具有防误功能的一键顺控系统及控制方法与流程

1.本发明涉及变电站控制技术领域，尤其涉及具有防误功能的一键顺控系统及控制方法。


背景技术：

2.随着电网规模的进一步扩大和电力体制改革的不断深入，以人力资源投入为主的传统运检模式对公司运检安全、质量和效率的提升形成制约，难以适应公司和电网发展要求，迫切需要加快运检信息化建设，推动运检业务向智能化转变。
3.现有的智能变电站控制方式已不能满足电网发展及运维要求。智能变电站一键顺控技术，可由系统自动核对操作前设备运行状态，提高变电站倒闸操作智能化，减轻运维人员的工作强度，提高对变电站电气设备操作的准确性、有效性、快捷性，帮助运维人员由传统操作员向综合性专业工程师转变。
4.目前绝大部分变电站仍需要现场运维人员手动输入操作票内容，过程如下：
5.1.值班长接收命令后向操作人员口述操作命令，期间如有内容不明确，需向值班长活下令人电话询问。
6.2.登录gpms开票系统，接收到调令后从调度预令中手动添加预令及操作命令。
7.3.核对一次接线图和二次压板及空开状态。
8.4.将设备状态变化列入操作票。
9.5.执行操作票。
10.现有技术主要存在以下的缺陷：
11.1.人工输入操作票风险较大，易出错；
12.2.操作过程繁琐，耗时长；
13.3.操作票正确性依赖值班长校验，无法进行远程校验，缺乏灵活性。且受个体因素影响较大，存在安全隐患。


