一种基于区域边界的全自动智能成票方法研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：黄思源（1994），男，湖北钟祥人，大学本科学历，助理工程师，研究方向为配网调度自动化。-79-一种基于区域边界的全自动智能成票方法研究 黄思源 崔晓彤 赵 爽 广东电网有限责任公司江门供电局，广东 江门 529000 摘要：摘要：日益增多的管辖设备及日益复杂的运行方式，使得配网调度操作人员仅凭经验进行操作票生成难以杜绝防止配电网安全事故的发生。针对该问题，本文提出一种基于区域边界的全自动智能成票方法，通过选择停电范围边界设备或者框选停电区域，自动识别停电区域边界设备，完成操作票的操作目的、操作任务、操作步骤的自动生成。该方法简化了点图成票作业的操作步骤，节约了配电网事故处置时间，提高了配电网运行的安全性、可靠性。关键词：关键词：配电自动化；框选范围；智能成票 中图分类号：中图分类号：TM73 0 引言 随着社会经济的不断发展，配电网发展迅速，对配网调控业务的要求逐渐提升，其作为面向最终客户的电网，具有网络结构复杂、倒闸操作频繁、操作模式多变、设备量巨大、安全矛盾突出等特点。因此必须采取多元化的手段增强其信息化、自动化及管理技术水平，当前各级调度业务的需求已经无法通过面向管理业务为主的单一信息系统实现。现阶段，广东电网有限责任公司以各级电力调度机构为主，基于当前所处的大环境，广东电网有限责任公司也开始朝着实际工程不断发展，此时也就要求电网调度控制有更高的发展标准，结合当前已有的信息化建设以及自动化水平，探索并研究以图形化、智能化、互动化、集成化为特点的高层次应用模式。现阶段电网就要求智能防误操作票系统具备拓扑防误、安全校核、自动成票等功能，在减少误操作事故的同时提高工作效率。基于此，为进一步提高配网 OCS 系统对配电业务的支撑能力，提高局配电网运行的安全性、可靠性、经济性、优质性，有必要进行配网 OCS系统智能全自动成票功能建设。1 功能设计 在配网 OCS 系统单线图上选择区域边界设备，通过分析配网拓扑、设备状态、设备属性等信息，自动提取选择区域内设备，选择操作目的后，依据一定的规则自动生成调度操作票。生成的操作票支持人工修改。图 1 为总体功能示意图。图 1 总共能示意图 1.1 边界设备选择功能 1.1.1 边界设备选择方式（1）选择的边界设备以组为单位，例如一组典型接线的边界设备包括一个开关以及开关两侧的刀闸，选择边界设备后最终得到的是分组的隔离设备（包括开关、刀闸、小车开关、熔断器）。（2）设备选择使用框选方式，按住鼠标左键拖动框选范围，实现设备选择，框选后，从框选范围内识别出隔离设备（包括开关、刀闸、小车开关、熔断器）。选择的设备能够实时展示，实现所见即所得。1.1.2 区域设备提取步骤（1）选择的区域可以存在多个线路区段；对于每一个线路区段，可以存在多组边界设备；对于每组边界设备，可以存在多个设备。对于上述每一个层级，框选边界设备完毕后应都展示出来。图 2 为区域边界设备提取示意图。（2）由系统根据拓扑关系自动完成线路区段区分，使用者只需要选择边界设备，然后自动得到图 2 的展示内容。同时支持人工新增线路区段的方式，如果系统识别线路区段出错或异常无法识别，由人工点击新中国科技期刊数据库 工业 A-80-增线路区段后进行边界设备框选。（3）对于框选出来的边界设备，支持人工进行修改，修改以一组边界设备为最小单位，包括选择、增删、重新框选、移动等操作。图 2 区域边界设备提取示意图 1.2 选择操作目的 1.2.1 选择操作目的（1）选择操作目的，确认区域边界设备后进行操作目的选择，选项包括转运行、转热备用、转冷备用、转检修、合环转供电、停电转供电等。（2）对于转冷备用、转检修、合环转供电和停电转供电的操作目的，无需人工介入。1.2.2 生成并确认操作任务（1）选择操作任务。