基于网端协同安全防误校核的一键式程序化远程操作方法与流程

1.本发明涉及电力系统自动化领域，具体涉及一种基于网端协同安全防误校核的一键式程序化远程操作方法。


背景技术：

2.随着电力系统调控一体化体系的建设，将变电设备运行集中监控纳入调度机构统一管理逐渐趋势化，但现有的调控技术支持系统没有全面考虑远方操作安全，主要还是侧重于调控主站侧的操作、控制以及防误等需要；与之对应的变电站监控系统也是主要考虑变电站现场操作设计，侧重于变电站站端操作的独立研究，缺乏主子站一体化远方操作技术及防误体系的协同研究。
3.一键式程序化远程操作技术涉及到多个应用系统，包括oms系统、ocs系统、sas系统等，各个系统如何进行互联互通，没有现有的规范可以遵循和借鉴。oms系统、ocs系统、sas系统远程操作各个应用系统均有各自的操作防误检查功能，现有的防误校核功能都是在各个系统内独立完成，缺乏统一协调。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种基于网端协同安全防误校核的一键式程序化远程操作方法，其目的是：通过oms系统、ocs系统和sas系统的网端协调防误校核实现远方操作的一体化安全、防误功能，提高主子站一体化的防误校核水平。
5.本发明技术方案如下：一种基于网端协同安全防误校核的一键式程序化远程操作方法，包括如下步骤：s1：主站oms系统生成调度操作票，执行oms系统的防误校核，若通过所述防误校核，则oms系统下发操作指令至ocs系统，并执行步骤s2，否则程序终止；s2：ocs系统进行操作票检查，并执行第一状态校核和安全校验，若通过所述第一状态校核和安全校验，则ocs系统将所述操作指令转发至sas系统，并执行步骤s3，否则程序终止；s3：sas系统进行操作票调阅、操作票预演和操作票执行，所述操作票预演和操作票执行调用站内防误系统进行防误检查，若通过所述防误检查，则执行步骤s4，否则程序终止；s4：ocs系统执行第二状态校核，若通过所述第二状态校核则视为操作完成，否则程序终止。
6.作为本方法的进一步改进，步骤s1所述oms系统的防误校核包括模型校验、关联检修单防误、离线预演防误检查以及在线预演防误检查。
7.作为本方法的进一步改进，步骤s2所述安全校验包括系统拓扑防误校核，所述系统拓扑防误校核包括开关拓扑防误、隔离开关拓扑防误和接地刀闸拓扑防误。
8.作为本方法的进一步改进，步骤s2所述安全校验还包括变电站拓扑防误校核，所
述变电站拓扑防误校核用于执行变电站本站的防误校核，所述变电站拓扑防误校核基于站内的电气岛状态和设备连接关系进行防误校验，搜索边界为线路。
9.作为本方法的进一步改进，步骤s2所述安全校验还包括网络层级的ocs潮流安全校核，所述ocs潮流安全校核用于校核当前操作的电网潮流分布情况，检查是否有支路潮流越限或者节点电压越限情况。
10.作为本方法的进一步改进，步骤s3所述防误检查包括sas站控层五防校验和间隔层联闭锁校验。
11.作为本方法的进一步改进，步骤s4所述第二状态校核包括遥信位置校验和遥测信息校验。
12.作为本方法的进一步改进，所述oms系统控制操作流程，ocs系统作为传输通道，sas系统执行请求；oms系统通过ocs系统调阅sas系统程序化操作票作为典型票库，oms系统下发操作票经ocs系统传输通道至sas系统。
13.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：在调控一体化模式下提出了oms系统、ocs系统和sas系统的网端协调防误校核方法， 主站oms系统调度操作票时执行本身的模型校验、关联检修单防误、离线预演防误检查、在线预演防误检查等防误校核，oms系统在远程操作中调用ocs系统提供的设备状态检查、拓扑防误、潮流安全检查等功能进行防误处理，sas系统预演和执行操作票时调用站控层五防防误功能进行校验，最大程度的保障操作命令的安全，实现了主子站一体化远方操作及协同防误体系的建立，将变电设备运行集中监控纳入调度机构统一管理，提高了主子站一体化的防误校核水平。
附图说明
14.图1为本发明的流程图；图2为离线预演场景示意图；图3为在线预演场景示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图详细说明本发明的技术方案：本方法协调oms、ocs、sas三个系统防误体系，综合考虑oms系统防误、ocs系统的电网的安全校核防误以及sas系统变电站端的站控层五防校验防误，将协同安全防误贯穿整个一键式程序化远程操作过程中。
