黑龙江电网基于D5000平台的调度操作票系统

胡本然，王海涛，韩金池，张慧琦

(1.黑龙江省电力有限公司 电力调度控制中心，哈尔滨 150090;2.黑龙江省电力有限公司 电力交易中心，哈尔滨 150090)

目前，智能电网调度技术支持系统(D5000)在省级及以上调控中心得到了广泛应用。按照国调一体化平台建设要求，操作票系统应能适应D5000平台，能够与调度生产管理系统(OMS)、能量管理系统(EMS)进行数据共享与数据同步，并且应具有较高的智能性、易用性、可靠性和防误能力。黑龙江省调原有操作票系统厂站主接线图及各元件信息不能随电网变化自动更新，只能人工维护，系统厂站图形扩充维护困难，拓扑关系解析方式也与D5000平台不同，无法做到信息同步。该平台可移植性差，无法实现系统跨平台多级操作，不符合国调标准操作流程，已经不适应新时期电网发展的要求。本文根据黑龙江电网实际情况，开发了基于D5000平台的调度票操作票系统，并投入运行，取得了较好的效果。

1 系统设计

该调度操作票系统可实现与D5000平台共享电网数据，同OMS系统完成数据交互，并可将操作票系统相关业务需求进行整合，加强了管理的整体性和使用的易用性。在图形化建模方面，将线路信息、厂站信息通过D5000平台直接同步，主接线图由D5000平台G文件(用描述电网图形规范语言编写的文件)解析生成，电网数据实时更新同步，实现系统运行的“免维护”。在操作流程上，与国调标准流程相一致，便于各节点信息的查看与审核，提高了倒闸操作的可控性。在安全防误方面，添加操作票模拟预演模块，优化防误告警功能，操作的安全性得到保证。在智能开票和易用性方面，提供多种智能开票模式，能实现多种复杂操作的智能成票。

1.1 数据需求

系统以D5000资源为基础，通过整合D5000中的拓扑库、图形库、设备库，利用数据仿真平台接口程序实现模型、图形和实时数据的导入，保证了操作票系统基础数据的正确性和实时性。通过开发接口程序获取OMS系统中的检修申请单和调度日志数据，方便调度员自由使用。

1.2 跨区跨平台数据交互

操作票系统采用数据库同步和标准E文本方式实现与OMS系统的交互，如图1所示。

图1 操作票与D5000系统数据交互架构图Fig.1 Chart of operation ticket and D5000 system data interactive

从调度自动化系统I区到Ⅲ区发送信息采用数据库同步方式实现，使用达梦数据库内部触发机制并通过正向隔离装置将数据同步到Ⅲ区数据库中，传送内容主要包括预令信息、申请及评审信息、回填后的检修票和调度日志信息、查询统计结果信息、操作票票面内容信息。Ⅲ区向Ⅰ区发送内容采用标准E文本文件方式实现，利用FTP传输协议技术将E文本通过反向隔离装置转发到Ⅰ区指定服务器上，传送内容主要为现场预令回填信息、审批及评审结果信息、检修票和调度日志原始信息。

由于各电厂可以通过专线访问自动化系统Ⅱ区，为实现电厂预令的接收与下达，需要在Ⅱ区服务器上布置电厂专用操作票程序，电厂仅作为终端用户登录服务器使用即可，Ⅱ区数据也可通过数据库同步和E文本传输与Ⅲ区进行数据交互。

通过上述措施，系统最终实现了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区间数据同步;通过跨平台编译系统，还可实现Ⅰ区Linux系统与Ⅲ区Windows系统共用一套源程序，便于系统的维护、升级。

2 系统功能

系统主要功能包括:厂站图形、智能开票、系统维护、流程管理、模拟预演、智能回填、防误校验等。为了保证接口功能的顺利实现和后期开发的需要，在结构设计上系统采用了模块化结构设计，系统总体功能模块结构如图2所示。

图2 系统总体功能模块结构图Fig.2 System overall function module structure diagram

2.1 厂站图形解析

对于厂站图形，很多系统都采用图形化建模系统来完成［1－2］，图形上的元件及状态必须手动维护，给调度员和维护人员带来繁重的工作。本系统厂站图形解析模块与D5000平台一体化，实现了厂站图形与信息的动态实时更新。系统编写接口程序自动读取D5000平台的图形数据，动态呈现给调度员，实现厂站图形维护自动化。

系统从D5000平台G文件以及状态库获得相关数据，自动构建完整厂站接线图，并从图中解析出拓扑关系，为调度员智能生成标准操作票提供基础和保障，实现系统运行的“免维护”，减少了维护工作复杂度，提高了调度员的工作效率。

2.2 智能开票模块

基于系统令和综合令的智能开票功能，以仿真的方式，根据规程规定的操作原则并结合黑龙江省操作习惯，依据线路接线方式生成模板模型和操作语句模型，存储在数据库中。在开票时，通过编写接口获得操作所涉及厂站的接线方式，以此判定相关的模板数据表，从数据库中匹配出数据表后，将操作任务分为数个子操作，分别获得所需的元件信息。根据调度员开票思维，将元件信息转换成相关术语串联起来构成一条子指令，数条子指令串联起来完成整个操作任务，自动生成系统令操作票和综合令操作票［3－4］。系统利用相似原理也可实现旁路开关操作的线路停送电、桥型接线线路停送电、复杂综合指令操作等智能成票功能。

