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（華北電網(wǎng)有限責(zé)任公司唐山供電公司，河北 唐山 063000）  季國(guó)華，李耐心，李?lèi)?ài)民
（北京科技大學(xué)，北京 100083）  張小輝 

季國(guó)華（1973－）
男，江蘇江陰人，工程師，主要從事變電運(yùn)行信息化管理工作。

1  引言

    在電力系統(tǒng)，一項(xiàng)繁重而關(guān)鍵的日常工作是電氣設(shè)備的倒閘操作，其突出特點(diǎn)是復(fù)雜且須非常嚴(yán)謹(jǐn)，稍有差錯(cuò)即有可能導(dǎo)致誤操作事故。操作票作為倒閘操作的起點(diǎn)，更是受到各級(jí)生產(chǎn)、安監(jiān)部門(mén)的重視，對(duì)其填寫(xiě)、審查和內(nèi)容的規(guī)定都有非常嚴(yán)格和細(xì)致的要求。當(dāng)前，操作票大多數(shù)是在倒閘操作前由運(yùn)行人員手工填寫(xiě)的，然后再按照操作票所列內(nèi)容和順序?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行倒閘操作。若操作任務(wù)比較復(fù)雜，操作票將會(huì)有幾十項(xiàng)甚至上百項(xiàng)內(nèi)容，填寫(xiě)一張合格的操作票需要很長(zhǎng)時(shí)間。

    (1)  目前我國(guó)微機(jī)開(kāi)倒閘操作票系統(tǒng)存在的問(wèn)題

    20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)許多廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)了單機(jī)版操作票開(kāi)票程序，其生成原理不外乎兩種：調(diào)用典型操作票和計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理開(kāi)票。這些單機(jī)版操作票系統(tǒng)多數(shù)是應(yīng)用于單個(gè)廠(chǎng)站（如綜合自動(dòng)化變電站）或者是嵌入五防系統(tǒng)中，針對(duì)集控站開(kāi)發(fā)的操作票系統(tǒng)極少。

    (2)  課題的提出及主要針對(duì)的問(wèn)題

    華北電網(wǎng)有限責(zé)任公司唐山供電公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為唐山供電公司）現(xiàn)有39座110kV無(wú)人值班變電站，分別歸3個(gè)集控站管理。當(dāng)設(shè)備預(yù)試、出現(xiàn)異常和事故時(shí)，由集控站派人到現(xiàn)場(chǎng)操作。隨著近年來(lái)新投變電站、配線(xiàn)日益增多以及日常大量改造、大修工程造成變電站設(shè)備更換比較頻繁，各變電站倒閘操作相應(yīng)增加了很多。運(yùn)行人員對(duì)十幾座變電站保護(hù)停投壓板狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等情況不可能做到都熟悉，有時(shí)較大型操作經(jīng)常要到變電站現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)反復(fù)修改，才能開(kāi)出正確的“倒閘操作票”。在未開(kāi)發(fā)應(yīng)用該系統(tǒng)前,各變電站的操作票大多數(shù)是手工填寫(xiě)的，由于操作票中不允許錯(cuò)項(xiàng)、漏項(xiàng)和項(xiàng)目順序顛倒，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，該操作票就無(wú)法修改只能作廢重寫(xiě)，從而使填票的時(shí)間變長(zhǎng),影響檢修電網(wǎng)設(shè)備和恢復(fù)送電等工作,對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行不利, 同時(shí)也影響到公司的售電量。另外，傳統(tǒng)的單機(jī)版操作票系統(tǒng)均未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、多媒體信息、各變電站倒閘操作票號(hào)集中統(tǒng)一管理等功能。所以，集控站智能倒閘操作票管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)上述集控站急需實(shí)用功能。

2  系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法及特點(diǎn)

