黑龍江電網基于D5000平臺的調度操作票系統

胡本然，王海濤，韓金池，張慧琦

(1.黑龍江省電力有限公司 電力調度控制中心，哈爾濱 150090;2.黑龍江省電力有限公司 電力交易中心，哈爾濱 150090)

目前，智能電網調度技術支持系統(D5000)在省級及以上調控中心得到了廣泛應用。按照國調一體化平臺建設要求，操作票系統應能適應D5000平臺，能夠與調度生產管理系統(OMS)、能量管理系統(EMS)進行數據共享與數據同步，并且應具有較高的智能性、易用性、可靠性和防誤能力。黑龍江省調原有操作票系統廠站主接線圖及各元件信息不能隨電網變化自動更新，只能人工維護，系統廠站圖形擴充維護困難，拓撲關系解析方式也與D5000平臺不同，無法做到信息同步。該平臺可移植性差，無法實現系統跨平臺多級操作，不符合國調標準操作流程，已經不適應新時期電網發展的要求。本文根據黑龍江電網實際情況，開發了基于D5000平臺的調度票操作票系統，并投入運行，取得了較好的效果。

1 系統設計

該調度操作票系統可實現與D5000平臺共享電網數據，同OMS系統完成數據交互，并可將操作票系統相關業務需求進行整合，加強了管理的整體性和使用的易用性。在圖形化建模方面，將線路信息、廠站信息通過D5000平臺直接同步，主接線圖由D5000平臺G文件(用描述電網圖形規范語言編寫的文件)解析生成，電網數據實時更新同步，實現系統運行的“免維護”。在操作流程上，與國調標準流程相一致，便于各節點信息的查看與審核，提高了倒閘操作的可控性。在安全防誤方面，添加操作票模擬預演模塊，優化防誤告警功能，操作的安全性得到保證。在智能開票和易用性方面，提供多種智能開票模式，能實現多種復雜操作的智能成票。

1.1 數據需求

系統以D5000資源為基礎，通過整合D5000中的拓撲庫、圖形庫、設備庫，利用數據仿真平臺接口程序實現模型、圖形和實時數據的導入，保證了操作票系統基礎數據的正確性和實時性。通過開發接口程序獲取OMS系統中的檢修申請單和調度日志數據，方便調度員自由使用。

1.2 跨區跨平臺數據交互

操作票系統采用數據庫同步和標準E文本方式實現與OMS系統的交互，如圖1所示。

圖1 操作票與D5000系統數據交互架構圖Fig.1 Chart of operation ticket and D5000 system data interactive

從調度自動化系統I區到Ⅲ區發送信息采用數據庫同步方式實現，使用達夢數據庫內部觸發機制并通過正向隔離裝置將數據同步到Ⅲ區數據庫中，傳送內容主要包括預令信息、申請及評審信息、回填后的檢修票和調度日志信息、查詢統計結果信息、操作票票面內容信息。Ⅲ區向Ⅰ區發送內容采用標準E文本文件方式實現，利用FTP傳輸協議技術將E文本通過反向隔離裝置轉發到Ⅰ區指定服務器上，傳送內容主要為現場預令回填信息、審批及評審結果信息、檢修票和調度日志原始信息。

由于各電廠可以通過專線訪問自動化系統Ⅱ區，為實現電廠預令的接收與下達，需要在Ⅱ區服務器上布置電廠專用操作票程序，電廠僅作為終端用戶登錄服務器使用即可，Ⅱ區數據也可通過數據庫同步和E文本傳輸與Ⅲ區進行數據交互。

通過上述措施，系統最終實現了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區間數據同步;通過跨平臺編譯系統，還可實現Ⅰ區Linux系統與Ⅲ區Windows系統共用一套源程序，便于系統的維護、升級。

2 系統功能

系統主要功能包括:廠站圖形、智能開票、系統維護、流程管理、模擬預演、智能回填、防誤校驗等。為了保證接口功能的順利實現和后期開發的需要，在結構設計上系統采用了模塊化結構設計，系統總體功能模塊結構如圖2所示。

