基于电网智能调度控制D5000系统的全逻辑控制功能及应用研究

引言

随着我国电力行业发展,"建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业"的目标逐步推进,强化电网数字化管控将是以后工作的重点,数字化管控的基础在于对电网的运行方式进行远程干预和控制,因此,保证遥控功能正常成为实现数字化管控的关键一环,经常性地对设备的可控状态进行检查,全面掌握设备遥控可用状态显得尤为重要。目前,在保障遥控功能方面存在如下问题:

(1)遥控类操作及时性、准确性要求越来越高,而突发性遥控故障通常只在实际操作时才会被发现,这一问题必将影响电网调度数字化管控水平,必须采用技术手段准确、全面获取设备监控信息。

(2)监控信息数量日益庞大,在当前技术条件下,要全面、及时获取设备遥控可用状态需进行大量重复性工作,实际操作难度高。

(3)智能电网的发展对现实电网调度和监控能力提出了更高的要求。现实电网调度和监控能力与智能电网的发展要求还有差距。

为加快电网数字化转型,夯实调度数字化管控基础,立足于监控员日常工作开展遥控功能诊断研究显得尤为必要[4]。批量遥控功能可以实现对电网控制系统内所有遥控点进行预先批量测试,达到遥控功能诊断的目的,提高系统遥控功能检查的速度,让监控人员能更为及时地掌握设备遥控可用状态:同时也节省了运维人员的工作时间,提高了遥控故障处理响应速度,能防止因电网运行方式调整不及时造成电网事故扩大化,全面提高用户用电可靠性,提升优质服务水平。

1技术路线

遥控功能诊断的技术是通过电网智能调度控制系统D5000平台的消息总线技术、网络报文分析及二次设备逻辑判断功能结果来实现的。在电网智能调度控制系统D5000平台上建立一个独立的功能模块,立足于监控人员的日常工作,以智能调度D5000系统为基础,实现对可控设备遥控功能的批量检查。

该程序结合运行经验,总结出影响遥控类操作的几大类因素,包括主站侧遥控检查从"厂站遥控封锁""厂站非集控点""遥信禁止控制"等维度来检查操作对象能否进行遥控:再对站端遥控功能进行检查,从二次测保装置上读取控制回路和测保装置内部状态的逻辑结果:最后用两个检查策略的正则运算结果,得出最终的判断结论。

2功能实现

2.1软件环境

地调智能电网调度D5000系统主要分3个安全区,即I区、Ⅱ区及Ⅲ区,其中I区主要负责承载电网实时调度监控相关业务,是D5000系统的最核心环节。而SCADA服务器又称为数据采集与监视控制服务器,可实现D5000系统数据采集、设备控制、参数计算、告警统计、界面展示等功能,为D5000系统I区最核心的运行节点,如图1所示。批量遥控诊断工具便部署在SCADA服务器中。

图1  程序运行环境

2.2程序部署

遥控功能诊断工具(BATCHCT一RCHLCE)部署于D5000系统K区SCADA应用,整体的部署环节主要包括以下两个部分:

(1)数据表建立。

程序的正常运行离不开数据的存储,D5000系统的正常运行也需要具有大存储空间的数据库作为数据支撑。在遥控功能诊断工具(BATCHCT一RCHLCE)运行的过程中,主要需建立两个数据表进行数据写入及读取,分别为遥控诊断表BATCHCT一RCHLCE及模板储存表I一G0PCHLCEMGDLR。

这两个数据表均建立于系统底层数据库中,为该程序在运行过程中实现数据读写提供存取服务。其中遥控诊断表BATCHCT一RCHLCE主要负责读取系统内所有厂站一次设备的数字控制表,当用户选择具体需要进行诊断的设备后,该程序便可通过指令对数字控制表进行筛选,并将筛选后的遥控信息存至遥控诊断表BATCHCT一RCHLCE中,遥控诊断执行完毕后,该表中内容将自动删除,不会影响下一次执行诊断后的数据写入:而模板储存表I一G0PCHLCEMGDLR主要用于存储用户所设置的遥控模板,不同于遥控诊断表的是,模板不会在执行诊断后直接删除,而是进行保存,直到用户在前台界面手动删除该模板。

(2)源码编译。

执行数据表建立后,便可对BATCHCT一RCHLCE进行编译了,由于D5000系统I区核心为SCADA服务器,故该系统I区源码机即为该SCADA服务器。作为源码机,SCADA服务器可对运行在该系统内的其他扩展应用及程序的源代码进行编译。一般来说,源码机中提供了统一的源代码存储路径,该路径一般为该服务器的bin目录。首先将BATCHCT一RCHLCE程序的源代码投放到该路径下,并执行源码编译:将源代码编译完成后,便会在相应路径下生成该源码对应的可执行文件:生成的可执行文件会被投放到系统用户侧的工作站内,一般来说,会根据用户数量进行可执行文件的投放。

