一种梯级电站群一键操控方法及平台与流程

1.本发明属于电站群操控技术领域，具体涉及一种梯级电站群一键操控方法及平台。


背景技术：

2.近年来，随着电力市场改革的不断深化，调度业务环境日渐复杂，手工编写操作票、电话下令等传统的调度业务工作模式逐渐无法满足日益频繁的操作需要，而且传统单调重复的工作流程，不仅禁锢大量人力资源，还容易引发安全风险。
3.如何利用人工智能技术，研究建立新的调控管理模式，开发新的技术支持功能模块，优化倒闸操作流程，代替人工编写操作指令票及传统电话下令模式，在线自动跟踪校验倒闸操作过程，实现全过程的风险管控，将调度员从单调重复的工作中解放出来，专注于风险分析和生产管控成为调控运行当下急需要解决的一个主要问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种梯级电站群一键操控方法，以解决现有的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种梯级电站群一键操控方法，包括步骤：
6.获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库；
7.将典型票与所述调令库匹配并关联，得到所述调令库中与所述典型票的调令相对应的调令id；
8.将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库。
9.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之前包括步骤：
10.从所述典型票中提取各类电站设备的操作规则，根据所述各类电站设备的操作规则建立电站设备操作规则库；
11.建立电站设备状态模型，所述电站设备状态模型包括电站设备id、电站设备名称、电站设备类型、所属厂站、初始状态、目标状态和最终状态；
12.获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入电站设备状态模型中，形成电站设备状态库。
13.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之前包括步骤：
14.建立所述调令模型，所述调令模型包括厂站、电压等级、电站设备名称、电站设备类型、调令内容、拟票人和拟票时间。
15.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之前包括步骤：
16.根据各流域电站一次接线图及二次接线图，梳理电站接线设备之间的物理连接关
系，建立所述电站
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设备拓扑关系库。
17.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之后包括步骤：
18.将所述调令库与所述电站设备状态模型进行关联，根据所述调令库中的调令内容调整电站设备状态库中电站设备的状态。
19.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后包括步骤：
20.当需要拟票时，选择待拟票电站设备的初始状态和最终状态，根据所述电站设备的初始状态及和最终状态匹配到所述设备状态模型；
21.通过设备状态模型关联匹配到所述成票规则专家库，获取所述成票规则专家库中的操作规则，形成操作票。
22.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后还包括步骤：
23.当需要拟票时，获取调令，将所述调令匹配所述调令库，获取调令id；
24.将调令id匹配到所述成票规则专家库，获取所述调令id对应所述成票规则专家库中的操作规则，形成操作票。
25.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后还包括步骤：
26.基于安全校核规则，构建所述安全规则专家库。
27.作为本发明一种梯级电站群一键操控方法优选地，在所述的将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后还包括步骤：
28.基于新增或变更的规则，对操作规则专家库、成票规则专家库和安全规则专家库进行更新。
29.本发明还提供一种梯级电站群一键操控平台，包括：
30.调令库、电站设备状态库、电站设备操作规则库、成票专家规则库和电站设备扩普关系库；
31.还包括：监控系统，通过所述监控系统获取电站设备之间的物理连接关系以及电站设备的状态；
32.省调网络下令系统，所述省调网络下令系统用于下发调令。
33.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
34.(1)本发明利用人工智能技术，实现智能成票，实现网络下令等，将传统的调度业务工作模式更新为以人工智能为核心的新的信息化调控管理模式，操作人员无需再采用手工编写操作票、电话下令等传统的调度业务工作模式。
35.(2)本发明通过对传统调度业务的工作模式分析，在信息化更新调度业务工作模式的同时，优化倒闸操作流程，并在线自动跟踪校验倒闸操作流程，实现全过程的风险管控，将调度员从单调重复的工作中释放出来。
36.(3)本发明通过解决日益频繁且单调重复的人工操作内容，不仅释放大量人力资源，还能防范潜在的安全风险，防止因个人工作状态的因素导致的不稳定风险，提高操作人员工作效率，有效保障电厂及电网安全稳定运行。
附图说明
37.图1为本发明的一种梯级电站群一键操控方法的流程图。
