1前言隨著南方電網二次一體化建設的推進，變電站內一二次設備以及相關配套設施的智能化程度逐步提高，普遍具備了通信、監(jiān)視、控制等功能，對變電站進行全景監(jiān)視、控制、管理的技術基礎已經初步具備。目前已經存在的變電站相關保護控制系統(tǒng)偏重于變電站的運行，已經開展了相當多的和運行相關的電力智能應用工作，積累了豐富的實踐經驗，相關的標準規(guī)范也已逐步走向成熟，但是和變電站設備維護與管理相關的智能應用還處于起步階段，開展的工作不夠全面深入，尤其在變電站運行狀態(tài)KPI指標體系的監(jiān)視、變電站數據的智能綜合展示、一次二次設備的管理與運行狀況的預警、變電站環(huán)境監(jiān)測、變電站的直流監(jiān)測等方面存在技術和管理上的盲點。本項目的目標是研究開發(fā)一套變電站駕駛艙系統(tǒng)，通過制定詳盡的、個性化的指標體系，實時反映變電站系統(tǒng)運行狀態(tài)、設備運維狀態(tài)、運行環(huán)境狀態(tài)，將各類監(jiān)視分析對象的信息形象化、直觀化、具體化。為繼保、變電運行、設備檢修、現場值班等專業(yè)人員提供監(jiān)視、分析、查詢、操作和仿真培訓“一站式”操作平臺，通過試點工程應用驗證該系統(tǒng)的有效性，并制定相關的企業(yè)標準。2術語和定義變電站駕駛艙：位于變電站站控層，為整個變電站提供運行監(jiān)控、操作導航功能，具有綜合數據采集、智能分析、智能控制特征的自動化系統(tǒng)運行監(jiān)控：依據全景統(tǒng)一數據平臺，實現電網運行數據、設備狀態(tài)數據、環(huán)境數據的綜合監(jiān)視，完成站內設備的防護閉鎖、順序控制操作。依據高級功能，實現變電站源端建模、全景感知、實時分析及自動操作任務。操作導航：依據專家知識庫，為變電站運維管理提供可視化的智能分析診斷、導航決策，依據關鍵指標，綜合評價變電站運行狀況。全景數據平臺：采用規(guī)范化基礎數據及信息的變電站數據源，以統(tǒng)一標準的方式實現站內外信息交互和共享，為電力系統(tǒng)的保護和控制、運行及維護管理提供基礎數據支撐，提供能夠反映變電站電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)數據以及變電站設備運行狀態(tài)、圖像等數據集合的平臺。智能支撐設備：位于變電站間隔層，為變電站駕駛艙提供分布式的保護、測量、控制、計量、穩(wěn)控、故障錄波功能的智能設備，包括繼電保護裝置、安全穩(wěn)定裝置、事故解列裝置、故障錄波裝置、測控裝置、電度表、一次設備在線監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)視設備、火災報警裝置、直流屏等輔助設備。輔助決策系統(tǒng)：通過干擾信號的自動分析過濾、故障分析模塊的自動激活和故障自動分析、智能化提供故障試送和恢復方案、智能提供防誤操作監(jiān)控手段、智能化緊急減負荷操作指導、典型事故預案的自動調用等智能話手段，幫助運行人員快速、準確的處理電網事故。3系統(tǒng)架構變電站駕駛艙系統(tǒng)是電力公司統(tǒng)一生產指揮技術支持系統(tǒng)家族的重要一員，利用類似于駕駛艙的集中采集、智能分析、智能控制、智能展示等技術實現變電站內運行監(jiān)控、設備運維管理、環(huán)境管理和仿真培訓功能，為變電站運行人員、管理人員、檢修人員提供“一站式”決策支持服務。變電駕駛艙架構如下圖所示，它可分為，運行監(jiān)控平臺、操作導航平臺2個部分。圖3.1系統(tǒng)架構圖4變電運行設備技術要求4.1變電運行設備的構成運行設備包括變壓器、斷路器、隔離開關、電流/電壓互感器等一次設備。由于目前真正意義上的智能化一次設備還沒有，工程上采用比較多地是數字輸出的電子式互感器、智能開關和一次設備+智能組件等智能一次設備。4.2變電運行設備的技術要求4.2.