    (1)  開(kāi)發(fā)集控站智能倒閘操作票管理系統(tǒng)的要求

    由于集控站運(yùn)行的特殊性，運(yùn)行人員有時(shí)在集控站開(kāi)票操作，有時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)票操作，而在唐山供電公司集控站與各無(wú)人值班變電站之間未實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，所以必須保證集控站與各個(gè)變電站操作票系統(tǒng)內(nèi)部一、二次設(shè)備狀態(tài)的同一性和操作票號(hào)的唯一性。同時(shí)具備完善的邏輯閉鎖功能；滿(mǎn)足各種規(guī)程要求，防止帶負(fù)荷拉、合刀閘；防止帶電掛地線(xiàn)；防止帶地線(xiàn)合刀閘；防止誤拉、誤合開(kāi)關(guān)；自動(dòng)判斷操作的正確性，操作錯(cuò)誤時(shí)給出提示；打印格式、術(shù)語(yǔ)等滿(mǎn)足要求；界面友好，操作簡(jiǎn)單。

    (2)  設(shè)計(jì)思想

    基于以上要求，并結(jié)合唐山供電公司集控站的特點(diǎn)將集控站智能倒閘操作票管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分成兩大部分，即操作票生成子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，利用Microsoft Visual FoxPro數(shù)據(jù)庫(kù)支持平臺(tái)，建立易于相互訪(fǎng)問(wèn)的操作票系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便實(shí)現(xiàn)從多媒體信息管理、操作狀態(tài)到操作票號(hào)記錄一體化的維護(hù)。主程序以電網(wǎng)地理接線(xiàn)圖為主索引方式進(jìn)入變電站進(jìn)行開(kāi)票操作并可查詢(xún)各站相關(guān)信息，這樣不僅與集控站SCADA系統(tǒng)界面保持一致，運(yùn)行人員查找信息非常便捷，而且易于掌握。

    (3)  倒閘操作票生成子系統(tǒng)

    本系統(tǒng)利用模擬式電氣設(shè)備倒閘操作票的原理，模仿運(yùn)行人員填寫(xiě)操作票的思維過(guò)程，由填票人通過(guò)計(jì)算機(jī)提供的一次設(shè)備主接線(xiàn)圖、二次保護(hù)壓板圖、遙控授權(quán)把手圖以及所變刀閘圖，按照實(shí)際操作步驟，用鼠標(biāo)選擇操作對(duì)象和操作方式，進(jìn)行模擬操作。每進(jìn)行一次操作，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一條規(guī)范的操作內(nèi)容，系統(tǒng)同時(shí)根據(jù)事先錄入的閉鎖規(guī)約判斷它的正確性，如果符合閉鎖條件，系統(tǒng)自動(dòng)將操作內(nèi)容放置在操作票中；如果有錯(cuò)誤，系統(tǒng)將發(fā)出警告提示。對(duì)于正確的操作，系統(tǒng)將操作對(duì)象（如開(kāi)關(guān)、刀閘、壓板等）狀態(tài)的改變顯示在屏幕上。不僅能進(jìn)行拉合開(kāi)關(guān)、拉刀閘的操作，而且具有檢查開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)，投、退保護(hù)壓板等功能。這種操作方式，一方面利用了計(jì)算機(jī)在運(yùn)算、推理、圖形、多媒體方面的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也要求操作人員認(rèn)真思考整個(gè)操作過(guò)程的每一步驟，不僅提高了工作效率，而且能提高運(yùn)行人員的操作能力。

    (4)  數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

圖1  數(shù)據(jù)交換畫(huà)面


圖2  二次保護(hù)盤(pán)畫(huà)面

    經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析并根據(jù)集控站倒閘操作點(diǎn)多、面廣的特點(diǎn)，編制了專(zhuān)門(mén)的程序，運(yùn)行人員可通過(guò)該系統(tǒng)在集控站監(jiān)控中心查閱所控各站的保護(hù)停投壓板狀態(tài)信息、進(jìn)行開(kāi)票操作；也可將各站數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)出程序?qū)氲剿啬骋粋€(gè)變電站的微機(jī)中，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)票操作，然后再將操作后的數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)出程序?qū)氲郊卣颈O(jiān)控中心。當(dāng)停送電操作較多，無(wú)法返回監(jiān)控中心時(shí)也可在所控某一個(gè)變電站對(duì)其它變電站開(kāi)“倒閘操作票”，最后再將各站數(shù)據(jù)導(dǎo)入集控站監(jiān)控中心；針對(duì)錢(qián)營(yíng)、侉子莊等個(gè)別少人值守站現(xiàn)場(chǎng)還要經(jīng)常操作的特點(diǎn)，該系統(tǒng)還可使運(yùn)行人員通過(guò)該系統(tǒng)的撥號(hào)程序?qū)⒆冸娬粳F(xiàn)場(chǎng)的操作結(jié)果上傳至集控站監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)了與集控站網(wǎng)上傳輸操作票數(shù)據(jù)的功能。這樣可大大加快微機(jī)開(kāi)工作票的速度，達(dá)到事半功倍的效果，更重要的是可以保持?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)境的一致性。

