CN108683178A - 变电站操作票自动生成方法 - Google Patents

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钱波
苏慧民
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Abstract

本发明提供一种变电站操作票自动生成方法，其通过对变电站典型间隔进行建模，根据五防逻辑生成各设备的操作规则，根据实际站内情况结合典型间隔生成一次接线图，通过解析操作输入指令，提取相应间隔设备的当前状态和目标状态，通过求解算法将当前状态转到目标状态，并不断判断设备状态是否为目标状态，同时将可操作的设备加入操作序列，自动生成操作票。本发明能够解决目前变电站开写操作票效率低和操作票***通用性差的问题。

Description

变电站操作票自动生成方法
技术领域
本发明涉及变电站操作票自动生成方法，属于变电站操作票***研究领域。
背景技术
操作票制度是保证变电站准确安全运行操作的重要组织措施，尤其是大型变电站结构复杂而且担负地区负荷传输和分配的枢纽任务，电气操作的正确性尤其重要，因此要求运行人员在开列操作票时具备丰富的经验，同时也要求其始终保持高度的注意力。开列操作票是一项非常复杂的工作，从数学上讲出错的概率始终存在，而且手写操作票工作量大，票面质量要求高，耗费时间精力超过操作本身。因此研究变电站操作票自动生成方法，对于变电站信息化管理水平的提高和电力***的安全稳定运行具有重要的实际应用价值。
目前，针对变电站操作票自动生成方法的研究主要集中在以下几个方面。在电网一次设备接线图自动生成方面，研究主要集中在利用电网调控中心提供的电网公共信息模型（CIM），分析设备模型和拓扑连接关系，按一定算法自动生成一次设备接线图。此类研究的前提是调控中心提供的CIM包含了应用所需的元件模型和连接关系，该前提在防误操作应用中不再成立，因为现有的调控***对防误操作***中常用的地线、网门等设备并没有统一建模；在厂站防误规则自动生成方面，研究利用图论并结合电力***中对连通性的要求推导出一般闭锁规则，但推导出的闭锁规则给出的是操作命令被闭锁的情况，与实际工程应用的正向控制规则有区别，对于自动生成正向控制规则还未涉及实现方法；在操作票自动生成方面，研究主要集中在操作票推理机制优化，如引入多智体理论、基于某一平台开发智能操作票***，而对具体的变电站一次设备如何建模、智能操作票如何自动生成等尚未见有实用性的研究。
发明内容
本发明的目的是：提供一种变电站操作票自动生成方法，解决目前变电站开写操作票效率低和操作票***通用性差的问题。
本发明的技术方案是：本发明的变电站操作票自动生成方法，包括以下步骤：
①建立典型间隔模型：
将变电站电气倒闸操作涉及的一次设备包括断路器、隔离开关、接地刀闸、接地线、开关手车、隔离手车、网门按其所属间隔分别独立建模，形成包含接线方式、组合图元和设备类型属性的典型一次间隔模型；
②定义典型间隔状态：对每个典型间隔，定义运行、热备用、冷备用和检修四种状态S；定义典型间隔当前状态为Sst，目标状态为Sob；
③定义操作任务格式：将操作任务格式定义为：将XX间隔由Sst转为Sob；其中XX为典型间隔编号，Sst和Sob为典型间隔当前状态和目标状态；
④编写设备通用操作函数：
分别针对双母出线、单母出线、单母带旁路出线、双母带旁母出线典型间隔，根据电力***五防规则，编写典型间隔内各设备的通用合操作函数函数H(X)和通用分操作函数F(X)；
⑤输入操作任务：按照所定义的操作任务格式，输入实际操作需要的任务；
⑥设别操作任务：根据输入操作任务涉及的实际间隔，获取相应的典型间隔，并提取典型间隔当前状态为Sst和目标状态为Sob；
⑦生成操作系列：将各设备的当前状态值Sst带入各个设备的通用合操作函数函数H(X)和通用分操作函数F(X)进行逻辑运算；若F(X)=1或者H(X)=1，表示对应设备可进行合操作或分操作，并将操作添加到操作序列；
⑧输出操作票：判断操作序列内间隔设备当前状态Sst是否等于目标状态Sob，若相等则输出操作票；若不相等则转至步骤⑦。
进一步的方案是：上述步骤①中组合图元由调度与变电站一体化基础平台提供的画图包绘制而成，上述画图包提供含有设备属性的包括断路器、隔离开关、接地刀闸、接地线、网门、主变、母线的图元。