變電運行設備包括變壓器、電抗器、電容器、斷路器、隔離刀閘、電流/電壓互感器等一次設備。由于目前真正意義上的智能化一次設備還沒有，工程上采用比較多地是數字輸出的電子式互感器、智能開關和一次設備+智能組件等智能一次設備。4.2.目前變電運行設備與二次設備的接口在合并單元和智能終端。4.2.合并單元主要是對來自二次轉換器的電流/電壓數據進行時間相關組合和處理的物理單元，是針對電子式互感器，為保護/測控等二次設備提供一組時間同步（相關）的電流和電壓采樣值，其主要功能是匯集/合并多個電子式互感器的數據，獲取電力系統(tǒng)電流和電壓瞬時值，并以確定的數據品質傳輸到繼電保護設備等；合并單元的同步對時及守時要求極高，具體如下：（1）合并單元應能夠接收IEC61588或B碼同步對時信號。（2）合并單元正常情況下的對時精度應為±1μs，守時精度范圍為±4μs。（3）當外部同步信號失去時，合并單元應該利用內部時鐘進行守時。4.2.智能終端是過程層的另一重要設備，邏輯上是一種智能組件，它與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備基于GOOSE機制采用光纖連接，實現對一次設備（如：斷路器、隔離刀閘、主變壓器、高壓電抗器等）的測量、控制等功能。智能終端主要技術要求如下：（1）應支持以GOOSE方式進行信息傳輸，GOOSE信息處理時延應小于1ms。（2）應具備GOOSE命令記錄功能，記錄收到GOOSE命令時刻、GOOSE命令來源及出口動作時刻等內容，并能提供查看方法。（3）智能終端應具有信息轉換和通信功能，支持以GOOSE方式上傳一次設備的狀態(tài)信息，同時接收來自二次設備的GOOSE下行控制命令，實現對一次設備的實時控制功能?？刂圃O備正常運行。5支撐智能設備技術要求5.1支撐智能設備構成駕駛艙支撐智能設備位于變電站間隔層，主要完成變電站的保護、測量、控制、計量、穩(wěn)控、故障錄波等功能，包括的設備主要要：繼電保護裝置、安全穩(wěn)定裝置、事故解列裝置、故障錄波裝置、測控裝置、電度表、一次設備在線監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)視設備、火災報警裝置、直流屏等輔助設備。5.2支撐智能設備智能化技術為了支撐變電站駕駛艙功能的實施，駕駛艙的支撐智能設備需要統(tǒng)一到IEC61850的標準體系，統(tǒng)一到IEC61850數據模型，鑒于目前IEC61850對變電站內相關設備的數據模型的描述不夠完備（例如：一次設備在線監(jiān)測），需要對IEC61850的數據模型進行適當的擴充，以支撐駕駛艙完成全景數據建模的功能。6變電站駕駛艙技術研究變電站駕駛艙系統(tǒng)框架運行監(jiān)控平臺包括：電網運行監(jiān)視程序化操作(順控)一次設備監(jiān)視二次設備監(jiān)視五防環(huán)境監(jiān)測PMU監(jiān)視高級功能(智能告警,VQC)操作導航平臺包括：高級智能分析系統(tǒng)KPI展示設備狀態(tài)可視化(一次二次設備)視頻顯示(攝像頭角度控制)6.1全景數據平臺6.1.1功能示意圖全景數據平臺將全站信息和子系統(tǒng)融合，是變電站系統(tǒng)的技術基礎，全景數據平臺的主要任務即提供站內功能所需數據、信息服務，建立變電站全景信息。系統(tǒng)將各種新系統(tǒng)進行集成和數據整合，采用高性能服務器，基于安全操作系統(tǒng)，將全站信息進行統(tǒng)一建模，建立信息統(tǒng)一存取的平臺，首先達到“信息、服務一體化”的目的，為高級應用提供高效、可靠、穩(wěn)定的數據。系統(tǒng)的結構示意圖如圖1所示：圖1全景數據平臺結構示意圖如圖1所示，全景數據平臺作為基礎對上支持各種互動式多組合功能站控層高級應用。全景數據平臺建立了基于統(tǒng)一建模技術的實時數據庫和應用無關的圖形基系統(tǒng)。