16.oms系统通过ocs系统调阅sas系统程序化操作票作为典型票库，直接由oms系统下发操作票（综合令）经ocs系统传输通道至sas系统。其中，oms系统负责控制操作流程，ocs系统负责传输通道，sas系统负责执行请求。
17.具体地，oms系统负责操作票生成及处理、操作票下发（综合令）、归档和查询等功能；ocs系统为oms系统提供防误检查、安全校验、以及作为oms系统和sas系统的传输通道,接收oms系统发送过来的综合令，并对sas系统下令，将结果回传给oms系统,同时在ocs系统中进行归档处理；sas系统执行通过ocs系统转发的oms系统下发操作命令，还可以根据自己典型综合令库的变动情况，向oms系统主动发送典型票库，oms系统更新自己的典型票库。
18.如图1，一种基于网端协同安全防误校核的一键式程序化远程操作方法，包括如下
步骤：s1：主站oms系统生成调度操作票，从关联检修单、拟操作票开始，通过离线预演、审核以及在线预演等执行oms系统的防误校核及相关流程，主要包括模型校验、关联检修单防误、离线预演防误检查以及在线预演防误检查等。
19.模型校验：电网模型在系统间进行数据交换，为保证模型数据的正确，需采用比对规则对模型进行校验。ocs系统在导出模型时导出模型统计信息，oms系统完成模型解析后对导入oms系统的模型数据进行统计，并与ocs系统的统计信息进行核对，从而检查模型是否正确导入。
20.关联检修单防误：关联检修单生成调度操作票，系统将检修单的设备操作目标状态作为约束条件，校验操作票的指令是否与检修工作要求一致，若存在不一致，系统给出防误提醒。
21.离线预演防误检查：如图2，调度指令票图形开票调用模拟预演应用后，系统自动基于离线数据进行模拟预演，逐条解析操作内容，通过语音及对应的动画展示操作过程，如果防误校验检测到存在误操作，会自动通过语音及文字进行提醒警告。
22.模拟预演过程如果出现违反基本五防等严格闭锁的误操作，模拟预演自动终止于该步，模拟预演自动生成预演结果，结果中明确说明操作票本次预演是否通过、防误提醒及警告的明细。
23.调度指令票模拟预演的结果覆盖式存储，即操作票可能多次预演，系统只保留最后一次的预演结果。
24.系统对生成的操作票进行图形模拟预演操作，同时给出停电范围等信息，使调度员更直观地审核调度命令，解决了调度员凭记忆操作的问题，使操作票审核过程更加形象化、可视化。通过图形化模拟预演审核，实现了操作票审核由人工经验分析型上升到自动智能型，提高了操作的安全型与可靠性。
25.在线预演防误检查：在线预演是在顺控操作序列执行前，系统结合“五防”规则实现设备间的拓扑防误闭锁，从全网的角度处理设备间防误闭锁。拓扑防误中除了具备设备状态量防误外，还具备挂牌（检修牌、隔离牌、保电牌等）逻辑防误和二次（气压、线路断线、线路保护投退等）防误。
26.如图3，调度指令票票流程流转过程中启动模拟预演后，系统自动基于实时运行数据进行模拟预演，逐条解析操作内容，通过语音及对应的动画展示操作过程，如果防误校验检测存在误操作，会自动通过语音及文字进行提醒警告。
27.模拟预演过程如果出现违反基本五防等严格闭锁的误操作，模拟预演自动终止于该步。模拟预演自动生成预演结果，结果中明确说明操作票本次预演是否通过、防误提醒及警告的明细。
28.调度指令票模拟预演的结果覆盖式存储，即操作票可能多次预演，系统只保留最后一次的预演结果。
29.若通过所述防误校核，则oms系统下发操作指令至ocs系统，并执行步骤s2，否则程序终止。
30.s2：主站在操作设备前调用ocs系统的安全防误功能进行安全校验。具体地，ocs系统执行oms系统下发的操作指令，进行操作票检查，调用自身的安全校验功能进行防误检
查，主要包括第一状态校核和安全校验，所述安全校验包括拓扑校验和潮流校验。
31.所述第一状态校核为：在操作票步骤执行前对操作步骤关联设备准备状态进行校验，给出校验结果，当状态不一致时，中断操作并给出提示。
32.所述拓扑校验具备全网拓扑安全防误功能，根据电气岛状态和电气设备间的拓扑关系来实现设备操作的五防闭锁，即将电网拓扑和“五防”规则结合起来实现设备间的操作闭锁。它不依赖于人工定义，具有良好的通用性和免维护性，能准确地识别站内、站间的防误闭锁关系，以及从全网模型出发实现防误闭锁。所述拓扑校验包括系统拓扑防误校核和变电站拓扑防误校核。
33.具体地，系统拓扑防误主要是针对开关（断路器）、隔离开关和接地刀闸的远方操作。系统拓扑防误闭锁不依赖于人工定义，通过网络拓扑分析设备运行状态，约束操作人员安全操作；具有挂牌闭锁功能；防误闭锁具备提示功能，例如带接地合开关提示、带接地合刀闸提示、带电分合刀闸提示、非等电位分合刀闸提示、刀闸操作顺序提示、带电合接地开关（地刀）提示、带刀闸合接地开关（地刀）提示等。系统拓扑防误可自动依据电网的拓扑关系，结合用户自定义规则，根据稳态数据监视应用的实时遥信、遥测信息，对操作员的操作进行全面的防误检查。