进一步的方案是：上述步骤①中设备类型包含设备编号，所述设备编号采用“间隔编号”+“设备号”编制。
进一步的方案是：上述步骤④中接线方式为双母出线典型间隔，定义所述双母出线间隔内的断路器设备号为CB，母线1侧隔离刀闸设备号为QG11，母线2侧隔离刀闸设备号为QG12，出线侧隔离刀闸设备号为QG2，母线侧接地刀闸设备号为QGD1，断路器侧接地刀闸设备号为QGD2，出线侧接地刀闸设备号为QGD3，母联间隔断路器设备号为MLCB，母联间隔母线1侧隔离刀闸设备号为MLQG1，母联间隔母线2侧隔离刀闸设备号为MLQG2；所编写的设备通用操作函数为：
H(CB)=CB*QG1*QG2；F(CB)=CB；
H(QG11)=QG11*QGD1*(CB*QG2*QG12+QG12*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
F(QG11)=QG11*(CB*QG2*QG12+QG12*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
H(QG12)=QG12*QGD1*(CB*QG2*QG11+QG11*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
F(QG12)=QG12*(CB*QG2*QG11+QG11*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
H(QGD1)=QGD1*QG1*QG2；F(QGD1)=QGD1；
H(QGD2)=QGD2*QG1*QG2；F(QGD2)=QGD2；
H(QG2)=QG2*CB*QGD2*QGD3*(QG11+QG12)；F(QG2)=QG2*CB*(QG11+QG12)；
H(QGD3)=QGD3*QG2；F(QGD3)=QGD3；
H(MLCB)=MLCB*MLQG1*MLQG2；F(MLCB)=MLCB；
H(MLQG1)=MLQG1*CB；F(MLQG1)=MLQG1*CB；
H(MLQG2)=MLQG2*CB；F(MLQG2)=MLQG2*CB；
式中，函数H(X)和F(X)分别表示设备X的合操作函数和分操作函数；函数表达式中*表示与运算，_表示非运算，+表示或运算。
本发明具有积极的效果：本发明的变电站操作票自动生成方法，其通过对典型间隔进行建模，根据五防逻辑生成典型间隔内各设备的通用操作规则，典型间隔组成变电站主接线，对于同间隔类型内相同位置的设备仅间隔编号不同，在应用时，面对一座新站，仅需在典型间隔内输入全站的间隔编号，即可生成该站的全部设备，因此通用性较好；本发明采用正向推理方法，通过解析操作指令，提取相应间隔设备的当前状态和目标状态，通过求解算法将当前状态转到目标状态，并不断判断设备状态是否为目标状态，同时将可操作的设备加入操作序列，自动生成操作票，大大提高开票效率。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图；
图2是本发明实施例中所采用的一种双母出线典型间隔结构示意图；
图3是本发明实施例中所采用的一种单母出线典型间隔结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1，本实施例的变电站操作票自动生成方法，其通过对典型间隔进行建模，根据五防逻辑生成各设备的操作规则，根据实际站内情况结合典型间隔生成一次接线图，通过解析操作输入指令，提取相应间隔设备的当前状态和目标状态，通过求解算法将当前状态转到目标状态，并不断判断设备状态是否为目标状态，同时将可操作的设备加入操作序列，自动生成操作票。本发明能够解决目前变电站开写操作票效率低和操作票***通用性差的问题。
本实施例的变电站操作票自动生成方法，具体包括以下步骤：
①建立典型间隔模型：
将变电站电气倒闸操作涉及的一次设备包括断路器、隔离开关、接地刀闸、接地线、开关手车、隔离手车、网门按其所属间隔分别独立建模，形成包含接线方式、组合图元和设备类型属性的典型一次间隔模型。
接线方式包括单母、双母、单母带旁路、双母带旁母等。组合图元由调度与变电站一体化基础平台提供的画图包绘制而成，画图包提供断路器、隔离开关、接地刀闸、接地线、网门、主变、母线等含有设备属性的图元。设备类型中包含设备编号，采用“间隔编号”+“设备号”来给设备编号，对于同间隔类型内相同位置的设备仅间隔编号不同。在应用时，面对一座新站，仅需在典型间隔内输入全站的间隔编号，即可生成该站的全部设备。