實現數據歸一化模塊和數據校驗模塊，并提供基于模型的API/SQL數據存取接口，以進行歷史看存儲服務，提供標準化通信接口，實現數據服務和文件服務。全景數據平臺作為變電站自動化系統(tǒng)的基礎，通過規(guī)范的信息采集渠道，構建覆蓋變電站各個子系統(tǒng)的信息資源共享體系，貫穿變電站的各個環(huán)節(jié)。全景數據平臺融合了自動化系統(tǒng)、狀態(tài)檢測、一體化電源、保護、PMU、故障錄波等各個子系統(tǒng)，將反映變電站各子系統(tǒng)以及運行的穩(wěn)、暫、動態(tài)各類數據通過統(tǒng)一的數據接口接入，在站端完成數據集成和數據標準化。全景數據平臺對站內高級應用提供來源唯一、全面、標準的信息數據源和統(tǒng)一面向模型的數據接口；對變電站開放標準化的全景信息數據，實現全站應用功能在站控層后臺的一體化配置及可視化展示。全景數據平臺將各類數據集合統(tǒng)一建模、統(tǒng)一處理、統(tǒng)一分窗口展示，并統(tǒng)一上送。標準規(guī)范的龐大數據量為高級應用創(chuàng)造了必要基礎條件。全景數據平臺改變了變電站各個子系統(tǒng)數據采用不同編碼規(guī)則、不同數據庫平臺所形成的若干信息孤島。將原獨立設置的各類子系統(tǒng)功能，經過整理全部融合，在統(tǒng)一平臺上進行必要的數據結構重構，提高了數據利用率和互動性，提高系統(tǒng)的可靠性、集成性及維護性。全景數據平臺提供規(guī)范統(tǒng)一的數據接口，便于變電站新的功能子系統(tǒng)的接入。建立全景數據庫的準備工作包括：（1）數據模型的整合系統(tǒng)可以接入各種不同數據模型的子系統(tǒng)，通信對象服務器對這些不同的數據模型進行整合，統(tǒng)一成基于IEC61850標準的數據模型。（2）數據模型的擴展在IEC61850標準中，對變電站在線監(jiān)測領域涉及較少。數據庫根據IEC61850標準的擴展原則，對在線監(jiān)測領域的數據模型進行擴展。（3）數據模型的轉換系統(tǒng)可以根據需要對數據模型進行轉換，包括：基于IEC61850標準的模型和基于傳統(tǒng)的線性點表的模型之間的轉換；基于IEC61850標準的模型和基于IEC61970標準的模型之間的轉換。（4）通信協(xié)議的轉換通信對象服務器可以根據不同的數據模型，轉換對站外的通用通信協(xié)議：基于IEC61850標準的模型和接口以及基于IEC61970標準的模型和接口。6.2運行監(jiān)控平臺6.2.1功能示意圖6.2.6.2.2.1設備臺賬及維護管理應實現變電設備臺帳的動態(tài)管理維護功能，變電站的電氣設備包括一次設備、繼電保護及安全自動裝置設備、直流設備、防誤裝置設備、固定電測儀表設備、自動化設備等。包括范圍如下：設備銘牌參數（名稱、廠家、出廠日期、型號等）；投入日期；設備評級記錄；斷路器跳閘記錄；設備檢修、試驗記錄；設備缺陷及處理情況；設備事故、故障情況及原因分析；變壓器異常運行記錄、主保護動作原因分析；部件更換記錄；具有設備缺陷管理功能，包括跟蹤電網設備從發(fā)現缺陷到消除缺陷的全過程。電網設備缺陷包括運維人員在日常運行工作中（如設備巡視、運行監(jiān)視、設備操作和測試維護等工作）發(fā)現的缺陷，專業(yè)人員在設備修、試、校工作中（如設備試驗不合格）發(fā)現的缺陷，以及其他人員在進行監(jiān)督性檢查、巡視過程中發(fā)現的缺陷。運行值班管理提供登記運行值班中的各種工作記錄。包括交接班管理和運行日志記錄?？筛鶕\行記錄格式配置，自動生成運行日志內容。設備維護工作管理。對設備維護過程產生工單，用來創(chuàng)建和計劃資源，并作為各種維護活動的信息載體，完成緊急搶修、消缺，日常維護，預防性維護，項目維護等各項工作?？梢岳帽Ｗo自動化設備的CID文件中LPHD實現與設備管理中固定資產管理的接口功能，同時具備人工設備信息輸入功能。