确认区域边界设备后进行操作任务选择，操作任务的模板参考点图成票的配置，多个线路区段的分句用逗号隔开。表 1 为操作任务基本模板。表 1 操作任务基本模板 多端线路 A 至 B 至 C 段线路由 xx 转 xx 单辐射线路 A 后段线路由 xx 转 xx 合环转供电 A 至 B 段线路转由 xx 供电（合环转电）停电转供电 A 至 B 段线路转由 xx 供电（2）对于合环转电和先停后送转电的操作目的，可自动识别负荷要转到的线路，然后将操作任务中“转由 xx 供电”的“xx”（线路名）把要转到的线路填充进去。（3）停电操作任务和送电操作任务应先识别线路起始综合状态。表 2 为线路综合状态定义。表 2 多端线路状态描述 边界设备 综合状态 至少一侧在运行，其他侧非检修 运行 至少一侧在热备用，其他侧非检修 热备用 各侧都在冷备用 冷备用 各侧都在检修 检修 至少一侧在检修，其他侧非检修 非法（4）异常处理：不满足自动生成操作任务逻辑的情况，中断由人工处理，系统进行提示。包括但不限于下列情况：转电操作任务所选的两个边界开关都在合位或都在分位；停电操作任务和送电操作任务的线路起始状态与目的状态相同；线路起始状态非法。1.3 操作票自动生成逻辑 1.3.1 判断生成综合令还是逐项令（1）所有线路区段但是单辐射线路的使用综合令，存在多端线路区段的使用逐项令。（2）对于综合令，操作任务即为综合令内容；对于逐项令，继续按下述逻辑生成操作步骤。1.3.2 判断边界设备类型 对于每一组边界设备，判断其类型。可分为：站内开关、带双侧刀闸的开关、带单侧刀闸的开关、小车开关、单一开关、单一刀闸、单一熔断器、带刀闸的熔断器等。只有带双侧刀闸的开关和小车开关才能用“运行”“热备用”“冷备用”来描述。判断的逻辑与具体的类型支持后期运维修改。1.3.3 判断检修点（1）检修点即线路转检修的地点，用边界设备中最靠近停电区段的一个设备的“xx 侧”来描述。（2）先对每组边界设备找到最靠近停电区段的一个设备，再按表 3 的规则得到检修点的描述。图 3 线路示意图中，最靠近停电区段的设备是 7164 刀闸，那么检修点就是“xx 站 xx 线 7164 刀闸线路侧”。图 3 线路示意图 1.3.4 判断设备状态 设备包括 4 种状态，状态说明：0：指运行，某组边界设备中所有设备都在合位；1：指热备用，边界设备中有开关且只有开关在分位；2：指冷备用，边界设备中有刀闸且所有设备在分位；3：指检修，边界设备某一侧在检修状态。中国科技期刊数据库 工业 A-81-1.3.5 操作步骤生成逻辑 操作步骤生成逻辑分为停电票操作步骤生成逻辑（表 4）和送电票操作步骤生成逻辑（表 5）两种。遍历所有边界设备，根据设备状态、配置类型、是否遥控等条件从操作步骤生成逻辑中匹配对应的操作步骤，然后自动匹配受令单位。表 3 检修单描述基本规则 最靠近停电区段的设备 转检修侧相连设备 另一侧相连设备 检修点描述 站内开关设备/xx 线路 小车开关 线路 母线 xx 开关线路侧 开关 线路 刀闸/母线/线路 xx 开关线路侧 刀闸 线路 开关 xx 刀闸线路侧 刀闸 架空线路 电缆 xx 刀闸架空线侧 刀闸 电缆 架空线路 xx 刀闸电缆侧 刀闸 开关 线路 xx 刀闸开关侧 熔断器 架空线路 配变/线路 xx 熔断器架空线侧 熔断器 架空线路 刀闸 xx 熔断器线路侧 刀闸 主线 xx 支线 xx 刀闸 xx 线侧 刀闸 xx 支线 主线 xx 刀闸 xx 支线侧 刀闸 架空线路 架空线路 xx 刀闸#10 塔架空线侧 表 4 停电票操作步骤生成逻辑 判断条件 结果 状态 边界设备配置类型 是否遥控 操作步骤 0 带有开关的（4 种）具备遥控条件 遥控断开 xx 开关 不具备遥控条件 断开 xx 开关 单一刀闸/拉开 xx 刀闸 带有熔断器的（2 种）拉开 