技术实现要素：

14.针对目前的现有技术存在的问题，本发明提供具有防误功能的一键顺控系统及控制方法，提供一键顺控功能和防误校验功能，通过系统一键自动匹配操作票内容代替人工输入；通过历史库匹配操作票内容对变更内容进行标记；设置完善的权限管理机制，可通过审计管理员权限对操作内容进行校验。
15.为达到上述目的，本发明提供了一种具有防误功能的一键顺控系统，包括顺控主机、智能防误主机、通信网关机以及前端采集及保护装置；
16.所述顺控主机包括操作系统、开票系统以及模拟预演系统；所述操作系统通过通信网关机接收前端采集及保护装置发送的各个设备的状态信息以及是否存在故障更新一次设备图，基于一次设备图查找所需操作的间隔，选择间隔的操作目标状态，生成获得目标操作状态的操作任务；所述开票系统执行操作任务，所述模拟预演系统对操作任务进行预
演，如果出现跳闸，则输出错误信息；
17.所述智能防误主机进行防误校验，对操作任务以及操作项目冻结进程，进行核查。
18.进一步地，所述智能防误主机进行防误校验包括：对比操作任务与存储的同类型操作任务，如果一致则允许执行该操作任务，否则终止所述操作系统的操作；对操作项目在操作前进行设备状态核查，如果与操作项目对应的操作对象初始状态一致所述操作系统才能执行操作项目，否则终止所述操作系统的操作；对操作项目在操作后进行设备状态核查，如果与操作项目对应的操作对象目标状态一致则完成该操作项目，否则冻结所述操作系统。
19.进一步地，所述智能防误主机冻结所述操作系统，人为判断是否忽略错误，如果忽略则通过人为操作完成操作项目，如果不忽略则终止所述操作系统的操作。
20.进一步地，所述顺控主机包括历史数据库，存储通过通信网关机接收的各个设备的状态信息以及是否存在故障。
21.进一步地，所述历史数据库存储操作任务，根据每个间隔的状态转换设置任务对应的操作任务，将操作任务汇总后存储至历史数据库，需要生成操作任务时，直接根据间隔及需要转换的状态查找对应的操作任务。
22.进一步地，智能防误主机包括同步历史库，同步的顺控主机中历史数据库中的数据，还包括对执行操作任务后操作任务的记录以及进行更改后的操作任务。
23.进一步地，所述顺控主机由操作员操作，进行用户权限校验。
24.进一步地，智能防误主机由审核员操作。
25.本发明另一方面提供一种所述具有防误功能的一键顺控系统的控制方法，包括：
26.(1)顺控主机进行用户权限校验，通过校验后操作员根据一次设备图查找所需操作的间隔，选择需要操作的间隔，创建操作任务，依据间隔生成操作对象；
27.(2)基于一次设备图核对操作对象状态，如果操作对象均没有故障则输出提示框显示各个操作状态，选择目标状态，生成操作任务；操作任务包括若干按照指定顺序执行的操作项目，操作项目包括间隔涉及的操作对象和执行的操作；
28.(3)顺控主机将任务信息发送给智能防误主机，审核员通过智能防误主机判断操作任务是否存在问题，如果存在问题则停止任务添加，操作员通过顺控主机手动添加操作任务，选择操作对象，返回步骤(2)；如果不存在问题则返回确认信息，进入步骤(4)；
29.(4)操作员检查操作条件，调取操作对象的运行状态与操作任务中对应初始状态进行对比，如果一致则进入步骤(5)，否则结束顺控操作；
30.(5)调用模拟预演系统，预演执行当前操作任务，如果执行过程中未出现故障，则进入步骤(6)，否则结束顺控操作；
31.(6)调用开票系统执行操作任务，将操作任务发送给智能防误主机，审核员通过智能防误主机在其同步历史库中查找对相同间隔的操作，如果操作顺序和操作内容完全一致，则审核通过，输出确认信息至顺控主机，开票系统执行操作任务；如果不一致，则结束顺控操作；
32.(7)审核员针对要执行的操作项目进行项目操作前条件核查，判断是否满足该操作项目的操作条件，如果满足则进入步骤(8)，否则结束顺控操作；
33.(8)开票系统执行该操作项目；
34.(9)项目执行完毕后，审核员针对要执行的操作项目进行项目操作后条件核查，判断项目执行完毕后操作对象是否和操作后的状态一致，如果一致则进入步骤(11)，如果不一致则进入步骤(10)；
35.(10)审核员通过智能防误主机判断是否忽略错误，如果不忽略则中断操作，结束操作流程，如果忽略则通知操作员进行人工干预；
36.(11)判断项目是否操作完毕，如果操作完毕则检查操作目标条件，结束操作，如果未操作完毕，则执行下一个操作项目，返回步骤(7)。
37.本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
38.(1)本发明实现了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。
39.(2)本发明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。
40.(3)本发明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。
41.(4)本发明加入了一键顺控功能及配套的防误审核机制，支持操作冻结，操作冻结期间可对操作票进行修改或更换，重新递交审计员审核，再次审核完成后可继续顺控操作，不需重新调取设备信息。在一键顺控过程中，操作员和审计员分屏操作，操作员的一切操作及装置变动信息都会同步到防误模块供系统审计员审核，任何未经审计员审核通过的操作均不予执行并发出告警提示。
附图说明
42.图1是一键顺控系统架构图；
43.图2一键顺控流程图。
具体实施方式
44.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
45.一键顺控系统包括监控主机、通信网关机、保护测控装置、顺控主机、智能防误主机、运检网关机、刀闸状态采集装置、空开控制装置、压板状态采集装置、地线状态采集装置。
46.监控主机位于变电站ii区，获取ii区的软压板状态、开关量信息。接收刀闸状态采集装置、空开控制装置、压板状态采集装置、地线状态采集装置通过报文发送的采集信息通过通信网关机汇总后发送给所述监控主机，保护测控装置连接继电保护装置，采集的电流
信息等通过通信网关机汇总后发送给所述监控主机。监控主机进行状态监控。
47.顺控主机内部集成开票系统、模拟预演系统；所述开票系统执行开票任务，模拟预演系统对操作任务进行预演，如果出现跳闸，则输出错误信息。