6.2.2.2參數及定值管理應具有變電站二次設備的參數及定值管理功能，提供裝置參數、定值、壓板、當前定值區(qū)、開入量、模擬量的在線查看功能。離線數據：繼電保護定值信息存儲在全景數據平臺，調用相應的定值單，進行定值核對，核對正確后送出返校成功信息。在線數據及操作：包括定值召喚，在進行繼電保護定值切換、定值修改控制操作。6.2.2.3巡視管理巡視管理包括日常巡視、特殊巡視。日常巡視：通過駕駛臺可查看設備當前健康狀況；通過駕駛臺可查看巡視周期內的站內設備健康狀況、站內設備告警，提供巡檢報告及設備檢修建議。特殊巡視：依據設備健康狀況、天氣狀況及設備綜合壽命管理進行調整，在接收到設備狀態(tài)預警提示、氣候預警提示后，應安排特殊巡視。通過駕駛臺查看預警設備的狀態(tài)監(jiān)視圖，針對設備的預警缺陷項目進行可視化動畫查看，調取相關的在線監(jiān)測數據、分析畫面，生成設備巡檢報告及設備檢修建議。6.2.2.4檢修管理包括一次設備、二次設備檢修，內容應涵蓋周期檢修、狀態(tài)檢修。周期檢修按照設備及管理的規(guī)定定期進行設備檢查及保養(yǎng)，通過駕駛臺的知識庫規(guī)則，按照設備檢修記錄時間及時發(fā)出檢修的預警提示。狀態(tài)檢修是在設備狀態(tài)監(jiān)測的基礎上，根據監(jiān)測和分析診斷的結果，科學安排檢修時間和檢修項目，對設備當前的工作狀況進行狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎。通過駕駛臺可瀏覽設備的當前運行工況。在發(fā)生檢修預警后，應安排設備檢修?？刹榭凑緝仍O備健康狀況。檢修輔助決策可根據知識庫，給出設備可能的狀況，并給出檢修方案。6.2.變電站順序控制是指變電站內智能設備依據變電站操作票的執(zhí)行順序和執(zhí)行結果校核要求，由站內智能設備代替操作人員，自動完成操作票的執(zhí)行過程。變電站內的順序控制可以分為間隔內操作和跨間隔操作兩類。間隔類順序操作間隔類順序操作的內容僅涉及本間隔內一次設備的操作，例如單條線路的一次狀態(tài)（運行、熱備、冷備、檢修）轉換的順序化操作，這種操作對象僅局限于本間隔內部一次設備的操作，不涉及不同間隔的互操作?？玳g隔順序操作跨間隔順序操作過程中涉及多個間隔的一次操作以及多個間隔的二次操作，例如雙母線帶旁母接線變電站的倒排操作。順序化操作的范圍繼電保護裝置投退操作、狀態(tài)調整操作、定值區(qū)切換操作、重合閘投退操作。一次設備（包括主變、母線、斷路器、線路、電容器組等）有運行轉冷備用或由冷備用轉運行的操作，包括相應二次設備狀態(tài)的調整等。進出線倒母線操作，包括相應二次設備狀態(tài)的調整等。一鍵式順控操作6.2.4包括運行數據監(jiān)視及狀態(tài)數據監(jiān)視。利于運行人員快速、準確地完成操作和事故判斷，亦為優(yōu)化電網運行和設備運行管理提供基礎數據支撐。運行監(jiān)視信息應直觀、生動、逼真，貼近真實物理對象，故障信息應形象、直觀、逼真，與實際事故場景相一致。6.2.實現電網運行數據的實時采集與監(jiān)視（SCADA）。采集信號類型分為模擬量、狀態(tài)量。1)模擬量：電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、相角和溫度等。2)狀態(tài)量：斷路器、隔離開關、接地開關的位置信號、繼電保護裝置和安全自動裝置動作及報警信號、運行監(jiān)視信號、變壓器分接頭位置等。當被監(jiān)測的設備狀態(tài)發(fā)生變化時，應出現設備變位指示或異常報警，其報警信息應包括報警條文、事件性質及報警時間。對斷路器位置信號、繼電保護動作信號等需要快速反應的開關量應按其變位發(fā)生時間的先后順序進行事件順序記錄（SOE）。語氣改成直敘方式進行開關次數統(tǒng)計，在開關事故跳閘到指定次數或開關拉閘到指定次數，應推出報警提示信息，提示用戶檢修。