CN105429027A - 智能变电站运维检修中二次安全措施支持***及构建方法 - Google Patents

智能变电站运维检修中二次安全措施支持***及构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站运维检修中二次安全措施支持***及构建方法，包括应用层、服务层和接口层，其中：应用层，用于生成图形化拟票过程中二次安全措施，完成二次设备与二次***的安全隔离；服务层，用于建立二次***模型，利用二次***模拟预演二次安全措施，检测图形化拟票过程中二次安全措施是否违反了提前设定的规则，判断二次安全措施的有效性；接口层从网络分析仪获取压板和回路状态，将压板状态校核模块下发的压板操作转换成一体化信息平台能够识别的操作信息。本发明对于二次安全措施制定来说，直观的看到压板、回路，以及整个二次***中二次设备的互操作关系，能够辅助运行人员制定二次安全措施的目的。

Description

智能变电站运维检修中二次安全措施支持***及构建方法
技术领域
本发明涉及一种智能变电站运维检修中二次安全措施支持***及构建方法。
背景技术
近年来，随着智能变电站大规模建设、投运，设计、调试相关基建能力快速增强，各省网公司逐步将智能变电站重心由较成熟的规划建设转移至运行维护上来。其中二次安全措施作为待隔离设备与运行设备之间的安全防线，关系着电网安全稳定运行，在智能变电站运维中占据重要地位。
由于智能变电站采用了IEC61850标准体系，其通信模式、设备形态不同于常规变电站。常规变电站二次安全措施相关的方法、技术手段已经完全不能适用于智能变电站运维，主要表现在：
1)智能变电站引入了检修压板。检修压板的采用，使得不必断开待检修二次设备的回路即可达到安全隔离的目的；
2)将常规变电站中的硬接线变成了虚回路，通过“拆硬接线”的方式实现隔离不再适用；
3)通过软压板操作实现虚回路的隔离。为远方操作、自动操作提供了技术基础；
4)因技术手段的变化导致二次安全措施的可靠性验证方法发生变化。
以上分析可以看出，有必要构建一个适应智能变电站技术特点的二次安全措施支持***，支持智能变电站的运维检修，从而支持智能变电站的大规模建设。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种智能变电站运维检修中二次安全措施支持***及构建方法，本方法通过分析智能变电站的技术特点、分析运维过程中各业务节点技术方法的合理应用，有效地解决当前智能变电站运维中二次设备安全隔离、校验二次安全措施的可靠性、安全执行二次安全的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
变电站运维检修中二次安全措施支持***，包括应用层、服务层和接口层，其中：
所述应用层，用于实现业务过程管理，并提供***操作界面，用于运行人员与***交互；
所述服务层，用于支撑应用层的实现，提供二次***模型访问及二次安全措施校验服务；
所述接口层从网络分析仪获取压板和回路状态，将压板状态校核模块下发的压板操作转换成一体化信息平台能够识别的操作信息。
所述应用层包括图形辅助拟票模块、预演模块和控制模块，其中：
所述图形辅助拟票模块，用于生成特定变电站的二次安全措施票，依据二次运行管理操作规范，在图形界面上执行相应的压板操作，将图形上的操作自动转化成计算机能够识别的压板投退操作信息；
所述预演模块，以仿真的二次***为基础，用于二次安全措施执行前的模拟执行验证，将二次安全措施执行过程中的反馈信息以图形化方式展现；
所述控制模块，用于负责控制二次安全措施的执行过程，发出压板的投退命令，动态展示命令反馈结果。
所述服务层包括防误检测模块、二次***模拟仿真模块、二次***模型模块和验证模块，其中：
所述防误检测模块，用于分析二次安全措施的完整性、正确性和有效性，为图形辅助拟票提供支持；
所述二次***模拟仿真模块，用于在预演时仿真二次***，以模拟二次安全措施对回路的影响、对二次***功能的影响；
所述二次***模型模块，用于从SCD文件中获取二次***模型，以得到二次***的静态逻辑结构，为二次***模拟仿真模块提供支持；
所述验证模块，从控制模块获取压板投退命令，并从网络分析仪接口获取压板及回路状态，用于验证二次安全措施的执行是否正确完成，通过分析压板投退命令与压板状态的一致性，判断压板投退是否成功。
所述图形辅助拟票模块，以被隔离的二次设备、间隔为中心，展示被隔离对象与周边二次设备的回路、压板信息。
所述图形辅助拟票模块，分两个层次展现图形信息，第一层次展现二次设备与周边二次设备的信息流，第二层次展现二次设备之间详细的回路、压板信息。
所述控制模块，为二次安全措施的操作反馈设定时限，超过设定时限时，提醒运行人员反馈失败，需要进行人工干预。
所述防误检测模块，检测二次安全措施的完整性、正确性和有效性，其中，完整性用于检测二次安全措施是否有遗漏；正确性用于检测二次安全措施的执行顺序是否正确；有效性用于检测当前的二次安全措施是否必要。
一种智能变电站运维检修中二次安全措施支持***的构建方法，包括以下步骤：
(1)生成特定变电站的二次安全措施票，依据二次运行管理操作规范，在图形界面上执行相应的压板操作，将图形上的操作自动转化成计算机能够识别的压板投退操作信息，防误检测模块分析校验图形辅助拟票模块的二次安全措施的完整性、正确性和有效性；