48.顺控主机通过通信网关机接收保护装置发送的状态信息生成一次设备图，其中绿色表示连通正常，红色表示断开存在故障。操作人员根据一次设备图查找所需操作的间隔(开关及断路器)，点击间隔(开关及断路器)，选择间隔状态，生成操作任务，操作任务发送给开票系统(集成在顺控主机上)和智能防误主机。顺控主机内部具有历史数据库，存储通过通信网关机接收的各个设备的状态以及是否存在故障。根据每个间隔的状态转换设置任务对应的操作任务，将操作任务汇总后存储至历史数据库，需要生成操作任务时，直接根据间隔及需要转换的状态查找对应的操作任务。
49.智能防误主机显示顺控主机的操作界面，审核员能够核查一次设备图，下发终止顺控或冻结顺控操作指令。在同步历史库中查找对相同间隔的操作，如果操作顺序和操作内容完全一致，则审核通过，输出确认信息至顺控主机，开票系统可执行操作任务内容。同步历史库中包括同步的顺控主机中历史数据库中的数据，还包括对执行后的操作任务的记录，以及手动更改后的操作任务。
50.如1、2所示，顺控主机收到执行命令后，首先由智能防误主机进行权限校验，按职能不同分为系统管理员、系统操作员和系统审计员。其中，系统管理员可对各用户进行删除、修改操作；系统操作员是指令的执行角色，只拥有进行一键顺控操作的权限，无法修改用户及操作信息；系统审计员可监控一键顺控的全流程，包括对操作员权限的审核、操作内容的审核，如果审核不通过，可冻结一键顺控进程，待顺控指令修改完毕，再次审核通过，可将进程解冻，继续执行一键顺控。
51.一键顺控功能的顺控主机，通过双网冗余接入ⅰ区站控层网络，直接从站控层网络上采集一、二次设备运行状态、实时电气测量值、电网异常指示等信息，将首次获得信息存入数据库作为系统初始状态模板。一键顺控操作主机通过ⅰ区站控层网络与原保护及测控装置通信。具体设备连接情况如下图所示：
52.在一键顺控界面点击一键顺控按钮后，智能防误主机从顺控主机数据库调取各设备的运行状态(投运、热备用、冷备用、检修)与系统初始状态模板比对，如与设备初始状态模板不匹配，则发出告警，由系统审计员决定终止顺控操作或修改设备初始状态模板。
53.完成初始状态校对后，顺控主机通过厂站一次设备表检索与操作设备处于同一条母线上的间隔，根据所选操作类型(运行转热备、热备转检修等)及间隔匹配结果生成操作任务。生成操作任务后与同步历史数据库中的同类操作任务进行比对，如与同步历史库不符，发出告警，标记有差异的操作指令交由系统审计员审核，审计后可根据实际情况做如下选择：
54.1.操作错误，审核不通过：可选终止顺控进程。
55.2.操作无误，审核通过，历史库未更新：将当前操作票存入历史库，覆盖历史信息。
56.3.操作无误，审核通过，历史库未包括此操作的历史信息：将新操作票导入历史库。
57.审核通过后顺控主机检查操作条件、进行模拟预演，预演完成后执行操作任务。操作过程中主机界面同步至防误主机，审计员可全程监视顺控进程，可在任意时刻终止操作
的进行。
58.结合图2，一键顺控操作包括以下步骤：
59.(1)顺控主机进行用户权限校验，通过校验后根据一次设备图查找所需操作的间隔(开关及断路器)，操作员点击间隔，自动新建操作任务，依据间隔生成操作对象；
60.(2)基于保护测控装置发送的状态信息，核对操作对象状态，如果对象均没有故障则输出提示框显示各个操作状态，选择目标状态，生成操作任务；操作任务包括若干按照指定顺序执行的操作项目，每个项目包括间隔内各个开关或断路器的操作步骤；
61.(3)顺控主机将任务信息发送给智能防误主机，审核员通过智能防误主机判断操作任务是否存在问题，如果存在问题则停止任务添加，操作员通过顺控主机手动添加操作任务，选择操作对象，返回步骤(2)；如果不存在问题则返回确认信息，进入步骤(4)；
62.(4)操作员检查操作条件，调取操作对象各设备的运行状态与操作任务中对应初始状态进行对比，如果一致则进入步骤(5)，否则结束顺控操作；
63.(5)调用模拟预演系统，基于当前操作任务逐步执行，如果执行过程中未出现故障，则进入步骤(6)，否则结束顺控操作；
64.(6)调用开票系统执行操作任务，将操作任务发送给智能防误主机，审核员通过智能防误主机在同步历史库中查找对相同间隔的操作，如果操作顺序和操作内容完全一致，则审核通过，输出确认信息至顺控主机，开票系统可执行操作任务内容；如果不一致，则结束顺控操作；
65.(7)审核员针对要执行的操作项目进行项目操作前条件核查，判断是否满足该项目的操作条件，例如操作项目对应的断路器或开关状态是否和操作前的状态一致，如果通过则进入步骤(8)，否则结束顺控操作；
66.(8)开票系统执行该项目；
67.(9)项目执行完毕后，审核员针对要执行的操作项目进行项目操作后条件核查，判断项目执行完毕后对应的断路器或开关状态是否和操作后的状态一致，如果一致则进入步骤(11)，如果不一致则进入步骤(10)；
68.(10)审核员通过智能防误主机判断是否忽略错误，如果不忽略则中断操作，结束操作流程，如果忽略则通知操作员进行人工干预；
69.(11)判断项目是否操作完毕，如果操作完毕则检查操作目标条件，结束操作，如果未操作完毕，则执行下一个操作项目，返回步骤(7)。
70.本发明加入了一键顺控功能及配套的防误审核机制。在一键顺控过程中，操作员和审计员分屏操作，操作员的一切操作及装置变动信息都会同步到防误模块供系统审计员审核，任何未经审计员审核通过的操作均不予执行并发出告警提示。一键顺控进程全程与顺控主机数据库同步，保证进程不丢失；防误机制完善，支持操作冻结，操作冻结期间可对操作票进行修改或更换，选择是否忽略错误，如果忽略，需要将新的操作任务存入历史库作为模板。如果不忽略，则需要更换操作任务。
71.重新递交审计员审核，再次审核完成后可继续顺控操作，不需重新调取设备信息。
72.综上所述，本发明涉及具有防误功能的一键顺控系统及控制方法，提供一键顺控功能和防误校验功能，通过系统一键自动匹配操作票内容代替人工输入；通过历史库匹配操作票内容对变更内容进行标记；设置完善的权限管理机制，可通过审计管理员权限对操
作内容进行校验。本发明实现了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，节省了操作的准备时间。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。
73.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。