34.所述变电站拓扑防误校核用于执行变电站本站的防误校核。在进行拓扑防误校验时，系统默认为基于全网拓扑进行校验，这时设备的操作不仅和本站设备之间有操作闭锁关系，还和其他厂站的设备有操作闭锁关系，但在系统信息不完整时，可能会导致错误的校验结果。
35.同系统拓扑防误基于全网拓扑进行防误校验不同，变电站拓扑防误校核仅对本站设备进行拓扑分析，基于本站的电气岛状态和设备连接关系进行防误校验。变电站拓扑防误校核采用的防误规则和系统拓扑防误相同，不同点在于拓扑分析的搜索边界。在电力系统中，站与站之间是通过线路进行连通的，因此变电站拓扑防误的搜索边界是线路，即搜索到线路即停止，这样站和站设备之间将没有连通关系，也没有操作闭锁关系。
36.所述潮流校验为网络层级的ocs潮流安全校核，用于校核当前操作的电网潮流分布情况，检查是否有支路潮流越限或者节点电压越限情况。在调度员进行调度操作过程中，调度员常常需要对当前操作进行定量分析，即当前操作对电网潮流有何影响，系统是否还可以正常运行等。本系统提供潮流校核功能，在流程操作过程中实时根据当前操作进行潮流计算，同时根据潮流计算结果，进行电压越限以及线路或主变超载等校核。所述潮流校核结果主要包括：潮流计算收敛无越限、潮流计算收敛有越限、潮流计算不收敛和潮流计算不响应。当潮流计算成功且有越限时，系统展示信息包括：越限支路名称、越限限值、越限计算值和越限支路越限比。如果校核不成功则提示用户越限的支路和越限比，为调度员准确、安全调度提供定量的辅助手段。
37.若通过所述第一状态校核和安全校验，则ocs系统将oms系统下发的操作指令转发至sas系统，并执行步骤s3，否则程序终止。
38.s3：主站调用变电站sas系统的程序化控制功能进行远方操作，sas系统进行操作票调阅、操作票预演和操作票执行，所述操作票预演和操作票执行过程调用站内防误系统进行防误检查，具体包括：sas系统执行的操作票基于厂站端已验证过的顺控操作典型票库；操作票预演时，每步骤必须经过站控层五防校验；操作票执行时，经过站控层五防校验
和间隔层联闭锁校验；调票、预演、执行过程均进行源态判别，源态满足才能启动相应流程；具有超时判断机制。
39.若通过所述防误检查，则执行步骤s4，否则程序终止。
40.s4：ocs系统执行第二状态校核，所述第二状态校核包括遥信位置校验和遥测信息校验。
41.具体地，在操作票步骤执行完成时对操作步骤关联对设备目标完成状态进行校验，给出校验结果，当状态不一致时，中断操作并给出提示。
42.若通过所述第二状态校核则视为操作完成，否则程序终止。
43.本方法中，网端安全防误校核的协同作用体现在：主站系统的安全防误为利用全电网进行的防误安全检查，主要包括拓扑防误和潮流检核，具体检查内容包括防止误分、误合开关；防止带负荷拉、合隔离刀闸；防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；防止带接地线（接地刀闸）合开关（隔离刀闸）；合解环、解并列操作检查；防失压等。相比变电站子站防误系统，防误层次更高、范围更广、功能更多，主要用于调度下发遥控指令前的安全检查和操作票的拟票、预演和执行各个环节的防误检查。
44.变电站子站防误功能主要指传统上的五防功能，具体包括：防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）；防止误入带电间隔。变电站子站防误系统的特点是稳定可靠，缺点是防误范围小，只有本站的逻辑判别，不能实现对站间联络线上的设备闭锁，主要应用于变电站当地的遥控操作。
45.主站网侧防误系统和变电站子站端侧防误系统各负其责，从不同方面、不同层次为电网的安全运行保驾护航，二者缺一不可。
46.在oms系统、ocs系统以及sas系统中都有相应的防误校核，本方法将网端的拓扑校核、潮流校核与厂站端的设备状态校核、常规五防校核等协同一体化，构成综合考虑网端协同的一体化安全防误校核体系，形成主子站一体化远方操作流程、机制及防误管理体系，杜绝各类误调度、误遥控、误操作的发生。
47.综上所述，本方法充分利用调度端“网”的优势，实现了调控范围内整体的安全校核和防误控制，变电站防误系统为主站提供相应服务，实现调度遥控指令经变电站内五防校验。通过智能操作票管理、流程控制、安全校核和主子站联动，形成了主子站一体化的防误管理体系，提高了调控一体模式下的智能化水平，使调度、监控操作更为安全、高效。