基于電網(wǎng)智能調(diào)度控制D5000系統(tǒng)的全邏輯控制功能及應(yīng)用研究

摘

要：對當下加強電網(wǎng)數(shù)字化管控的必要性進行了分析，探討了目前D5000系統(tǒng)遙控功能在及時性、準確性、可靠性等方面存在的問題，從而提出批量遙控功能診斷工具的技術(shù)方案，并從程序運行、功能實現(xiàn)、邏輯原理及實施效果等方面，對該程序的研發(fā)、部署、測試、運行等各個環(huán)節(jié)進行了詳細闡述，可實現(xiàn)D5000系統(tǒng)遙控操作的化零為整，提高電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控的及時性，對全面提高用戶用電可靠性、提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平起到了關(guān)鍵的指導作用。關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化；智能；D5000系統(tǒng)；全邏輯；控制0引言隨著我國電力行業(yè)發(fā)展，“建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的目標逐步推進，強化電網(wǎng)數(shù)字化管控將是以后工作的重點，數(shù)字化管控的基礎(chǔ)在于對電網(wǎng)的運行方式進行遠程干預和控制，因此，保證遙控功能正常成為實現(xiàn)數(shù)字化管控的關(guān)鍵一環(huán)，經(jīng)常性地對設(shè)備的可控狀態(tài)進行檢查，全面掌握設(shè)備遙控可用狀態(tài)顯得尤為重要。目前，在保障遙控功能方面存在如下問題：（1）遙控類操作及時性、準確性要求越來越高，而突發(fā)性遙控故障通常只在實際操作時才會被發(fā)現(xiàn)，這一問題必將影響電網(wǎng)調(diào)度數(shù)字化管控水平，必須采用技術(shù)手段準確、全面獲取設(shè)備監(jiān)控信息。（2）監(jiān)控信息數(shù)量日益龐大，在當前技術(shù)條件下，要全面、及時獲取設(shè)備遙控可用狀態(tài)需進行大量重復性工作，實際操作難度高。（3）智能電網(wǎng)的發(fā)展對現(xiàn)實電網(wǎng)調(diào)度和監(jiān)控能力提出了更高的要求?，F(xiàn)實電網(wǎng)調(diào)度和監(jiān)控能力與智能電網(wǎng)的發(fā)展要求還有差距。為加快電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，夯實調(diào)度數(shù)字化管控基礎(chǔ)，立足于監(jiān)控員日常工作開展遙控功能診斷研究顯得尤為必要。批量遙控功能可以實現(xiàn)對電網(wǎng)控制系統(tǒng)內(nèi)所有遙控點進行預先批量測試，達到遙控功能診斷的目的，提高系統(tǒng)遙控功能檢查的速度，讓監(jiān)控人員能更為及時地掌握設(shè)備遙控可用狀態(tài)；同時也節(jié)省了運維人員的工作時間，提高了遙控故障處理響應(yīng)速度，能防止因電網(wǎng)運行方式調(diào)整不及時造成電網(wǎng)事故擴大化，全面提高用戶用電可靠性，提升優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。1技術(shù)路線遙控功能診斷的技術(shù)是通過電網(wǎng)智能調(diào)度控制系統(tǒng)D5000平臺的消息總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)報文分析及二次設(shè)備邏輯判斷功能結(jié)果來實現(xiàn)的。在電網(wǎng)智能調(diào)度控制系統(tǒng)D5000平臺上建立一個獨立的功能模塊，立足于監(jiān)控人員的日常工作，以智能調(diào)度D5000系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對可控設(shè)備遙控功能的批量檢查。該程序結(jié)合運行經(jīng)驗，總結(jié)出影響遙控類操作的幾大類因素，包括主站側(cè)遙控檢查從“廠站遙控封鎖”“廠站非集控點”“遙信禁止控制”等維度來檢查操作對象能否進行遙控；再對站端遙控功能進行檢查，從二次測保裝置上讀取控制回路和測保裝置內(nèi)部狀態(tài)的邏輯結(jié)果；最后用兩個檢查策略的正則運算結(jié)果，得出最終的判斷結(jié)論。2功能實現(xiàn)2.1

軟件環(huán)境地調(diào)智能電網(wǎng)調(diào)度D5000系統(tǒng)主要分3個安全區(qū)，即Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)及Ⅲ區(qū)，其中Ⅰ區(qū)主要負責承載電網(wǎng)實時調(diào)度監(jiān)控相關(guān)業(yè)務(wù)，是D5000系統(tǒng)的最核心環(huán)節(jié)。而SCADA服務(wù)器又稱為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制服務(wù)器，可實現(xiàn)D5000系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、參數(shù)計算、告警統(tǒng)計、界面展示等功能，為D5000系統(tǒng)Ⅰ區(qū)最核心的運行節(jié)點，如圖1所示。批量遙控診斷工具便部署在SCADA服務(wù)器中。2.2