    針對(duì)各站保護(hù)停投壓板狀態(tài)信息無(wú)法從集控站SCADA系統(tǒng)中得到的問(wèn)題，該系統(tǒng)將各站保護(hù)停投壓板狀態(tài)信息以數(shù)據(jù)形式與每次操作后的數(shù)據(jù)相結(jié)合，這樣保護(hù)停投壓板狀態(tài)信息就可以和操作文件一起進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，無(wú)論是集控站監(jiān)控中心還是變電站現(xiàn)場(chǎng)均可以隨時(shí)看到最新的狀態(tài)信息，降低由于對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不熟悉造成開(kāi)錯(cuò)票的機(jī)率。

圖3  一次設(shè)備瀏覽畫(huà)面

3  在唐山供電公司中的實(shí)踐、應(yīng)用

    集控站智能倒閘操作票管理系統(tǒng)在唐山供電公司集控站及所控?zé)o人值班變電站投入實(shí)際應(yīng)用以來(lái)，不僅保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，有效的避免了因運(yùn)行人員開(kāi)票時(shí)間太長(zhǎng)延長(zhǎng)停送電時(shí)間的發(fā)生。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)較復(fù)雜的操作任務(wù)，以前手工操作往往涉及5張以上的操作票，有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員也要用1到2小時(shí)才能正確完成操作票的填寫(xiě)工作，而利用本系統(tǒng)整個(gè)過(guò)程只需10～20分鐘。開(kāi)票時(shí)間的縮短，可以產(chǎn)生非常大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增加售電量。以唐山供電公司39座110kV無(wú)人值班變電站為例，2004年與2003年同期相比增加售電量20余億度，其中以利用微機(jī)開(kāi)操作票縮短停電時(shí)間的貢獻(xiàn)率為2％計(jì)算：20×2％＝0.4億度，按工業(yè)平均電價(jià)0.51元/度計(jì)算，實(shí)現(xiàn)效益可達(dá)2040萬(wàn)元。

4  結(jié)語(yǔ)

    集控站智能倒閘操作票管理系統(tǒng)將友好的人機(jī)界面、設(shè)備類(lèi)庫(kù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)合起來(lái)，靈活、方便的實(shí)現(xiàn)了集控站微機(jī)開(kāi)倒閘操作票。在唐山供電公司集控站及其所轄無(wú)人值班變電站一年的運(yùn)行中，該系統(tǒng)工作可靠，彌補(bǔ)了集控站SCADA系統(tǒng)功能上的不足，操作簡(jiǎn)單可靠，數(shù)據(jù)更新方便，查詢(xún)快捷靈活，滿(mǎn)足了實(shí)際運(yùn)行工作的需求，為集控站的運(yùn)行工作提供了信息基礎(chǔ)。同時(shí)還可利用其模擬操作特性對(duì)較大操作提前進(jìn)行模擬、演練，提高了運(yùn)行人員的素質(zhì)。

其他作者：李耐心（1970－），男，河北唐山人，工程師，現(xiàn)就職于唐山供電公司豐潤(rùn)供電分公司任副經(jīng)理，主要從事輸變電設(shè)備運(yùn)行檢修管理、自動(dòng)控制等工作；李?lèi)?ài)民（1976－），男，河北唐山人，助理工程師；張小輝（1971－），男，河北樂(lè)亭人，高級(jí)工程師。