圖2 系統總體功能模塊結構圖Fig.2 System overall function module structure diagram

2.1 廠站圖形解析

對于廠站圖形，很多系統都采用圖形化建模系統來完成［1－2］，圖形上的元件及狀態必須手動維護，給調度員和維護人員帶來繁重的工作。本系統廠站圖形解析模塊與D5000平臺一體化，實現了廠站圖形與信息的動態實時更新。系統編寫接口程序自動讀取D5000平臺的圖形數據，動態呈現給調度員，實現廠站圖形維護自動化。

系統從D5000平臺G文件以及狀態庫獲得相關數據，自動構建完整廠站接線圖，并從圖中解析出拓撲關系，為調度員智能生成標準操作票提供基礎和保障，實現系統運行的“免維護”，減少了維護工作復雜度，提高了調度員的工作效率。

2.2 智能開票模塊

基于系統令和綜合令的智能開票功能，以仿真的方式，根據規程規定的操作原則并結合黑龍江省操作習慣，依據線路接線方式生成模板模型和操作語句模型，存儲在數據庫中。在開票時，通過編寫接口獲得操作所涉及廠站的接線方式，以此判定相關的模板數據表，從數據庫中匹配出數據表后，將操作任務分為數個子操作，分別獲得所需的元件信息。根據調度員開票思維，將元件信息轉換成相關術語串聯起來構成一條子指令，數條子指令串聯起來完成整個操作任務，自動生成系統令操作票和綜合令操作票［3－4］。系統利用相似原理也可實現旁路開關操作的線路停送電、橋型接線線路停送電、復雜綜合指令操作等智能成票功能。

2.3 系統維護

正常情況下，系統不需要人工維護，但為適應某些特殊情況及調度管理業務的不斷變化，增加了維護功能以實現系統的可拓展性。本系統可維護數據表分為線路維護、廠站維護、保護變更維護、操作規定維護、監控關系維護、登陸維護，可對線路維護單位、廠站旁路代送特殊規定、電網元件狀態改變后相關保護變更、電網具體操作運行規定提示信息、各級監控運維機構的組織架構、各級調度系統有受令權的人員名單進行管理。電網非典型數據表對操作票的智能生成、操作預令的下達和接收起到重要作用。系統基于電網運行狀態、關聯設備狀態和維護功能，可實現復雜操作的高度智能成票。

2.4 流程管理模塊

按照國調最新流程規范設計，對操作票進行操作任務評估、擬寫、審核、預令下達、計算分析、執行、歸檔、評價的全生命周期管理。系統滿足Ⅰ區智能成票、Ⅲ區流程管理的要求，同時在操作票各個環節提供查詢、轉典型票、另存、導出等功能。調度端操作全部網上流轉，廠站端接收預令通過網絡接收，實現業務流程縱向到底。調度操作票管理系統的所有客戶端均可運行程序訪問系統，將調控中心專業處室納入流程管理，促進各專業間的協同和技術支持，實現業務流程橫向到邊。

另外，系統滿足國調標準流程的規范，流程審計功能可以對操作票各流程節點執行情況進行記錄并審計，標記超時節點，并在當前節點超時前進行告警提示，提升了對電網倒閘操作的管理水平。

2.5 模擬預演

模擬預演模塊是對生成后的票面操作項目進行模擬操作，并同步校驗其正確性，對違反標準操作程序或造成惡性誤操作的指令給予告警提示。模擬預演逐行解析票面，獲取需要操作的相關元件，從本系統的狀態庫獲取元件信息，以此取反，將元件恢復到操作之前的狀態;再按照票面的信息，逐條逐個元件檢查并執行信息，根據元件的狀態及位置判定其是否符合操作規定，給予用戶提示;執行過程用動畫標記出操作元件以及動態改變其狀態的過程，票面標示出的指令區域隨指令的改變而動態滾動，直觀體現了整個操作票的執行過程。

另外，模擬預演模塊加入了拓撲著色、防誤校驗、智能提示信息、操作設備與檢修票關聯比對、特殊操作規則與系統維護表比對、安全校核確認等功能，用來提示調度員出現的問題和需要注意的事項，可在操作前及時發現操作票中的錯誤和疏漏，保證了電網操作的安全。

2.6 智能回填檢修票、調度日志

回填檢修票是從操作票中智能提取操作人員和操作時間數據，填寫至檢修票中，使調度員在系統上就可以完成OMS系統中檢修票的填寫，方便辦理檢修票開工及終結手續。回填調度日志是指系統可與OMS系統中的調度日志數據交互，根據操作任務自動生成相應術語，寫入調度日志，保證了操作記錄的正確性。