(2)从SCD文件中获取二次***模型，以得到二次***的静态逻辑结构，在预演时仿真二次***，以模拟二次安全措施对回路的影响、对二次***功能的影响，以仿真的二次***为基础，进行二次安全措施执行前的模拟执行验证，将二次安全措施执行过程中的反馈信息以图形化方式展现；
(3)控制模块负责控制二次安全措施的执行过程，发出压板的投退命令，动态展示命令反馈结果；
(4)从控制模块获取压板投退命令，并从网络分析仪接口获取压板及回路状态，用于验证二次安全措施的执行是否正确完成，通过分析压板投退命令与压板状态的一致性，判断压板投退是否成功。
所述步骤(1)中，图形辅助拟票模块，以被隔离的二次设备、间隔为中心，展示被隔离对象与周边二次设备的回路、压板信息；分两个层次展现图形信息，第一层次展现二次设备与周边二次设备的信息流，第二层次展现二次设备之间详细的回路、压板信息。
所述步骤(1)中，防误检测模块，检测二次安全措施的完整性、正确性和有效性，其中，完整性用于检测二次安全措施是否有遗漏；正确性用于检测二次安全措施的执行顺序是否正确；有效性用于检测当前的二次安全措施是否必要。
本发明的有益效果为：
(1)对于二次安全措施制定来说，直观的看到压板、回路，以及整个二次***中二次设备的互操作关系，有助于运行人员理解符合智能变电站技术特点的二次安全措施的确切含义，达到辅助运行人员制定二次安全措施的目的；
(2)同时，根据智能变电站对二次安全措施的技术要求，在制定过程中，自动检测二次安全措施的合理性，可帮助运行人员规避一些不容易理解的错误；
(3)对于校验来说，本发明依据SCD文件中的二次模型，对二次***进行仿真，动态校验二次安全措施的合理性；
(4)对于安全执行二次安全措施来说，本发明充分利用智能变电站内已有的***，实现软压板操作命令的下发，以及压板状态、回路状态等的收集，以验证执行的效果是否符合预期。
附图说明
图1为本发明的***架构图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，二次安全操作支撑***从逻辑上可以分为三层，即：应用层、服务层、接口层。
应用层服务于运行人员，通过拟票、预演、执行三个功能，完成二次设备与二次***的安全隔离。服务层对应用层提供支持。
其中，防误检测模块支持图形化拟票模块，用于检测图形化拟票过程中二次安全措施是否违反了提前设定的规则；二次***模拟仿真模块支持预演，通过模拟的二次***，为预演二次安全措施的正确性分析提供支撑；操作有效性验证支持安全措施控制。通过分析虚回路的当前状态，判断压板操作是否有效。
接口层对服务层的操作有效性验证提供支持，一方面将压板状态校核模块下发的压板操作转换成一体化信息平台能够识别的操作，另一方面从网络分析仪获取压板和回路状态，以便压板状态校核模块验证压板操作的正确性。
1、图形辅助拟票
图形辅助拟票模块用于生成特定变电站的二次安全措施票，运行人员依据二次运行管理操作规范，在图形界面上执行相应的压板操作。模块将图形上的操作自动转化成计算机能够识别的压板投退操作。
图形以被隔离的二次设备、间隔为中心，展示被隔离对象与周边二次设备的回路、压板信息。其中，图形分两个层次展现。层次一展现二次设备与周边二次设备的信息流，层次二展现二次设备之间详细的回路、压板信息。
运行人员在执行每一步操作时，如不符合规则，模块自动告警或提示。
2、预演
预演模块用于二次安全措施执行前的模拟执行验证，模块以仿真的二次***为基础，将二次安全措施执行过程中的反馈信息以图形化方式展现出来，为运行人员直观展示安全措施执行效果。
3、控制
控制模块负责控制二次安全措施的执行过程，发出压板的投退命令，动态展示命令反馈结果，支持任何操作的可重复、可撤销。
控制模块为操作反馈设定时限，超过设定时限时，模块提醒运行人员反馈失败，并进行人工干预。对于无法通过软件实现控制的硬压板等，控制模块提示人工完成。
4、防误检测
防误检测用于分析二次安全措施的完整性、正确性、有效性，为图形辅助拟票提供支持。其中，完整性用于检测二次安全措施是否有遗漏；正确性用于检测二次安全措施的执行顺序是否正确；有效性用于检测当前的二次安全措施是否必要。
5、二次***模拟仿真
二次***模拟仿真用于在预演时仿真二次***。本方案中，模块用于仿真二次安全措施对回路的影响、对二次***功能的影响。在预演中，将压板投退对二次***的影响动态展示给运行人员。
6、操作有效性验证
操作有效性验证模块用于验证二次安全措施的执行是否正确完成。模块一方面从控制模块获取压板投退命令，另一方面从网络分析仪接口获取压板及回路状态。通过分析压板投退命令与压板状态的一致性，判断压板投退是否成功。
7、二次***模型
二次***模型即：二次***的静态逻辑结构，服务于所有应用二次模型的服务。二次***模型主要从SCD文件中获取。对于SCD文件中没有的信息如：检修压板、智能终端出口压板等，二次***模型模块根据国网396号文中的要求，自动补充配置。
8、与网络分析仪接口
与网络分析仪的接口主要实现***与网络分析仪的通信，负责从网络分析仪收集压板及回路状态。
9、与一体化信息平台接口