程序部署遙控功能診斷工具（BATCH_CTRL_CHECK）部署于D5000系統(tǒng)Ⅰ區(qū)SCADA應(yīng)用，整體的部署環(huán)節(jié)主要包括以下兩個部分：（1）數(shù)據(jù)表建立。程序的正常運行離不開數(shù)據(jù)的存儲，D5000系統(tǒng)的正常運行也需要具有大存儲空間的數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)支撐。在遙控功能診斷工具（BATCH_CTRL_CHECK）運行的過程中，主要需建立兩個數(shù)據(jù)表進行數(shù)據(jù)寫入及讀取，分別為遙控診斷表BATCH_CTRL_CHECK及模板儲存表GROUP_CHECK_MODEL。這兩個數(shù)據(jù)表均建立于系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)庫中，為該程序在運行過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫提供存取服務(wù)。其中遙控診斷表BATCH_CTRL_CHECK主要負責讀取系統(tǒng)內(nèi)所有廠站一次設(shè)備的數(shù)字控制表，當用戶選擇具體需要進行診斷的設(shè)備后，該程序便可通過指令對數(shù)字控制表進行篩選，并將篩選后的遙控信息存至遙控診斷表BATCH_CTRL_CHECK中，遙控診斷執(zhí)行完畢后，該表中內(nèi)容將自動刪除，不會影響下一次執(zhí)行診斷后的數(shù)據(jù)寫入；而模板儲存表GROUP_CHECK_MODEL主要用于存儲用戶所設(shè)置的遙控模板，不同于遙控診斷表的是，模板不會在執(zhí)行診斷后直接刪除，而是進行保存，直到用戶在前臺界面手動刪除該模板。（2）源碼編譯。執(zhí)行數(shù)據(jù)表建立后，便可對BATCH_CTRL_CHECK進行編譯了，由于D5000系統(tǒng)Ⅰ區(qū)核心為SCADA服務(wù)器，故該系統(tǒng)Ⅰ區(qū)源碼機即為該SCADA服務(wù)器。作為源碼機，SCADA服務(wù)器可對運行在該系統(tǒng)內(nèi)的其他擴展應(yīng)用及程序的源代碼進行編譯。一般來說，源碼機中提供了統(tǒng)一的源代碼存儲路徑，該路徑一般為該服務(wù)器的bin目錄。首先將BATCH_CTRL_CHECK程序的源代碼投放到該路徑下，并執(zhí)行源碼編譯；將源代碼編譯完成后，便會在相應(yīng)路徑下生成該源碼對應(yīng)的可執(zhí)行文件；生成的可執(zhí)行文件會被投放到系統(tǒng)用戶側(cè)的工作站內(nèi)，一般來說，會根據(jù)用戶數(shù)量進行可執(zhí)行文件的投放。至此，該程序的系統(tǒng)部署工作便完成了，用戶可通過可執(zhí)行文件執(zhí)行該程序前臺的開啟關(guān)閉，并在程序測試環(huán)節(jié)對該程序進行測試和配置調(diào)整。3實施效果3.1

