自動化遠動點表完整性智能化校核系統研發

高明，鐘偉軍，張芮，劉宗陽，徐中信，王智東，周長鵬*

（1.廣州城市理工學院電氣工程學院，廣州 510800；2.華南理工大學電力學院智慧能源工程技術研究中心，廣州 510640；3.廣東電網有限責任公司廣州供電局，廣州 510640）

引言

電網自動化水平直接關系到電網的安全性、適應性以及可靠性，隨著電網規模日趨擴展，越來越多的遠程終端單元（Remote Terminal Unit，RTU）等自動化設備接入電網自動化系統中，電網自動化遠動點表（點表也稱為信息表）管理技術也日趨重要。

傳統電網，由于缺乏調度自動化遠動點表規范，大量的存量點表需要采用人工錄入，隨意性大，容易存在漏錄、錯錄的情況，可靠性低。而且點表的正確性校核也都采用人工經驗來判斷方式開展，帶有較大的主觀因素，無法保證校核質量。在電力企業陸續制定調度自動化遠動點表規范之后，這些存量點表由于歷史因素，對照規范比較，其完整性及規范性均存在不少問題，對遠動系統的“三遙”基本功能的穩定運行構成威脅，也對調度安全生產造成了不可忽視的風險。

目前，在規范出臺后，對于增量遠動點表的規范化錄入和變更上已出現了一些信息化工具。文獻[1]針對變電站遠動配置描述文件進行統一和規范，在變電站側點表以固定標準格式上送，通過成熟的通信規約，主站端調控系統實現在線獲取來實現規范化錄入。文獻[2]研究了自動化信息點表變更的審計技術,研究信息點表版本管理機制。但對于數量上更多的存量遠動點表，尚無自動化校核手段和工具，其完整性校核還主要依賴人工對照出臺的規范來進行復核，不僅會消耗大量的時間、人力和物力，還無法保證校核的準確性，存在漏審、誤審的可能性。

針對上述問題，本文研發一套自動化遠動點表完整性的智能化校核系統，來實現對調度自動化存量點表完整性的自動校核，從而減輕自動化人員日常核對工作量，提高遠動調試效率、可靠性以及適應性。

1 點表信息完整性分析

電力自動化系統中，遙測、遙信和遙控是三類最重要的信息，簡稱“三遙”。遙測（遙測信息）即遠程測量，其可以采集并傳送運行參數，包括各種電氣量（線路上的電壓、電流、功率等量值）和負荷潮流等。遙信（遙信信息）即遠程信號，其可以采集并傳送各種保護和開關量信息。遙控（遙信信息）即遠程控制，其可以接受并執行遙控命令，主要是分合閘，對遠程的一些開關控制設備進行遠程控制[3]。

本文對照某電網企業變電站自動化系統遠動點表規范，研究這三類信息點表表頭的格式規范。

遙測表表頭如表1 所示。

表1 遙測表表頭

遙信表表頭如表2 所示。

表2 遙信表表頭

遙控表表頭如表3 所示。

表3 遙控表表頭

以上三張表為三類信息表的表頭格式，表頭右側列信息點規范序號，每個序號中都對應嚴格的命名規則和格式規范。舉例來說，遙測表的設備編碼（信息點規范序號1）的具體內容而言，主變設備本體的命名應為：B+主變編號數字（如#1 主變為B1）。所有信息點規范序號中都有其詳細的命名規則，這些規則由電網企業發布并執行，篇幅所限不做逐一展開。

為了更直觀地理解，本文以“1 號主變油溫”的遙測表信息點為例進行展示，根據表頭和內容規則編制遙測表的信息點如表4 所示。

該遙測表由設備編碼、遙測量描述、遙測類型編碼、RTU 號、遙測點號、遙測轉換系數分子、遙測轉換系數分母、遙測截距和備注這9 個因素構成。表中除備注外，其余因素均不能出現空缺，且內容需要符合對應信息點規范序號中所規定的具體規則。

由于遙信表和遙控表的信息點內容與表4遙測表的內容規則相似且信息量大，此處不再展開說明。

表4 遙測表示例

2 完整性校核

從上面分析可知，遙測、遙信和遙控三類點表信息采用自然語言來表征信息，便于不同廠家的設備和運行人員溝通，但也容易出現格式不規范導致信息無法共享甚至信息點表不可用等問題，對調度安全生產帶來風險。因此，對數量巨大的存量“三遙”點表信息進行完整性校核，以解決規范發布前，由于自然語言描述不完全一致帶來的點表不完整性及不規范問題，可以有效提高遠動點表應用的可靠性。

本文結合“三遙”點表的信息特點，遵循點表表頭的規范格式，提出“三遙”點表的完整性識別方法。“三遙”點表的完整性識別方法，嚴格遵循某電網企業調度自動化信息表規范和《110 kV 變電站典型點表模板》，編制“遙測表（共選）、遙測表（可選）、遙測表（共選）、遙測表（可選）和典型遙控表”存入名為對應變電站的校核典型信息數據庫。

本文所提出的遠動點表完整性校核程序，主要對遠動點表的規范性、點號的唯一性、RTU 號一致性、點表的完整性以及除備注外內容非空等進行校核。

完整性校核程序流程圖如圖1 所示，首先根據所讀取的表頭的表的列數，識別出“三遙”對應的具體類型（列數為9 對應遙測表，列數為8 對應遙信表，列數為5 對應遙控表），接著進行字段的規范化識別，進一步進行空值、重復字等一致性校驗，從而識別出不規范的“三遙”表頭并在必要時做出預警。