語氣改成直敘方式當某一設備設置為掛牌操作時，與該設備相關聯(lián)的模擬量、狀態(tài)量報警、操作將被閉鎖。并在監(jiān)控畫面上給出明顯提示信息。故障檢修時，宜有明顯的掛牌標志顯示。能方便的對地線庫進行可視化管理。宜能對檢修設備的檢修過程中的信息、狀態(tài)等進行可視化顯示。檢修過程中，與檢修設備相關聯(lián)的設備信息、壓板信息等宜進行綜合可視化展示。6.2.主要實現電網故障時的保護裝置的操作、管理及故障暫態(tài)信息的采集。故障錄波應以COMTRADE文件的格式存儲并可實現召喚上送。站控層應可對錄波文件進行顯示及分析操作，可與斷路器跳閘信息、保護動作信息等共同形成故障簡報并可進行分析展示。故障動作記錄查看，能夠接收并提供界面顯示保護裝置在電網發(fā)生故障時的動作信息，包括保護裝置動作后產生的保護事件信息、故障錄波報告、保護告警信息等。保護動作時，保護信息功能應自動收集一次、二次設備的信息，并進行綜合故障分析處理，最終整理打包成故障報告，內容包括故障設備名稱、故障時間、故障序號、故障區(qū)域、故障相別、開關動作信息、保護動作信息等。6.2.實現變電站內的一次主設備狀態(tài)監(jiān)視，監(jiān)視的一次主設備包括：變壓器、GIS/智能開關、避雷器等；一次設備通過與一次設備智能組件的配合，可實現如下監(jiān)測功能。1）變壓器狀態(tài)監(jiān)測量可包括：主油箱油面溫度、主油箱油位、壓力釋放器狀態(tài)信號、分接開關油箱油位、風扇電機電流與電壓、有載分接開關驅動電源電壓、有載分接開關切換次數、有載分接開關當前分接位置、各側負荷電流及中性點電流、套管絕緣性能、鐵芯接地電流、繞阻熱點溫度、冷卻器狀態(tài)、繞組變形量、油色譜分析（油中氣體、油中水分）等。2）開關/GIS狀態(tài)監(jiān)測量可包括：SF6氣體密度（壓力）、微水含量、絕緣漏電流、開關行程-時間特性、分合閘線圈電流波形、儲能電機工作狀態(tài)、氣室溫度等。3）避雷器狀態(tài)監(jiān)測包括：泄露電流、阻性電流監(jiān)測。針對一次設備各種狀態(tài)參量，要進行可視化的展示和監(jiān)測。宜根據具體的內容分成運行參數、狀態(tài)參數、實時波形、專家診斷顯示等類，通過曲線、音響、顏色效果等進行有效、直觀的顯示和提示報警。6.2.二次設備包括：智能組件、在線監(jiān)測IED、測控、保護、PMU、故障錄波器、安穩(wěn)裝置及計算機等。二次設備的運行狀態(tài)（運行、熱備、檢修、停運等）的監(jiān)視，應能直觀反應二次設備的指示燈狀態(tài)（運行、故障、告警）、重要壓板狀態(tài)的監(jiān)視。當前的定值區(qū)監(jiān)視，應能直觀的顯示運行定值、定值區(qū)的信息，可實現二次設備或計算機的CPU負荷率、內存使用率、硬盤使用率的實時監(jiān)視。支持基于SNMP協(xié)議實現對站內通信網絡的運行狀態(tài)、網絡流量、交換機端口狀態(tài)等信息的實時監(jiān)測和統(tǒng)計，實現網絡狀態(tài)的可視化監(jiān)視與報警功能。針對變電站數字化后產生的虛擬二次回路，依據其信息流，實現實時運行狀態(tài)監(jiān)視。6.2.變電站在線式五防系統(tǒng)（以下簡稱“在線式五防系統(tǒng)”）是充分利用變電站自動化系統(tǒng)全站監(jiān)控功能，經集成在自動化系統(tǒng)后臺軟件中五防模塊及測控裝置中間隔五防模塊對電氣操作防誤閉鎖實時判斷，對滿足防誤閉鎖操作條件的電氣設備逐步開放操作的一套防誤閉鎖系統(tǒng)。在線式五防系統(tǒng)取消了電腦鑰匙和相關的掛鎖、機械鎖及電氣編碼鎖，原設備操作回路中電氣編碼鎖由測控裝置輸出控制接點相應替代，網門、刀閘機構箱、臨時接地樁的掛鎖由測控裝置輸出接點控制的在線式五防專用鎖具相應替代。