摘要：随着自动化技术的发展，电力系统运行方式发生了变化，在调控一体化运行模式下，原集控中心和受控站的遥控操作转移到了调度中心，监控人员的工作量增加、责任变大，但针对遥控操作的防误约束却相对缺失。随着调控中心远方遥控操作的日趋增多，亟需一套智能防误约束系统。现有的调度自动化D5000系统不具备针对遥控操作的防误约束功能，同时对变电站一次设备状态信息采集也不全面，这对调控中心遥控操作的安全造成很大隐患。针对此问题，研究调控一体化模式下的各种防误问题，结合现有的调度自动化D5000系统，设计一套基于D5000平台的调控一体化智能防误系统。
关键词：调控一体化；智能防误D5000图模共享；建模；拓扑防误
1、设计目标
调控一体化智能防误系统必须遵循国网公司《智能电网调度技术支持系统》和《国家电网公司防比电气误操作安全管理规定》要求，实现统一规划、统一标准、统一建设；支持横向D5000调控系统集成建设，满足纵向D5000调控系统协调运行，实现源端维护、全网共享。
（1）数据库管理系统支持符合IEC 61970 CIM标准的面向对象的数据模型，支持符合CIM标准的数据文件的输入和输出，提供符合IEC 61970 CIS标准的EMS实时数据交换API接口，实现即插即用。系统网/柜门、临时接地点等非电量设备建模遵循IEC 61850标准。
（2）电网数据模型和防误系统数据模型整合，形成调控防误一体化数据模型，并具有一体化的图形编辑、展示界面和功能界面，其中包含调控所需的防误闭锁、操作预演、遥控操作票、智能规则库、防误校验、画面显示操作等功能界而。
（3）调控一体化智能防误系统需实现调度、 监控、远方、防误数据的整合以及相关应用系统的资源整合和数据共享。调控一体化智能防误系统应统筹考虑电力调控中心各应用功能的数据及应用需求，以面向服务的体系结构，按照应用和数据集成的理念，构造统一支撑的数据平台和应用服务总线，实现数据整合和应用功能整合，达到数据共享、数据一致、应用功能增值的目的。
（4）重要的设备、软件功能和数据具有冗余热备份，并为系统故障的隔离和排除提供快捷的技术手段，从而保证整个系统功能的可用性小受单个设备故障的影响，并保证故障恢复过程快速而平稳。
（5）调控一体化智能防误系统采用开放的体系结构，支持多种硬件平台，提供开放的第三方开发、编辑环境，支持标准的数据库访问接口、标准的网络通信协议、标准的模型和接口，在容量和功能上具有良好的可扩展性，能适应电网快速发展过程中产生的新要求。
（6）调控一体化智能防误系统具备良好的可维护性，自动化、保护、通信专业人员和开发人员可方便地利用维护、开发工具进行系统维护。
（7）调控一体化智能防误系统的操作失败或缺陷小能导致一次系统事故或二次系统崩溃。
（8）调控一体化智能防误系统应针对电网特点和调度管理体制，配置符合调度需求的实用性功能软件，充分满足调度、运行要求。所有功能具有很好的人机联系功能，参数方便更改和维护，界面友好。
2、调控一体化智能防误系统设计
2. 1总体架构
一体化防误作为调度D5000平台之上的一个标准服务，通过D5000平台提供的数据、消息、权限管理等支撑功能，提供标准D5000服务接口，纳入平台统一管理。基于D5000平台的一体化智能防误系统总体架构如图1所不。
图 1 基于 D5000 平台的一体化智能防误系统总体架构图
子站防误数据通过数据采集应用，发送给智能防误应用的数据处理程序。数据处理程序将采集到的数据，通过平台总线服务，更新到调控防误一体化实时库。
操作票模拟预演和实时态遥控下发能通过智能防误应用的智能防误程序进行实时防误校验；防误校验通过后，智能防误应用下发遥控解锁命令。智能防误应用通过服务D5000平台总线与一体化实时库交互。
2.2
数据流程图智能防误应用的数据处理程序，通过RtdbServer方式把SCADA实时数据同步到一体化实时库，通过D5000服务和消息总线把防误私有实时数据同步到一体化实时库。网/柜门信息通过在省调D5000模型中扩展 “网柜门表 ”的方式，接地点信息通过在 “接地刀闸表 ”中扩展接地点类型的方式进行存储。防误采集服务器将采集到的接地点和网/柜门信息通过D5000标准总线发送到数据处理服务，实现接地点和网/柜门状态的实时更新。调控一体化智能防误系统数据流程如图2所示。