圖1 完整性校核程序流程圖

1）對遙測表進行校核

首先讀取規范數據庫中包含1 號變壓器主體，變高和變低的相關典型數據的遙測表（共選）和遙測表（可選）。

從存量點表的遙測表中讀取1 號變壓器主體，變高和變低的相關數據，輸出讀取數據共有多少列，判斷如果沒有9 列，直接輸出“遙測表不規范，缺少字段”。直接結束程序，如果有9 列就輸出“遙測表字段符合規范”，進行下一步。

先刪除最后一列備注列數據。對數據進行遍歷，判斷如果數據存在空，輸出“遙測表存在空值：輸出存在空值的那一行數據”。如果數據不存在空值，進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷第5 列數據，如果存在重復，輸出“遙測表的遙測點號重復”。如果數據不存在重復，輸出“遙測表的遙測點號符合規范”，進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷第4 列數據，如果遙測表RTU 號不一致，輸出“遙測表的RTU 號不符合規范”。如果一致，輸出“遙測表的RTU 號符合規范”，進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷數據如果缺少必選項，則輸出“遙測表不完整：輸出缺少必選項那一行數據”。如果缺少可選項，則不輸出。判斷是否缺少必選項的方法是將存量點表值與遙測表（共選）的值進行比對，輸出存量點表中缺少的值，再將該值與遙測表（可選）進行比對，如果屬于遙測表可選里的值就不輸出該值。

2）對遙信表進行校核

首先讀取規范數據庫中包含1 號變壓器主體的相關典型數據的遙信表（共選）和遙信表（可選）。

從存量點表的遙信表中讀取1 號變壓器主體的相關數據，輸出讀取數據共有多少列，判斷如果沒有8 列，直接輸出“遙信表不規范，缺少字段”。直接結束程序。如果有8 列就輸出“遙信表字段符合規范”。進行下一步。

先刪除最后一列備注列數據。對數據進行遍歷，判斷如果數據存在空，輸出“遙信表存在空值：輸出存在空值的那一行數據”。如果數據不存在空值，進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷第5 列數據，如果存在重復，輸出“遙信表的遙信點號重復”，如果數據不存在重復，輸出“遙信表的遙信點號符合規范”。進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷第4 列數據，如果RTU 號不一致，輸出“遙信表的RTU 號不符合規范”。如果RTU號一致，輸出“遙信表的RTU 號符合規范”。進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷數據如果缺少的是必選項，則輸出“遙信表不完整：輸出缺少必選項那一行數據”。如果缺少的是可選項，則不輸出。判斷是否缺少必選項的方法是將存量點表值與遙信表（共選）的值進行比對，輸出存量點表中缺少的值，再將該值與遙信表（可選）進行比對，如果屬于遙信表可選里的值就不輸出該值。

3）對遙控表進行校核

首先讀取規范數據庫中包含1 號變壓器的相關數據的“典型遙控表”。

從存量點表的遙控表中讀取1 號變壓器主體相關數據，輸出讀取數據共有多少列，判斷如果沒有5 列，直接輸出“遙控表不規范，缺少字段”。直接結束程序。如果有5 列就輸出“遙控表字段符合規范”。進行下一步。

先刪除最后一列備注列數據。對數據進行遍歷，判斷如果數據存在空值，輸出“遙控表存在空值：輸出存在空值的那一行數據”，直接結束程序。如果數據不存在空值，進行下一步。

對數據進行遍歷，分別判斷第1 列和第3 列的數據，如果第1 列存在重復，輸出“遙控表對應遙信點號重復”。如果第3 列存在重復，輸出“遙控表遙控點號重復”。如果數據都不存在重復，輸出“遙控表對應遙信點號符合規范”和“遙控表的遙控點號符合規范”。進行下一步。

對數據進行遍歷，判斷數據如果缺少規范表里的項，則輸出“遙控表不完整：輸出缺少規范表項那一行數據”。如果數據和規范表里的項一致，則不輸出。

通過以上3 個步驟，實現存量點表和校核典型信息庫完整性校核，解決已存點表信息不完整問題，把結果寫入問題清單，如果是工程上的問題，則及時發送到對應廠站管理人員，按照清單將問題解決，解決后的點表上傳再校核，校核通過后就可以存入相應的存量點表數據庫，解決了存量不規范點表可靠應用的問題。

3 應用

根據上述的“三遙”點表的完整性識別方法，采用MySQL 數據庫，基于Python 研發了智能化校核系統，使用某變電站現場點表進行了校核驗證。結果顯示：該系統提供點表導入導出功能，可快速顯示出目標變電站的遙測表、遙信表和遙控表的校核結果；便捷現場人員發現遙測表、遙信表和遙控表內因素是否符合規范，并根據提示有針對性進行點表的快速修改。

對某變電站現場遙測表、遙信表和遙控表進行完整性智能校核，如圖2 所示，效果顯示良好，可以發現點表不規范的問題，提高了點表應用的可靠性。

4 總結

本文提出的自動化遠動點表完整性的智能化校核系統，先提出完整性分析，再編制了程序化校核流程，并采用MySQL 數據庫，基于Python 語言實現，可根據遙測表、遙信表和遙控表固定的表頭規范化格式精確而快速的判別出這三種點表格式是否符合規范，解決了存量點表不完整、不規范以及適應性差的問題，提高了點表應用的可靠性。

本文方法也可應用在增量點表的校核上。不足之處在于目前校核邏輯還不能覆蓋全部完整性和規范性問題，需要在之后的研究中進一步加以完善，實現電力系統遠動點表可靠應用的全覆蓋。