②定义典型间隔状态：对每个典型间隔，定义运行、热备用、冷备用和检修四种状态S；定义典型间隔当前状态为Sst，目标状态为Sob。
以单母接线间隔为例，如图3，状态表如表一：
表中，QG1为母线侧隔离刀闸，CB为断路器，QG2为出线侧隔离刀闸，QGD1为母线侧接地刀闸，QGD2为断路器侧接地刀闸，QGD3为出线侧接地刀闸。
③定义操作任务格式：将操作任务格式定义为：将XX间隔由Sst转为Sob；其中XX为典型间隔编号，Sst和Sob为典型间隔当前状态和目标状态。
④编写设备通用操作函数：
分别针对双母出线、单母出线、单母带旁路出线、双母带旁母出线典型间隔，根据电力***五防规则，编写典型间隔内各设备的通用合操作函数函数H(X)和通用分操作函数F(X)。
以复杂的双母出线间隔为例，如图2，定义双母出线间隔断路器设备号为CB，母线1侧隔离刀闸设备号为QG11，母线2侧隔离刀闸设备号为QG12，出线侧隔离刀闸设备号为QG2，母线侧接地刀闸设备号为QGD1，断路器侧接地刀闸设备号为QGD2，出线侧接地刀闸设备号为QGD3。母联间隔断路器设备号为MLCB，母联间隔母线1侧隔离刀闸设备号为MLQG1，母联间隔母线2侧隔离刀闸设备号为MLQG2。
根据五防编写的设备通用操作函数为：
H(CB)=CB*QG1*QG2；F(CB)=CB；
H(QG11)=QG11*QGD1*(CB*QG2*QG12+QG12*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
F(QG11)=QG11*(CB*QG2*QG12+QG12*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
H(QG12)=QG12*QGD1*(CB*QG2*QG11+QG11*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
F(QG12)=QG12*(CB*QG2*QG11+QG11*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
H(QGD1)=QGD1*QG1*QG2；F(QGD1)=QGD1；
H(QGD2)=QGD2*QG1*QG2；F(QGD2)=QGD2；
H(QG2)=QG2*CB*QGD2*QGD3*(QG11+QG12)；F(QG2)=QG2*CB*(QG11+QG12)；
H(QGD3)=QGD3*QG2；F(QGD3)=QGD3；
H(MLCB)=MLCB*MLQG1*MLQG2；F(MLCB)=MLCB；
H(MLQG1)=MLQG1*CB；F(MLQG1)=MLQG1*CB；
H(MLQG2)=MLQG2*CB；F(MLQG2)=MLQG2*CB；
函数H(X)和F(X)分别表示设备X的合操作函数和分操作函数，函数表达式中“*”表示与运算，“_”表示非运算，“+”表示或运算，“；”表示本操作函数结束。函数表达式中其他每项表示各个设备的状态，“0”表示设备X未投入运行，“1”表示设备X投入运行。将各设备状态带入操作函数，H(X)=1表示设备X可以进行合操作，F(X)=1表示设备X可以进行分操作。
⑤输入操作任务：按照所定义的操作任务格式，输入实际操作需要的任务。
⑥设别操作任务：根据输入操作任务涉及的实际间隔，获取相应的典型间隔，并提取典型间隔当前状态为Sst和目标状态为Sob。
本步骤中，典型间隔的识别通过解析变电站SSD文件（即变电站规范模型文件）获得变电站拓朴信息表，利用框加结构表示方式将变电站间隔按典型间隔分类，并通过判断规则将变电站拓朴信息表中的各个实际间隔匹配到相应的典型间隔而实现。
⑦生成操作系列：将各设备的当前状态值Sst带入各个设备的通用合操作函数函数H(X)和通用分操作函数F(X)进行逻辑运算；若F(X)=1或者H(X)=1，表示对应设备可进行合操作或分操作，并将操作添加到操作序列；每次只进行一个设备的分操作或者合操作，同时采用预处理计算，如果设备的下一次操作回到原状态，则操作不允许。