与一体化信息平台接口实现与一体化信息平台的通信。通过一体化信息平台将压板投退命令下发到二次***，完成二次安全措施的执行。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：包括应用层、服务层和接口层，其中：
所述应用层，用于实现业务过程管理，并提供***操作界面，用于运行人员与***交互；
所述服务层，用于支撑应用层的实现，提供二次***模型访问及二次安全措施校验服务；
所述接口层从网络分析仪获取压板和回路状态，将压板状态校核模块下发的压板操作转换成一体化信息平台能够识别的操作信息。
2.如权利要求1所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：所述应用层包括图形辅助拟票模块、预演模块和控制模块，其中：
所述图形辅助拟票模块，用于生成特定变电站的二次安全措施票，依据二次运行管理操作规范，在图形界面上执行相应的压板操作，将图形上的操作自动转化成计算机能够识别的压板投退操作信息；
所述预演模块，以仿真的二次***为基础，用于二次安全措施执行前的模拟执行验证，将二次安全措施执行过程中的反馈信息以图形化方式展现；
所述控制模块，用于负责控制二次安全措施的执行过程，发出压板的投退命令，动态展示命令反馈结果。
3.如权利要求1所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：所述服务层包括防误检测模块、二次***模拟仿真模块、二次***模型模块和验证模块，其中：
所述防误检测模块，用于分析二次安全措施的完整性、正确性和有效性，为图形辅助拟票提供支持；
所述二次***模拟仿真模块，用于在预演时仿真二次***，以模拟二次安全措施对回路的影响、对二次***功能的影响；
所述二次***模型模块，用于从SCD文件中获取二次***模型，以得到二次***的静态逻辑结构，为二次***模拟仿真模块提供支持；
所述验证模块，从控制模块获取压板投退命令，并从网络分析仪接口获取压板及回路状态，用于验证二次安全措施的执行是否正确完成，通过分析压板投退命令与压板状态的一致性，判断压板投退是否成功。
4.如权利要求2所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：所述图形辅助拟票模块，以被隔离的二次设备、间隔为中心，展示被隔离对象与周边二次设备的回路、压板信息。
5.如权利要求2所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：所述图形辅助拟票模块，分两个层次展现图形信息，第一层次展现二次设备与周边二次设备的信息流，第二层次展现二次设备之间详细的回路、压板信息。
6.如权利要求2所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：所述控制模块，为二次安全措施的操作反馈设定时限，超过设定时限时，提醒运行人员反馈失败，需要进行人工干预。
7.如权利要求3所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***，其特征是：所述防误检测模块，检测二次安全措施的完整性、正确性和有效性，其中，完整性用于检测二次安全措施是否有遗漏；正确性用于检测二次安全措施的执行顺序是否正确；有效性用于检测当前的二次安全措施是否必要。
8.一种智能变电站运维检修中二次安全措施支持***的构建方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)生成特定变电站的二次安全措施票，依据二次运行管理操作规范，在图形界面上执行相应的压板操作，将图形上的操作自动转化成计算机能够识别的压板投退操作信息，防误检测模块分析校验图形辅助拟票模块的二次安全措施的完整性、正确性和有效性；
(2)从SCD文件中获取二次***模型，以得到二次***的静态逻辑结构，在预演时仿真二次***，以模拟二次安全措施对回路的影响、对二次***功能的影响，以仿真的二次***为基础，进行二次安全措施执行前的模拟执行验证，将二次安全措施执行过程中的反馈信息以图形化方式展现；
(3)控制模块负责控制二次安全措施的执行过程，发出压板的投退命令，动态展示命令反馈结果；
(4)从控制模块获取压板投退命令，并从网络分析仪接口获取压板及回路状态，用于验证二次安全措施的执行是否正确完成，通过分析压板投退命令与压板状态的一致性，判断压板投退是否成功。
9.如权利要求8所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***的构建方法，其特征是：所述步骤(1)中，图形辅助拟票模块，以被隔离的二次设备、间隔为中心，展示被隔离对象与周边二次设备的回路、压板信息；分两个层次展现图形信息，第一层次展现二次设备与周边二次设备的信息流，第二层次展现二次设备之间详细的回路、压板信息。
10.如权利要求8所述的智能变电站运维检修中二次安全措施支持***的构建方法，其特征是：所述步骤(1)中，防误检测模块，检测二次安全措施的完整性、正确性和有效性，其中，完整性用于检测二次安全措施是否有遗漏；正确性用于检测二次安全措施的执行顺序是否正确；有效性用于检测当前的二次安全措施是否必要。
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