基于OS2標(biāo)準(zhǔn)智能導(dǎo)庫(kù)模擬量描述規(guī)范研究

摘要：為了解決現(xiàn)有地區(qū)電網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)工具效率低、錯(cuò)誤率高、不能滿足電網(wǎng)調(diào)控一體化運(yùn)行模式下海量參數(shù)維護(hù)工效要求的問題，本文基于OS2標(biāo)準(zhǔn)編制了可供計(jì)算機(jī)智能識(shí)別、參數(shù)閾值自動(dòng)填充、完成高效正確導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)的模擬量描述規(guī)范，據(jù)此規(guī)范探索性地開發(fā)了智能導(dǎo)庫(kù)工具，將原有參數(shù)維護(hù)工具與智能導(dǎo)庫(kù)工具進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了該規(guī)范的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：OS2，調(diào)控一體化，智能導(dǎo)庫(kù)，模擬量描述規(guī)范

Abstract： In order to solve the problem that the existing regional power grid centralized monitoring system parameter maintenance tools are inefficient， high error rate， and can not meet the ergonomic requirements of massive parameter maintenance in the integrated operation mode of power grid dispatching and supervisory control， the paper based on OS2 standard completes analog signal description specification for computer identifying intelligently， automatically filling parameters in the library efficiently and correctly. According to this specification， the intelligent guide library tool is exploratoryly developed， and the original parameter maintenance tool is compared with the intelligent guide library tool to verify the practicability of the specification.

Key words： OS2， integration of dispatching and supervisory control， intelligent database import， analog signal description specification

1引言

隨著南方電網(wǎng)OS2標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下智能一體化系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展[1]，原“統(tǒng)一調(diào)度、分區(qū)監(jiān)控”的電網(wǎng)運(yùn)維模式變?yōu)楝F(xiàn)今更為節(jié)省人力且高效的“集中調(diào)度監(jiān)視控制一體化”全新的電網(wǎng)運(yùn)維模式[2]，但由此造成調(diào)度自動(dòng)化主站參數(shù)維護(hù)工作量高數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)與現(xiàn)有系統(tǒng)（東方電子股份有限公司E8000V3.2系統(tǒng)，以下簡(jiǎn)稱E8000系統(tǒng)）參數(shù)維護(hù)工具不能滿足工效要求的矛盾更加凸顯。

為了扭轉(zhuǎn)電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)自動(dòng)化加劇自動(dòng)化維護(hù)專業(yè)手動(dòng)化的難堪局面，本文基于OS2標(biāo)準(zhǔn)定制的《南方電網(wǎng)變電站二次設(shè)備重要告警信息及光字牌設(shè)置規(guī)范（試行）》編制了可供計(jì)算機(jī)智能識(shí)別、參數(shù)閾值自動(dòng)填充、完成高效正確導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)的模擬量描述規(guī)范，據(jù)此規(guī)范對(duì)對(duì)智能導(dǎo)庫(kù)工具進(jìn)行了探索性開發(fā)，并對(duì)原有參數(shù)維護(hù)工具與改進(jìn)后智能導(dǎo)庫(kù)工具進(jìn)行了比對(duì)，驗(yàn)證了該規(guī)范的實(shí)用性。

2 E8000系統(tǒng)模擬量參數(shù)導(dǎo)入工具

東方電子股份有限公司E8000系統(tǒng)是南方電網(wǎng)OS2標(biāo)準(zhǔn)框架下構(gòu)建的南方電網(wǎng)轄區(qū)及南亞電力市場(chǎng)主流OS2系統(tǒng)之一，其參數(shù)導(dǎo)入工具使用步驟如圖1。

目前，遠(yuǎn)動(dòng)廠家提供的原始點(diǎn)表信息只含“遙測(cè)點(diǎn)號(hào)”和“描述”兩列信息，表1中其它各列信息均需人工手動(dòng)填寫;此外，為滿足OS2數(shù)據(jù)處理及CIM統(tǒng)一模型的完整性需要[1][3]，依照表1格式整理后還要在參數(shù)庫(kù)中進(jìn)一步深加工：為滿足PAS高級(jí)應(yīng)用的需求，須對(duì)類型為“BK”的設(shè)備區(qū)分為主變高壓測(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)、一般開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)、分段開關(guān)、旁路開關(guān)、電容器開關(guān)、電抗器開關(guān)、站用變開關(guān)、接地變開關(guān);為滿足母線電壓越限告警功能，對(duì)設(shè)備類型母線的設(shè)備須逐一手動(dòng)填寫越限電壓;為滿足AVC功能正確動(dòng)作，對(duì)設(shè)備類型為“B”的設(shè)備區(qū)分一般母線、旁路母線、融冰母線，手動(dòng)挑選與AVC相關(guān)設(shè)備的模擬量參數(shù)、再次填寫設(shè)備類型、兩側(cè)類型、設(shè)備端、設(shè)備全名等。在E8000系統(tǒng)導(dǎo)庫(kù)工具完成初步模擬量導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)后還須人工手動(dòng)補(bǔ)錄大量閾值，舉例如圖2。