⑧输出操作票：判断操作序列内间隔设备当前状态Sst是否等于目标状态Sob，若相等则输出操作票；若不相等则转至步骤⑦。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种变电站操作票自动生成方法，其特征在于：包括以下步骤：
①建立典型间隔模型：
将变电站电气倒闸操作涉及的一次设备包括断路器、隔离开关、接地刀闸、接地线、开关手车、隔离手车、网门按其所属间隔分别独立建模，形成包含接线方式、组合图元和设备类型属性的典型一次间隔模型；
②定义典型间隔状态：对每个典型间隔，定义运行、热备用、冷备用和检修四种状态S；定义典型间隔当前状态为Sst，目标状态为Sob；
③定义操作任务格式：将操作任务格式定义为：将XX间隔由Sst转为Sob；其中XX为典型间隔编号，Sst和Sob为典型间隔当前状态和目标状态；
④编写设备通用操作函数：
分别针对双母出线、单母出线、单母带旁路出线、双母带旁母出线典型间隔，根据电力***五防规则，编写典型间隔内各设备的通用合操作函数函数H(X)和通用分操作函数F(X)；
⑤输入操作任务：按照所定义的操作任务格式，输入实际操作需要的任务；
⑥设别操作任务：根据输入操作任务涉及的实际间隔，获取相应的典型间隔，并提取典型间隔当前状态为Sst和目标状态为Sob；
⑦生成操作系列：将各设备的当前状态值Sst带入各个设备的通用合操作函数函数H(X)和通用分操作函数F(X)进行逻辑运算；若F(X)=1或者H(X)=1，表示对应设备可进行合操作或分操作，并将操作添加到操作序列；
⑧输出操作票：判断操作序列内间隔设备当前状态Sst是否等于目标状态Sob，若相等则输出操作票；若不相等则转至步骤⑦。
2.根据权利要求1所述的变电站操作票自动生成方法，其特征在于：所述步骤①中组合图元由调度与变电站一体化基础平台提供的画图包绘制而成，所述画图包提供含有设备属性的包括断路器、隔离开关、接地刀闸、接地线、网门、主变、母线的图元。
3.根据权利要求1所述的变电站操作票自动生成方法，其特征在于：所述步骤①中设备类型包含设备编号，所述设备编号采用间隔编号+设备号编制。
4.根据权利要求1～3任一所述的变电站操作票自动生成方法，其特征在于：所述步骤④中接线方式为双母出线典型间隔，定义所述双母出线间隔内的断路器设备号为CB，母线1侧隔离刀闸设备号为QG11，母线2侧隔离刀闸设备号为QG12，出线侧隔离刀闸设备号为QG2，母线侧接地刀闸设备号为QGD1，断路器侧接地刀闸设备号为QGD2，出线侧接地刀闸设备号为QGD3，母联间隔断路器设备号为MLCB，母联间隔母线1侧隔离刀闸设备号为MLQG1，母联间隔母线2侧隔离刀闸设备号为MLQG2；所编写的设备通用操作函数为：
H(CB)=CB*QG1*QG2；F(CB)=CB；
H(QG11)=QG11*QGD1*(CB*QG2*QG12+QG12*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
F(QG11)=QG11*(CB*QG2*QG12+QG12*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
H(QG12)=QG12*QGD1*(CB*QG2*QG11+QG11*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
F(QG12)=QG12*(CB*QG2*QG11+QG11*MLQG1*MLCB*MLQG2)；
H(QGD1)=QGD1*QG1*QG2；F(QGD1)=QGD1；
H(QGD2)=QGD2*QG1*QG2；F(QGD2)=QGD2；
H(QG2)=QG2*CB*QGD2*QGD3*(QG11+QG12)；F(QG2)=QG2*CB*(QG11+QG12)；
H(QGD3)=QGD3*QG2；F(QGD3)=QGD3；
H(MLCB)=MLCB*MLQG1*MLQG2；F(MLCB)=MLCB；
H(MLQG1)=MLQG1*CB；F(MLQG1)=MLQG1*CB；
H(MLQG2)=MLQG2*CB；F(MLQG2)=MLQG2*CB；
式中，函数H(X)和F(X)分别表示设备X的合操作函数和分操作函数；函数表达式中*表示与运算，_表示非运算，+表示或运算。
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