38.图2为本发明的一种梯级电站群一键操控平台的结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图1所示，本发明提供如下技术方案：一种梯级电站群一键操控方法，包括步骤：
41.s100获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库；
42.s200将典型票与所述调令库匹配并关联，得到所述调令库中与所述典型票的调令相对应的调令id；
43.s300将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库。本实施例中，基于电站
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设备拓扑关系库和设备实时状态、调度命令、操作规则专家库、成票规则专家库和安全规则专家库，使用智能算法，建立智能成票模型，自动生成符合相关规程规定的操作票；
44.本实施例中，基于智能生成的所述操作票及计算机监控系统现状，研究操作指令与计算机监控系统及电站现场的交互方式、顺控操作过程中的在线安全校核方式及实施方法，形成生产指挥中心与电站间协同操作的顺控模式。
45.基于电气设备拓扑和设备实时状态(数据来源于监控系统)、调度命令(数据来源于省调网络下令系统)、规则专家库等相关数据解析应用，使用图形拓扑正向推理算法或其他智能算法，建立智能成票模型，自动生成符合相关规程规定的操作票。
46.具体地，在所述的s100获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之前包括步骤：
47.s10从所述典型票中提取各类电站设备的操作规则，根据所述各类电站设备的操作规则建立电站设备操作规则库；
48.s20建立电站设备状态模型，所述电站设备状态模型包括电站设备id、电站设备名称、电站设备类型、所属厂站、初始状态、目标状态和最终状态；
49.s201获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入电站设备状态模型中，形成电站设备状态库。
50.具体地，在所述的s100获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之前包括步骤：
51.s30建立所述调令模型，所述调令模型包括厂站、电压等级、电站设备名称、电站设备类型、调令内容、拟票人和拟票时间。
52.具体地，在所述的s100获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之前包括步骤：
53.s50根据各流域电站一次接线图及二次接线图，梳理电站接线设备之间的物理连
接关系，建立所述电站
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设备拓扑关系库。
54.具体地，在所述的s100获取历史调令数据，将所述历史调令数据录入调令模型中，形成调令库之后包括步骤：
55.s110将所述调令库与所述电站设备状态模型进行关联，根据所述调令库中的调令内容调整电站设备状态库中电站设备的状态。
56.具体地，在所述的s300将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后包括步骤：
57.s400当需要拟票时，选择待拟票电站设备的初始状态和最终状态，根据所述电站设备的初始状态及和最终状态匹配到所述设备状态模型；
58.s410通过设备状态模型关联匹配到所述成票规则专家库，获取所述成票规则专家库中的操作规则，形成操作票。
59.具体地，在所述的s300将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后还包括步骤：
60.s500当需要拟票时，获取调令，将所述调令匹配所述调令库，获取调令id；
61.s510将调令id匹配到所述成票规则专家库，获取所述调令id对应所述成票规则专家库中的操作规则，形成操作票。
62.具体地，在所述的s300将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后还包括步骤：
63.s600基于安全校核规则，构建所述安全规则专家库。
64.具体地，在所述的s300将所述典型票中的具体操作项与所述调令id进行关联，建立成票规则专家库之后还包括步骤：
65.s700基于新增或变更的规则，对操作规则专家库、成票规则专家库和安全规则专家库进行更新。
66.本实施例中，调度规程相关设备状态转换的要求包含设备状态的定义、开关及刀闸操作先后顺序及相关二次设备的投退要求等；生产指挥中心倒闸操作相关要求包含在计算机监控系统的操作指令、需向电站现场下达的操作及检查指令及操作习惯等；操作指令术语包括指令的规范。
67.基于规则专家库研究，建立了设备状态库，当需要拟票时，可选择装备的初始状态及最终状态，匹配到设备状态库，再通过其关联匹配到成票规则专家库，获取成票规则专家库中的规则，形成操作票，即设备状态智能成票。
68.基于规则专家库研究，建立了调、预令库，当需要拟票时，可关联上级调度的调、预令，匹配调、预令库，再通过其关联匹配到成票规则专家库，获取成票规则专家库中的规则，形成操作票，即关联预(调)令成票。
69.基于历史操作票等资料中新增或变更的规则，研究专家规则库的更新迭代方法。获取历史操作票等资料中的新增或变更规则，梳理得到专家规则库的更新迭代方法。
70.以典型票作为示例，当我们使用典型票成票时，如果是同一调令或同一设备状态变更时，在套用典型票后，如果票面存在相应变更，则在新票保存时，可选择是否进行典型票规则库更新，若进行更新，则后续以新票作为新的典型票。
71.具体地，所述的电站接线设备之间的物理连接关系包括区域、基准电压、厂站、电