批量遙控預置診斷原理批量遙控預置診斷工具在運行過程中主要分為3個環(huán)節(jié)，即點位選取、遙控診斷和結(jié)果導出。在點位選取時，可以根據(jù)用戶需求，選擇需要進行遙控測試的點位。當用戶選擇某一廠站時，程序會自動讀取需要進行診斷的遙控點。此外，程序為用戶提供批量遙控預置模板，可將涉及重要用戶、線路檢修的開關(guān)設(shè)備遙控點位導入模板進行定期診斷。確定后，便可通過下發(fā)批量預置命令進行遙控點檢查。該程序的遙控診斷環(huán)節(jié)主要分為兩個方面，一是主站側(cè)點位診斷，在D5000系統(tǒng)的實時庫內(nèi)具備數(shù)字控制表，表內(nèi)維護了所有的遙控點，每一個遙控點都關(guān)聯(lián)了相應(yīng)的模型ID。在進行主站側(cè)診斷時，會通過該模型ID進行設(shè)備表查詢，定位具體的開關(guān)設(shè)備，并判斷定位到的開關(guān)設(shè)備測點狀態(tài)是否滿足遙控要求。若該開關(guān)設(shè)備的測點信息為“廠站遙控封鎖”“設(shè)備禁止控制”“間隔告警抑制”等狀態(tài)，程序會默認該設(shè)備不可實現(xiàn)控制，返回結(jié)果“不通過”。此外，程序還會讀取該廠站前置信息的下行遙控表，并對下行遙控點位進行校驗，若該間隔內(nèi)某個勾選的開關(guān)并非遙控點，或該遙控點點號維護錯誤，則均會返回結(jié)果“不通過”。二是廠站側(cè)診斷方面，主要是向廠站遠動設(shè)備下發(fā)遙控預置報文，并等待廠站遠動設(shè)備的報文響應(yīng)。若廠站返回的響應(yīng)報文為“通過”，則證明該設(shè)備預置成功。在104規(guī)約的遙控報文中，主站下達遙控預置命令時，會向廠站遠動設(shè)備發(fā)送一個類型標識為2e（不帶時標的雙位遙控）、傳輸原因為0006H（激活）的下行預置報文，此時，若廠站端控制回路無問題，則會回復一條類型標識為2e、傳輸原因為0007H（激活確認）的上行報文，表示廠站該點可控，主站前置判定預置成功；若站端遠動設(shè)備故障、點位配置錯誤或者測控裝置故障、開關(guān)設(shè)備未在遠方位置，則該設(shè)備無法實現(xiàn)遙控。主站下發(fā)預置報文后，廠站端會返回一個傳輸原因為0047H（拒絕響應(yīng)預置）的上行報文，主站前置判定預置失敗。在診斷執(zhí)行過程中，程序?qū)凑者b控點順序進行遙控測試，并返回每一個點位的診斷結(jié)果，再將診斷結(jié)果以.csv格式另存到指定路徑。3.2

批量遙控預置診斷工具的圖形界面及功能3.2.1

遙控點批量選擇界面遙控點批量選擇界面主要分為左右兩部分，分別為功能選擇區(qū)及檢查對象區(qū)，如圖2所示。功能選擇區(qū)位于遙控點批量選擇界面左側(cè)，主要可以實現(xiàn)模板的編輯/保存及刪除、按照間隔選取遙控點以及執(zhí)行檢查三項功能。當選擇“按間隔選擇”時，程序后臺根據(jù)當前用戶所登錄的責任區(qū)，按照“責任區(qū)—廠站—間隔”形成選擇樹，選擇要檢查的間隔后，雙擊間隔會展開該間隔下可以進行遙控檢查的設(shè)備名稱，即可進行選擇。檢查對象區(qū)位于界面右側(cè)，當用戶按照模板和間隔選擇設(shè)備之后，所選的設(shè)備都會顯示在檢查對象模板的列表中；點擊“保存模板”，可以將選定的對象保存成新的模板或者覆蓋已經(jīng)存在的模板。3.2.2

遙控點檢查結(jié)果輸出點擊“遙控檢查”后，程序后臺會對被勾選的遙控點進行主站側(cè)檢查，并將批量遙控點位發(fā)送給前置程序，依次下發(fā)遙控預置命令，再根據(jù)返回報文判斷預置是否成功，檢查結(jié)果包括遙控點總數(shù)、檢查通過數(shù)和未檢查通過數(shù)，此外會將每一個遙控點的檢查結(jié)果、未通過原因羅列在下方。該程序具備遙控結(jié)果導出功能，以.csv格式另存到指定路徑。3.3

批量遙控預置診斷工具創(chuàng)新點（1）實現(xiàn)了批量遙控診斷功能從無到有。在電網(wǎng)運行監(jiān)視的整體過程中，突發(fā)性遙控故障通常只在實際操作時才會被發(fā)現(xiàn)，也就是說，若沒有設(shè)備操作的需要，設(shè)備的可遙控性是無法被調(diào)度員觀測到的。該技術(shù)實現(xiàn)了批量遙控功能可用性檢查，是一個“化零為整”的質(zhì)的飛越。（2）基于原生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境，獲取最可信賴的遙控診斷結(jié)果。從“廠站遙控封鎖”“廠站非集控點”“遙信禁止控制”“遙信工況退出”“遙信非實測”等維度來檢查操作對象能否進行遙控，再從站端遙控檢查直接由二次測保裝置上讀取控制回路和測保裝置內(nèi)部狀態(tài)的邏輯結(jié)果，最后用兩個檢查策略的邏輯結(jié)果進行運算，得出最可信賴的判斷結(jié)論。4結(jié)語批量遙控功能診斷工具的引入彌補了以往監(jiān)控