電子流轉，實現了調度操作票流程化管理。但在調度操作票從“擬寫一審核一下發一執行一記錄一歸檔”的流程化管理中，所有事項都是通過調度員來一一把關，這勢必加重調度員的工作負擔。于是考慮在保證調度操作票流程管理的基礎上，加入必要的技術手段進行提醒、閉鎖、決策支持等，以實現計算機輔助智能監控。從而在調度操作票的防誤技術手段上有一個提升，使調度誤操作始終處于可控狀態。故開發一套適合地區調度運行特點并對調度操作票流程的各個環節進行智能監護的研究開發提上了日程。系統開發目標為：運用程序控制原理對調度操作票全過程進行計算機智能跟蹤監控，達到調度操作安全的目的。

目前，調度操作票管理實現了調度操作票的無紙化，調度員直接在調度DMIS上輸入操作步驟，經過審核后，進行操作。但是操作票并不能智能生成，只實現了人工錄入和簡單查詢、管理等功能。

智能操作票系統功能調度智能操作票系統應主要具備智能擬票功能、點圖成票、短語成票、人工擬票、歷史票等多種靈活的擬票方式，流程化管理、圖形功能、防誤功能、操作票查詢統計功能和系統管理維護功能，并具有事故處理輔助功能和操作票輔助培訓等功能。實現從擬票—>審核—>預令—>下發—>執行全過程控制，進行人機聯合把關，為安全調度提供了科學技術上的安全保障，確保電網安全、穩定運行。

針對上述總體目標，調度智能操作票項目主要功能包括：

1、智能開票：利用EMS鏡像系統提供的一系列相關服務，研制開發基于電網拓撲模型的專家開票規則庫、安全校核、智能開票、點圖成票等功能。

2、全過程安全防誤：基于分層策略開發防誤規則庫，建立由智能糾錯、檢修申請關聯檢查、模擬演示、安全校核4大防誤功能組成的安全防誤體系，對操作全過程進行安全防誤，以杜絕調度誤操作，提升電網的安全運行水平。

3、在線流程管理閉環：實現基于廣域網絡的操作票下發、反饋功能，實現調度操作全過程高效、安全、可控。

為了減輕調度智能操作票系統的維護工作和實現真正的操作實時仿真，我們開發了基于IEC 61970 公共信息模型CIM/CIS和SVG圖形轉換的相關軟件，智能操作票系統通過CIM/SVG得到EMS的設備模型、圖形和實時數據，實現系統的一次設備參數、圖形及拓撲數據免維護。

完全的圖上操作，用戶在SCADA/EMS系統的電網一次接線圖或系統圖上完成電氣設置設備的初態設置，在圖上選擇需要執行的調度操作任務，在圖上完成操作票的推理，操作直觀易用。動態跟蹤電網設備的實時狀態。在實時運行時，系統自動從SCADA中獲得電網設備的相關狀態，跟蹤電網的實時運行狀態。在生成操作票時，系統自動根據操作票中的操作內容動態更新設備的狀態，便于用戶連續開票。支持圖上的操作票預演。對系統自動生成的操作票，用戶可以在SCADA/EMS系統的電網一次接線圖或系統圖上預演該操作票，可以自動預演，也可以手動預演。自動預演時，可以在操作票中設置斷點。預演過程中，如果有違反操作規程的操作，系統會自動給出提示，同時還給出相應的操作規則。支持操作票預演中的潮流校驗。在操作票預演過程中，系統可以同時進行潮流計算，給出每一步操作完成后電網的潮流結果，可以在此結果基礎上進行EMS高級應用中的各種潮流分析。提供靈活的操作票打印功能?？梢愿鶕脩舻男枰ㄖ撇僮髌钡拇蛴≥敵龈袷?。提供完善的操作票管理功能。系統生成的全部操作票均存入關系數據庫中（如Sybase、Oracle、SQL-Server等），具有完善的權限管理功能。提供各種查詢功能，包括操作票執行統計、操作設備分類與分項統計、操作人員統計等等。

結論

在電力供應緊張形勢下，做好電網調度的安全管理工作，是確保電網安全運行的一項主要工作。因此，只有通過內部夯實安全基礎管理工作，外部尋求安全的管理環境，才能保障電網調度在特殊情況下發揮更大的作用。

基于EMS的調度操作票專家系統徹底解決了以往開票系統純手工操作效率低、正確性差、缺少安全校驗的缺點。此套系統的投運有效地提高了調度員開操作票的效率和準確性，減輕了調度值班員的勞動量，不僅標志著調度自動化水平又上了一個新的臺階，而且在全省范圍內都有很大的實用價值與推廣價值。

參考文獻

[1] 湯磊，張伯明，孫宏斌， 等.電網操作專家系統中通用認知模型的研究[J].電力系統自動化，2001（22）

[2] 胡海濤，張伯明，鄧岳輝. 變電站指令票專家系統的研究與應用[J].電力自動化設備， 2002（8）