至此,该程序的系统部署工作便完成了,用户可通过可执行文件执行该程序前台的开启关闭,并在程序测试环节对该程序进行测试和配置调整。

3实施效果

3.1批量遥控预置诊断原理

批量遥控预置诊断工具在运行过程中主要分为3个环节,即点位选取、遥控诊断和结果导出。

在点位选取时,可以根据用户需求,选择需要进行遥控测试的点位。当用户选择某一厂站时,程序会自动读取需要进行诊断的遥控点。此外,程序为用户提供批量遥控预置模板,可将涉及重要用户、线路检修的开关设备遥控点位导入模板进行定期诊断。

确定后,便可通过下发批量预置命令进行遥控点检查。该程序的遥控诊断环节主要分为两个方面,一是主站侧点位诊断,在D5000系统的实时库内具备数字控制表,表内维护了所有的遥控点,每一个遥控点都关联了相应的模型ID。在进行主站侧诊断时,会通过该模型ID进行设备表查询,定位具体的开关设备,并判断定位到的开关设备测点状态是否满足遥控要求。若该开关设备的测点信息为"厂站遥控封锁""设备禁止控制""间隔告警抑制"等状态,程序会默认该设备不可实现控制,返回结果"不通过"。此外,程序还会读取该厂站前置信息的下行遥控表,并对下行遥控点位进行校验,若该间隔内某个勾选的开关并非遥控点,或该遥控点点号维护错误,则均会返回结果"不通过"。

二是厂站侧诊断方面,主要是向厂站远动设备下发遥控预置报文,并等待厂站远动设备的报文响应。若厂站返回的响应报文为"通过",则证明该设备预置成功。在104规约的遥控报文中,主站下达遥控预置命令时,会向厂站远动设备发送一个类型标识为2e(不带时标的双位遥控)、传输原因为0006H(激活)的下行预置报文,此时,若厂站端控制回路无问题,则会回复一条类型标识为2e、传输原因为0007H(激活确认)的上行报文,表示厂站该点可控,主站前置判定预置成功:若站端远动设备故障、点位配置错误或者测控装置故障、开关设备未在远方位置,则该设备无法实现遥控。主站下发预置报文后,厂站端会返回一个传输原因为0047H(拒绝响应预置)的上行报文,主站前置判定预置失败。

在诊断执行过程中,程序将会按照遥控点顺序进行遥控测试,并返回每一个点位的诊断结果,再将诊断结果以.cSv格式另存到指定路径。

3.2批量遥控预置诊断工具的图形界面及功能

3.2.1遥控点批量选择界面

遥控点批量选择界面主要分为左右两部分,分别为功能选择区及检查对象区,如图2所示。

功能选择区位于遥控点批量选择界面左侧,主要可以实现模板的编辑/保存及删除、按照间隔选取遥控点以及执行检查三项功能。当选择"按间隔选择"时,程序后台根据当前用户所登录的责任区,按照"责任区一厂站一间隔"形成选择树,选择要检查的间隔后,双击间隔会展开该间隔下可以进行遥控检查的设备名称,即可进行选择。

检查对象区位于界面右侧,当用户按照模板和间隔选择设备之后,所选的设备都会显示在检查对象模板的列表中:点击"保存模板",可以将选定的对象保存成新的模板或者覆盖已经存在的模板。

3.2.2遥控点检查结果输出

点击"遥控检查"后,程序后台会对被勾选的遥控点进行主站侧检查,并将批量遥控点位发送给前置程序,依次下发遥控预置命令,再根据返回报文判断预置是否成功,检查结果包括遥控点总数、检查通过数和未检查通过数,此外会将每一个遥控点的检查结果、未通过原因罗列在下方。该程序具备遥控结果导出功能,以.cSv格式另存到指定路径。

3.3批量遥控预置诊断工具创新点

(1)实现了批量遥控诊断功能从无到有。在电网运行监视的整体过程中,突发性遥控故障通常只在实际操作时才会被发现,也就是说,若没有设备操作的需要,设备的可遥控性是无法被调度员观测到的。该技术实现了批量遥控功能可用性检查,是一个"化零为整"的质的飞越。

(2)基于原生态系统环境,获取最可信赖的遥控诊断结果。从"厂站遥控封锁""厂站非集控点""遥信禁止控制""遥信工况退出""遥信非实测"等维度来检查操作对象能否进行遥控,再从站端遥控检查直接由二次测保装置上读取控制回路和测保装置内部状态的逻辑结果,最后用两个检查策略的逻辑结果进行运算,得出最可信赖的判断结论。

4结语

批量遥控功能诊断工具的引入弥补了以往监控人员无法全面掌握设备可遥控性的弊端,极大地简化了批量遥控检查烦琐重复的操作步骤,提高了系统遥控可用性检查的速度,实现了批量遥控检查与预置功能。监控人员能更及时、全面地掌握设备当前的可遥控状态,缩短遥控故障的发现时间:运维人员能及时发现故障并找出遥控失败的原因,迅速处理远程控制失败的故障,防止因电网运行方式调整不及时造成电网事故扩大化,从根本上解决日常状态下无法发现电网运行支持系统存在问题的安全隐患。