压等级、间隔、断路器、刀闸、母线段、同步发电机、线路、交流线段、负荷、变压器、变压器绕组、变压器分接头类型、非设备遥测、非设备遥信、保护信号、遥测、遥信。
72.具体地，所述的安全校核规则包括：拓扑逻辑的电气防误规则、设备状态实时校核规则、历史票关联校核规则、票面术语规范性校核规则和危险点实时提醒规则。
73.值得说明的是：
74.基于拓扑逻辑的电气防误，通过接线方式、设备类型及设备实时拓扑来匹配规则，采用正向推理机制实现推理过程，实现带接地刀合开关提示、带接地刀合刀闸提示、带电分合刀闸提示、带电合接地刀闸提示等功能。当某操作项目不符合规则库中的规则时，系统发出相应的防误提醒，如下建立基于拓扑逻辑的电气防误安全规则库：
75.设备状态实时校核，拟票时，系统根据用户选择的设备及操作，对比设备实时状态与目标状态是否冲突，如果存在冲突，则闭锁操作并弹出提醒，如下建立设备状态实时校核安全规则库。
76.历史票关联校核，系统成票后，应自动关联操作内容(任务、步骤、核心操作设备等)智能遍历查询比对类似历史票，注明当前操作与历史操作差异内容，如下为历史票关联校核安全规则库。
77.票面术语规范性校核，用户手工编辑、修改操作票的过程中，系统提供操作票术语及设备信息校验功能。当用户输入文字内容不符合相关书写规范，或者输入设备信息在设备库中查询不到时，系统将发出相关防误提醒。在支持书写规范校验的同时，系统还提供操作票操作任务与操作项目关联性防误校验功能，即系统可智能解析对比操作任务与操作步骤的内容，判断二者内容是否存在电气逻辑关联，如果操作项目内容存在与操作任务无关的设备操作时，系统将发出防误提醒，如下建立票面术语规范性安全规则库。
78.具体地，还包括步骤：
79.s101定义并建立各类设备图元，获取各类设备的位置坐标及显示格式信息，确定图元的物理连接顺序；
80.s102基于所述电站
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设备拓扑关系库自动生成厂站内设备拓扑矢量图。
81.本实施例中，通过自动生成的厂站内设备拓扑矢量图，减少人为画图进行图形和模型关联的繁重工作。
82.请参阅图2所示，本发明还提供一种梯级电站群一键操控平台，包括：调令库、电站设备状态库、电站设备操作规则库、成票专家规则库和电站设备扩普关系库；
83.还包括：监控系统，通过所述监控系统获取电站设备之间的物理连接关系以及电站设备的状态；
84.省调网络下令系统，所述省调网络下令系统用于下发调令。
85.本发明将电站设备关联的基本信息、操作规则、状态信息、相关成票规范、安全校核方式等设备扩展信息关联起来，建立一键顺控所需的各类数据模型，包括设备物理关系模型、设备操作规则模型、设备状态与操作规则关联关系模型、设备成票规范模型、设备安全校核模型等，在实现一键顺控的同时，将各电站数据进行了各类数据建模、数据关联等有效的进行规范性整理，极大的提升了电站设备的信息化管理与可扩展性。
[0086]“一键顺控”是将大量、繁琐的人工倒闸操作步骤固化到专用后台计算机上，只要在计算机上点击一下所需的“操作任务”，计算机就可以自动地完成一系列的设备遥控操
作，同时还能够自动校验是否操作到位，确保操作正确。
[0087]
过去，人工操作一条110千伏线路停(送)电，大约需要30分钟，这期间需要操作人员与监护人员不断地重复着发令、复诵、操作、现场检查等步骤，可以说费时费力。而如今，这样一个操作仅需在计算机上点选一下“操作任务”，5分钟内，计算机就可以按既定顺序远程完成所有设备的遥控操作，操作过程不再需要工作人员参与。“一键顺控”的应用不仅大幅提高了工作效率，还大幅降低了停送电时间，为供电可靠性做出了重要贡献。
[0088]“一键顺控”实现了变电站倒闸操作由“人工逐项操作”向“计算机远程自动操作”的转变，有利于全面提升操作效率，降低操作风险，提高应急处置能力。
[0089]
智能变电站的一键顺控是指，智能变电站的高级应用功能中利用智能变电站站的顺控功能，将变电站的常见操作根据一定的五防逻辑在智能变电站的监控后台上编制成操作模块按钮，操作人员在操作时不需要编制内容复杂的操作票，只需要根据操作任务名称调用“一键顺控”按钮对应的操作票进行操作即可完成目的操作。
[0090]
与常规变电站的操作相比，采用一键顺控有以下4个优点。
[0091]
(1)一键顺控不需要运行人员现场编写操作票，不需要进行图板模拟，不需要常规变电站操作前的五防检验(一键顺控采用操作过程中校验)，节省了操作的准备时间。五防检验为：防止误拉、合断路器；防止误入带电间隔；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带接地刀闸或接地线合隔离开关；防止带电挂接地线或合接地刀闸。
[0092]
(2)采用模块化的操作票，只需在编制一键顺控操作票时加强操作票审查和现场实际操作传动试验，就能够保证操作票内容的完善性、正确性，避免了由于操作人员技术素质高低和对设备认识情况不同对运行操作安全性和正确性的影响，避免了操作人员现场编制操作票时可能产生的误操作。
[0093]
(3)采用监控后台顺序控制，由计算机按照程序自动执行操作票的遥控操作和状态检查，不会出现操作漏项、缺项，操作速度快、效率高，节省了操作时间，降低了操作人员的劳动强度，也提高了变电站操作的自动化水平。
[0094]
(4)采用“按钮”操作模式，如果将一键顺控与设备状态可视化系统紧密结合，进一步完善设备状态检查功能，就可以使集控站或调度远方操作成为可能，在一定程度上节约了人力资源，解决了运行人员不足的问题。
[0095]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。