由上可見，E8000系統(tǒng)模擬量導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)的過(guò)程中需要大量人工手動(dòng)填寫和正確性判別內(nèi)容，造成人為錯(cuò)誤偶發(fā)率和返工率很高。依靠手動(dòng)參數(shù)錄入的原始手段效率低、質(zhì)量差、無(wú)法滿足集中監(jiān)控系統(tǒng)海量參數(shù)運(yùn)維要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)維情況統(tǒng)計(jì)，一座300點(diǎn)至400點(diǎn)遙測(cè)參數(shù)總量的變電站須耗費(fèi)熟練操作員平均1.5個(gè)工作日的時(shí)間來(lái)完成模擬量最終正確導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)。

3可供計(jì)算機(jī)智能識(shí)別的模擬量描述規(guī)范

基于OS2標(biāo)準(zhǔn)定制的《南方電網(wǎng)變電站二次設(shè)備重要告警信息及光字牌設(shè)置規(guī)范（試行）》，結(jié)合當(dāng)前主流遠(yuǎn)動(dòng)廠家告警信息描述特征及E8000系統(tǒng)閾值填寫要求，對(duì)電力系統(tǒng)模擬量告警信息描述進(jìn)行關(guān)鍵字符串提取，形成可供計(jì)算機(jī)智能識(shí)別的模擬量描述規(guī)范。

3.1模擬量描述結(jié)構(gòu)

（1）主變（#×+主變+變×+調(diào)度編號(hào)+設(shè)備類型+量測(cè)類型）

例：#1主變變高211開關(guān)A相電流Ia;#1主變變高211開關(guān)有功P;#1主變變高211開關(guān)無(wú)功Q;#1主變變高211開關(guān)功率因數(shù)Cos。

（2）主變本體（#×+主變+量測(cè)類型）

例：#1主變油面溫度1Tmp;#1主變油面溫度2Tmp;#1主變繞組溫度1Tmp;#1主變繞組溫度2Tmp;#1主變檔位Tp。

（3）線路（×kV+×線+調(diào)度編號(hào)+設(shè)備類型+量測(cè)類型）

例：220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)A相電流Ia;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)有功P;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)無(wú)功Q;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)功率因數(shù)Cos;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)A相電壓Ua;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)AB相電壓Uab;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)CA相電壓Uca;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)零序電壓3U0;220kV筑林Ⅰ回線203開關(guān)頻率F。

（4）母聯(lián)、分段、旁路開關(guān)（×kV+母聯(lián)/分段/旁路開關(guān)+調(diào)度編號(hào)+設(shè)備類型+量測(cè)類型）

例：220kV母聯(lián)210開關(guān)有功P;220kV母聯(lián)210開關(guān)A相電流Ia。

（5）電容器/電抗器/站用變/接地變（×kV+#×電容器/電抗器/站用變/接地變+調(diào)度編號(hào)+設(shè)備類型+量測(cè)類型）

例：10kV#1電容器061開關(guān)A相電流Ia。

（6）直流屏、交流屏（直流屏/交流屏+一般信號(hào)描述）

例：直流屏充電機(jī)1+KM對(duì)地阻值RG1+。

3.2模擬量描述須遵守的規(guī)則

（1）信號(hào)名稱中“#”、“/”為英文狀態(tài)符號(hào)。

（2）表示電壓等級(jí)的“kV”中的k為小寫字母，V為大寫字母;名稱中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等統(tǒng)一使用數(shù)字序號(hào)，不能使用大寫字母I等代替，以下同。如：220kV巖漣Ⅱ回線202開關(guān)。

（3）電壓等級(jí)的表示格式為：10kV、35kV、110kV、220kV、500kV。

（4）主變編號(hào)使用阿拉伯?dāng)?shù)字表示.