該模塊解決了Ⅰ、Ⅲ區間數據無法正常交互的問題。正常Ⅰ、Ⅲ區之間存在物理隔離，Ⅰ區到Ⅲ區的數據可以通過達夢數據庫傳輸，但Ⅲ區到Ⅰ區的數據無法傳輸。為此，本系統采用Linux定時器技術，隔一段時間，Ⅲ區向Ⅰ區發送寫好的E文件，完成一次數據交互，這樣既保證完成回填檢修票和調度日志功能，又能保證系統的安全性。

2.7 防誤校驗

防誤校驗模塊是按照電網調度操作票智能推理知識庫和電網調度智能防誤規則庫的規則，根據黑龍江電網實際情況加以拓展，以為各種成票方式及模擬預演提供更多安全校驗方法的功能。

防誤校驗將電網元件及間隔的各種合理狀態存到防誤規則庫中，包括開關、刀閘、接地刀閘的操作“五防”要求、3/2接線拉合開關順序、單元接線與橋型接線操作原則等［5－6］，以保證在智能成票過程中，操作過程滿足規程規定。在操作票保存和模擬預演時，系統根據操作指令比對防誤規則數據庫中允許的元件標準操作狀態，如不相符，系統會給出提示，要求調度員修改相應的信息。

系統還具有其他防誤校驗措施，如安全分析師計算校驗是在操作之前核查操作流程中安全分析師是否同意操作;檢修票校驗是判斷檢修票中是否有相關停送電設備，若沒有則給予提示，調度員可自主選擇是否操作。

3 應用情況

2014年1月，調度操作票系統在黑龍江省調正式投運，且運行穩定，實現了與D5000平臺一體化，電網數據共享;實現Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區間數據交互;建立了調度可維護的電網底層數據表，能實現多種復雜情況的智能成票;滿足國網標準流程;具備安全性、易用性強的多種實用功能。提高了調度人員的工作效率，保證了電網倒閘操作的正確性和安全性。

4 結語

通過上述的介紹，該系統的應用加強了對操作中各流程節點的監督和考核，實現了倒閘操作全周期閉環管理，為黑龍江省調度系統長周期安全運行奠定了夯實基礎。

［1］ 陳長清，李永康.基于圖形平臺的電網調度運行系統設計與實現［J］.電力系統及其自動化學報，2012，24(6):41－45.CHEN Changqing，LI Yongkang.Plan and realization of power grid safety operation system adopting graphics platform［J］.Proceedings of the CSU－EPSA，2012，24(6):41－45.

［2］ 潘瑋明.地區電網調度智能操作票系統的開發與應用［J］.電力與電工，2012，32(1):50 －52.PAN Weiming.The development of regional intelligent dispatching operation system［J］.Electric Power and Electrical Engineering，2012，32(1):50－52.

［3］ 劉國蕊，吳曉軍.智能調度操作票專家系統的研究與應用［J］.電力信息化，2007，5(11):62 －64.LIU Guorui，WU Xiaojun.Research and application of intelligent dispatching operation order expert system［J］.Electric Power Information Technology，2007，5(11):62－64.

［4］ 袁貴川，龐曉艷，張宏圖，等.智能操作票系統完整解決方案［J］.四川電力技術，2011，34(4):87 －90.YUAN Guichuan，PANG Xiaoyan，ZHANG Hongtu，et al.Solution of intelligent operation ticket system ［J］.Sichuan Electric Power Technology，2011，34(4):87 －90.

［5］ 馬冬冬，房娟，程彩艷，等.寧夏電網智能操作票系統的開發應用［J］.寧夏電力，2012(6):20－24.MA Dongdong，FANG Juan，CHENG Caiyan，et al.The development of intelligent dispatching operation system in Ningxia power grid［J］.Ningxia Electric Power，2012(6):20 －24.

［6］ 徐俊杰，許先鋒，杜紅衛，等.電網智能操作票管理系統［J］.電力自動化設備，2009，29(11):98 －101.XU Junjie，XU Xianfeng，DU Hongwei，et al.Intelligent operation order management system of power network［J］.Electric Power Automation Equipment，2009，29(11):98 －101.