图 2 调控一体化智能防误系统数据流程图
2. 3智能防误应用架构
智能防误应用由数据处理、人机交互、子站控制、防误逻辑服务功能模块组成，总体架构如图3所示。其中，数据处理应用把SCADA实时数据和防误私有实时数据同步到一体化实时库；人机交互应用主要提供独立软件交互界面，实现受控站防误信息（接地线使用情况、解闭锁信息、通道状况等）展示、查询等功能；子站控制应用主要是完成子站管理功能，如操作权管理、数据上载等；防误逻辑应用作为D5000平台上的一个标准服务，为一体化防误系统、D5000系统、操作票系统提供防误判断服务接口。
图 3 智能防误应用架构图
3调控一体化智能防误系统技术特点
3. 1一体化建模
防误数据和调控SCADA数据统一建模，模型数据包含网/柜门、临时接地点信息。
3. 2实时数据处理
将防误实时数据和调控SCADA实时数据进行整合，形成调控防误一体化实时数据。人机交互界面通过D5000平台获取一体化实时数据，一体化智能防误应用、D5000系统及操作票应用共用调控防误一体化实时数据。
3. 3图形一体化
在原有调控单线图、问隔图等图形上增加“网/柜门”、“临时接地点”等防误服务所需图元并完全共享实时SCADA图形接口，所有图形通过D5000调控系统图形编辑器、图形浏览器统一维护、编辑和展示。 3. 4智能防误服务接口
一体化智能防误系统防误逻辑服务应用通过D5000服务和消息总线对外提供标准调用接口，该接口可被人机交互应用、操作票应用模拟预演调用，如图4所示。
图 4 一体化智能防误系统服务接口图
防误逻辑服务同时提供两种防误判断形式：网络拓扑防误逻辑和调用子站防误逻辑。只有两种逻辑判断都通过后，防误逻辑服务才能返回防误校验成功结果；若未通过，则返回违反逻辑的标示，以保证逻辑判断的准确性和全面性。
3. 5防误维护工作站
防误维护工作站提供信息查询界面，通过该界面可查看调控中心设备操作防误校验和解闭锁情况、受控站所有刀ICJ操作记录及管辖范围内所有接地点的应用信息，同时还可监视各受控站的通信通道及遥控闭锁装置运行状况。
3. 6一体化操作权限管理
调控一体支持平台权限管理提供完善的人员管理功能，包括系统和调控平台共用权限管理程序和权限服务，实现人员和权限信息统一维护，同时具备关键事件自动记录功能，能记录系统中发生的用户登录、修改权限、修改规则等事件的发生时问、当时用户、内容等。
3. 7与子站信息交互
调控一体化智能防误系统与子站信息交互遵循IEC870-5-104标准，通过防误数据采集应用实现子站图模数据、防误信息的采集及系统遥控解锁的卜发。子站数据采集包括接地点、网门图模数据和状态信息、接地线使用情况、管理信息等。
3. 8子站管理和控制
子站控制应用与防误数据采集应用内部接口，实现对子站防误的控制和管理。当遥控操作防误校验通过后，子站控制应用将遥控解锁命令下发子站（或遥控闭锁装置），由子站（或遥控闭锁装置）完成对应设备的遥控解锁。
子站控制应用还可实现对所有子站防误数据的集中控制、统一管理、统一查询，并为所有子站提供唯一操作权管理和多任务闭锁等防误服务。
3. 9遥控下行流程
调控一体化智能防误系统采用多重、多环节遥控防误约束：在获取操作票后，在实时断面数据上进行模拟预演；拓扑防误校验通过后，生成正式操作票；在执行遥控操作阶段，再次进行相应子站防误校验；子站防误校验通过后，闭锁子站相关设备操作权限，并在监控系统遥控设备选择阶段再次进行防误校验，进一步确保遥控操作的正确性。
4、结束语
综上所述，针对此问题，研究调控一体化模式下的各种防误问题，结合现有的调度自动化D5000系统，设计一套基于D5000平台的调控一体化智能防误系统。该系统小仅完善了调控一体化系统，加强了遥控操作的安全性，还进一步提高了电网运行的可靠性，满足了未来智能电网的发展要求。
论文作者:胡松,陈琼芳,孙治华,刘素芳,范宏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
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