xx 熔断器 1 带双侧刀闸的开关 xx 开关由热备用转冷备用 小车开关 xx 开关由热备用转冷备用 带单侧刀闸的开关 拉开 xx 刀闸 带刀闸的熔断器 拉开 xx 刀闸 2 带有刀闸的（4 种）xx（检修点）由冷备用转检修 小车开关 xx（检修点）由冷备用转检修 单一开关 xx（检修点）由热备用转检修 单一熔断器 xx（检修点）由冷备用转检修 表 5 送电票操作步骤生成逻辑 判断条件 结果 状态 边界设备配置类型 是否遥控 操作步骤 3 带有刀闸的（4 种）/xx（检修点）由检修转冷备用 小车开关 xx（检修点）由检修转冷备用 单一开关 xx（检修点）由检修转热备用 单一熔断器 xx（检修点）由检修转冷备用 2 带双侧刀闸的开关 xx 开关由冷备用转热备用 小车开关 xx 开关由冷备用转热备用 带单侧刀闸的开关 合上 xx 刀闸 带刀闸的熔断器 合上 xx 刀闸 1 单一刀闸 合上 xx 刀闸 带有熔断器的（2 种）合上 xx 熔断器 带有开关的（4 种）具备遥控条件 遥控合上 xx 开关 不具备遥控条件 合上 xx 开关 中国科技期刊数据库 工业 A-82-1.4 人工审核以及修改功能 可对生成操作票进行修改，包括增删步骤、上移/下移、文本修改、校验、停电转送电、保存/送审等功能。2 效果分析 实验数据显示，基于区域边界的全自动智能成票方法的有效性得到了验证：(1)系统可调控程度;(2)系统成票准确率。在整个实验中，均是通过对比在 OCS 系统中应用基于区域边界的全自动智能成票方法前后的性能验证OCS 系统中。其中，对于可调控程度方面的验证:将基于区域边界的全自动智能成票方法应用到OCS系统中，观察应用前后系统的可删减、可修改性能，以此验证系统灵活性，即可调控性。在此，以系统可调控系数表示可调控程度;对于成票错误率方面的验证，通过对比在 OCS 系统中应用基于区域边界的全自动智能成票方法前后，系统不同种类操作票的生成情况，以此验证系统成票准确率。（1）提高系统可调控程度。经实验验证，基于基于区域边界的全自动智能成票方法的可调控系数要大于使用该方法前的可调控系数。用框选区域智能识别设备代替点选设备模式，提高了设备选择的效率。通过设置设备状态判断逻辑和设备状态与操作步骤逻辑，自动生成操作步骤，提高了操作票步骤生成效率。所提系统中的系统配置管理单元能够实现术语的录入以及修改等性能，即增强了系统的可调控性。（2）提升系统成票准确率。通过限制框选设备数量解决带来多选或少选的问题，提高了操作票框选设备的准确性。通过调用定义的操作步骤生成逻辑自动生成操作步骤，提高了操作票操作步骤的准确性。3 结语 本文提出的基于区域边界的全自动智能成票方法，通过框选区域边界提取区域内设备，根据设备状态、类型等信息自动生成操作步骤，可有效解决调度人员的工作量。同时，自动生成的操作票支持人工调整，保证了智能成票的正确性。本方法运用到配电网成票作业中，将极大提高地区电网抵御各类事故、灾害的能力，有效缩短了事故时用户的停电时间，减少停电经济损失。参考文献 1陈云飞,吴敏敏等.基于调度停电管控平台的网络化下令系统设计与应用J.电力信息与通信技术,2022(07):121-127.2宋哲,冷磊磊.新型智能操作票系统应用研究J.电力学报,2022(01):90-96.3 袁 彰.基 于 自 然 语 言 处 理 技 术 及 智 能 成 票 规 则 的 配 网 工 作 票 系 统 J.电 子 元 器 件 与 信 息 技术,2021(02):196-198.4周永灿.基于 DMS 的防误操作可调控式智能成票系统研究J.自动化与仪器仪表,2018(11):53-57.5刘玉文.配电网调度智能成票系统的设计与应用研究J.电工技术,2018(11):86-89.6陈杨.福州地区配网自动化系统调度实用化提升研究（硕士学位论文）J.长沙理工大学,2017(2).