2.3 系统维护

正常情况下，系统不需要人工维护，但为适应某些特殊情况及调度管理业务的不断变化，增加了维护功能以实现系统的可拓展性。本系统可维护数据表分为线路维护、厂站维护、保护变更维护、操作规定维护、监控关系维护、登陆维护，可对线路维护单位、厂站旁路代送特殊规定、电网元件状态改变后相关保护变更、电网具体操作运行规定提示信息、各级监控运维机构的组织架构、各级调度系统有受令权的人员名单进行管理。电网非典型数据表对操作票的智能生成、操作预令的下达和接收起到重要作用。系统基于电网运行状态、关联设备状态和维护功能，可实现复杂操作的高度智能成票。

2.4 流程管理模块

按照国调最新流程规范设计，对操作票进行操作任务评估、拟写、审核、预令下达、计算分析、执行、归档、评价的全生命周期管理。系统满足Ⅰ区智能成票、Ⅲ区流程管理的要求，同时在操作票各个环节提供查询、转典型票、另存、导出等功能。调度端操作全部网上流转，厂站端接收预令通过网络接收，实现业务流程纵向到底。调度操作票管理系统的所有客户端均可运行程序访问系统，将调控中心专业处室纳入流程管理，促进各专业间的协同和技术支持，实现业务流程横向到边。

另外，系统满足国调标准流程的规范，流程审计功能可以对操作票各流程节点执行情况进行记录并审计，标记超时节点，并在当前节点超时前进行告警提示，提升了对电网倒闸操作的管理水平。

2.5 模拟预演

模拟预演模块是对生成后的票面操作项目进行模拟操作，并同步校验其正确性，对违反标准操作程序或造成恶性误操作的指令给予告警提示。模拟预演逐行解析票面，获取需要操作的相关元件，从本系统的状态库获取元件信息，以此取反，将元件恢复到操作之前的状态;再按照票面的信息，逐条逐个元件检查并执行信息，根据元件的状态及位置判定其是否符合操作规定，给予用户提示;执行过程用动画标记出操作元件以及动态改变其状态的过程，票面标示出的指令区域随指令的改变而动态滚动，直观体现了整个操作票的执行过程。

另外，模拟预演模块加入了拓扑着色、防误校验、智能提示信息、操作设备与检修票关联比对、特殊操作规则与系统维护表比对、安全校核确认等功能，用来提示调度员出现的问题和需要注意的事项，可在操作前及时发现操作票中的错误和疏漏，保证了电网操作的安全。

2.6 智能回填检修票、调度日志

回填检修票是从操作票中智能提取操作人员和操作时间数据，填写至检修票中，使调度员在系统上就可以完成OMS系统中检修票的填写，方便办理检修票开工及终结手续。回填调度日志是指系统可与OMS系统中的调度日志数据交互，根据操作任务自动生成相应术语，写入调度日志，保证了操作记录的正确性。

该模块解决了Ⅰ、Ⅲ区间数据无法正常交互的问题。正常Ⅰ、Ⅲ区之间存在物理隔离，Ⅰ区到Ⅲ区的数据可以通过达梦数据库传输，但Ⅲ区到Ⅰ区的数据无法传输。为此，本系统采用Linux定时器技术，隔一段时间，Ⅲ区向Ⅰ区发送写好的E文件，完成一次数据交互，这样既保证完成回填检修票和调度日志功能，又能保证系统的安全性。

2.7 防误校验

防误校验模块是按照电网调度操作票智能推理知识库和电网调度智能防误规则库的规则，根据黑龙江电网实际情况加以拓展，以为各种成票方式及模拟预演提供更多安全校验方法的功能。

防误校验将电网元件及间隔的各种合理状态存到防误规则库中，包括开关、刀闸、接地刀闸的操作“五防”要求、3/2接线拉合开关顺序、单元接线与桥型接线操作原则等［5－6］，以保证在智能成票过程中，操作过程满足规程规定。在操作票保存和模拟预演时，系统根据操作指令比对防误规则数据库中允许的元件标准操作状态，如不相符，系统会给出提示，要求调度员修改相应的信息。

系统还具有其他防误校验措施，如安全分析师计算校验是在操作之前核查操作流程中安全分析师是否同意操作;检修票校验是判断检修票中是否有相关停送电设备，若没有则给予提示，调度员可自主选择是否操作。

3 应用情况

2014年1月，调度操作票系统在黑龙江省调正式投运，且运行稳定，实现了与D5000平台一体化，电网数据共享;实现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区间数据交互;建立了调度可维护的电网底层数据表，能实现多种复杂情况的智能成票;满足国网标准流程;具备安全性、易用性强的多种实用功能。提高了调度人员的工作效率，保证了电网倒闸操作的正确性和安全性。

4 结语

通过上述的介绍，该系统的应用加强了对操作中各流程节点的监督和考核，实现了倒闸操作全周期闭环管理，为黑龙江省调度系统长周期安全运行奠定了夯实基础。

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