3.3模擬量遠(yuǎn)傳單位

（1）電壓：kV（中性點(diǎn)電壓3U0、消弧線圈位移電壓、直流系統(tǒng)電壓、UPS系統(tǒng)電壓、站內(nèi)系統(tǒng)電壓?jiǎn)挝怀猓瑔挝粸閂）。

（2）有功功率：MW。

（3）無(wú)功功率：MVar。

（4）電流：A。

（5）視在功率：MVA。

（6）頻率：Hz。

（7）溫度：℃。

（8）功率因數(shù)：無(wú)單位。

3.4模擬量正負(fù)表示

（1）一次設(shè)備有功和無(wú)功等遙測(cè)數(shù)據(jù)方向以母線為參照對(duì)象，送出母線為正值，送入為負(fù)值。多段母線間聯(lián)絡(luò)數(shù)據(jù)按I段母線送II段母線為正值，II段母線送III段母線為正值，依次類推，反之為負(fù)。

（2）發(fā)電機(jī)、電容器、電抗器電流、有功和無(wú)功等遙測(cè)數(shù)據(jù)方向以母線為參照對(duì)象，送入母線為正值，反之為負(fù)。

（3）變壓器檔位遙測(cè)數(shù)據(jù)類型為十進(jìn)制正整數(shù)。

（4）電廠升壓變高壓側(cè)有功、無(wú)功等遙測(cè)數(shù)據(jù)以廠內(nèi)升壓變高壓側(cè)所連母線為參照對(duì)象，流出母線為正值，流入母線為負(fù)值。

3.5模擬量顯示精度

（1）電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)至少保留到小數(shù)點(diǎn)后2位。

（2）有功、無(wú)功、電壓、電流、溫度至少保留到小數(shù)點(diǎn)后1位。

（3）分接頭位置保留整數(shù)。

3.6智能識(shí)別模擬量關(guān)鍵字符串表

4智能導(dǎo)庫(kù)工具的開發(fā)

依據(jù)上述智能識(shí)別的模擬量描述規(guī)范，基于VB語(yǔ)言對(duì)智能導(dǎo)庫(kù)工具進(jìn)行了嘗試性開發(fā)，從收到原始點(diǎn)表到正確完成模擬量導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)深度完整閾值填寫流程圖如圖3。根據(jù)《南方電網(wǎng)變電站二次設(shè)備重要告警信息及光字牌設(shè)置規(guī)范（試行）》，模擬量越限告警“優(yōu)先級(jí)”統(tǒng)一填寫為3級(jí)，110kV母線操作下限值為108、操作上限值為118，35kV母線操作下限值為31.5、操作上限值為38.5，10kV母線操作下限值為10、操作上限值為10.7。避免參數(shù)運(yùn)維人員因海量人工判別、填寫及主觀理解造成的錯(cuò)誤，可以實(shí)現(xiàn)100%的正確率。

隨機(jī)抽取20個(gè)變電站作為樣本對(duì)智能導(dǎo)庫(kù)工具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，一座300點(diǎn)至400點(diǎn)遙測(cè)參數(shù)總量的變電站完成模擬量最終正確導(dǎo)入?yún)?shù)庫(kù)耗時(shí)均未超過(guò)5分鐘。

5結(jié)束語(yǔ)

智能導(dǎo)庫(kù)工具較E8000系統(tǒng)原有參數(shù)庫(kù)導(dǎo)入工具在工時(shí)效率上具有壓倒性優(yōu)勢(shì)，可以完全避免因海量人工操作、主觀判別造成的高錯(cuò)誤率和返工率，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)運(yùn)維效率斷代式提升，解決了電力系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)自動(dòng)化而自動(dòng)化維護(hù)專業(yè)手動(dòng)化的窘境，驗(yàn)證了智能導(dǎo)庫(kù)模擬量描述規(guī)范的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]窗體頂端

[1]Q/CSG 1204005.5.01.01-2014，南方電網(wǎng)一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S]

[2]Q/CSG212045-2011，中國(guó)南方電網(wǎng)電力調(diào)度管理規(guī)程[S]

[3]南方電網(wǎng)系統(tǒng)〔2013〕89號(hào)，南方電網(wǎng)集控中心自動(dòng)化系統(tǒng)信號(hào)告警設(shè)置規(guī)范[S]

作者簡(jiǎn)介：侯鵬遠(yuǎn)（1986-），男，工程師，研究方向：電力調(diào)度自動(dòng)化

郵寄地址：北京市通州區(qū)馬駒橋鎮(zhèn)1號(hào)橋南合生世界村H區(qū)2號(hào)樓1408室? ? ?白秀麗? ? 18410119989