在線式五防系統(tǒng)通過對全站電氣設備（一、二次設備，刀閘電機電源狀態(tài)等）、在線式五防專用鎖具，以及現場實際操作情況的在線監(jiān)視，結合經預演成功保留在五防主機中的操作票序列，按票依次開放每步電氣操作，一旦操作對象的操作條件改變不滿足操作要求，自動中斷余下操作步驟，實現全程實時在線閉鎖。1）系統(tǒng)整體方案系統(tǒng)從結構上分為站控層、間隔層、過程層三層。站控層由防誤主機構成，完成操作票的模擬、防誤邏輯的判斷、實時狀態(tài)的采集等功能。間隔層由保護測控裝置構成，測控裝置作為開關設備和防誤鎖具與監(jiān)控主機連接裝置，一方面，采集鎖具位置信息量及電壓電流模擬量并傳送給監(jiān)控主機和通訊管理機，另一方面可以執(zhí)行監(jiān)控主機和通訊管理機發(fā)送的指令。過程層由防誤鎖具組成，是計算機監(jiān)控防誤裝置的終端執(zhí)行機構，主要有刀閘電磁鎖、網門電磁鎖、接地電磁鎖，固定安裝在變電站一次設備上，用于完成對一次設備的鎖定及設備狀態(tài)的采集，既能自動檢測開關、刀閘設備、臨時地線樁和網門的分合狀態(tài)，又能對相對應設備進行閉鎖，在線式防誤閉鎖系統(tǒng)在執(zhí)行操作任務時要進行防誤邏輯判斷，邏輯判斷需要的一次設備狀態(tài)數據必須準確，否則可能導致判斷錯誤，為了保證一次設備位置狀態(tài)信息的實時性和可靠性，電磁鎖要具有一次設備的狀態(tài)檢測功能。在操作任務執(zhí)行過程中，主機需要獲得電磁鎖的內部狀態(tài)以便繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)任務，所以電磁鎖必須具有內部狀態(tài)檢測功能。2）系統(tǒng)防誤方案采用“自動化系統(tǒng)站級邏輯閉鎖＋間隔級聯(lián)鎖＋本設備間隔內電氣閉鎖”來實現防誤操作功能，不再設置獨立的微機防誤操作系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)具有完善的全站性邏輯閉鎖功能，除判別本間隔電氣回路的閉鎖條件外，還必須對其它跨間隔的相關閉鎖條件進行判別。具體以運行于監(jiān)控防誤主機上的防誤操作主控軟件作為整個系統(tǒng)的控制核心，以變電站一次主接線圖為主要人機界面。監(jiān)控防誤主機中設有變電站全站的五防閉鎖邏輯，具有模擬操作、智能開票等功能。變電站的一次、二次設備及網門、臨時接地線等五防設備的開合狀態(tài)等信息在主機顯示其上通過圖形直觀顯示，并通過具有狀態(tài)檢測功能的電磁鎖對現場設備的狀態(tài)進行實時在線采集。監(jiān)控和防誤功能相輔相成，徹底摒棄了電腦鑰匙，將防誤系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)結合為統(tǒng)一整體，實現在線式的變電站的監(jiān)控操作和防誤操作。3）系統(tǒng)主要功能系統(tǒng)主要具有變電所監(jiān)控、模擬操作、圖形開票、自動化防誤操作、故障手動解鎖操作等功能?！褡冸娬颈O(jiān)控全面采集變電站一次、二次設備的信息，使用圖示化顯示各種信息，對監(jiān)控數據及告警信息進行統(tǒng)計與分析，提高電力系統(tǒng)維護的響應速度，降低運行維護成本?！衲M操作運行人員可以在系統(tǒng)監(jiān)控主機上進行圖形模擬演示操作，演示的防誤規(guī)則嚴格按照變電站運行規(guī)則及操作模式編程。系統(tǒng)的監(jiān)控主機中存有每個任務的操作邏輯條件。系統(tǒng)中各個節(jié)點的動作狀態(tài)都能夠準確反映到系統(tǒng)，若模擬操作發(fā)現錯誤，系統(tǒng)閉鎖該項操作并發(fā)出語音報警，輸出提示條文。只有在滿足當前運行方式和“五防”判別條件才能模擬操作成功?！裰悄荛_票系統(tǒng)開票模塊不僅可以提供變電站主接線圖，而且還具備與每條回路相應的二次屏元件圖及操作術語庫，提供模擬開票、智能開票、權限管理、操作票管理以及編寫成功的操作票存儲、顯示、打印的功能?！褡詣踊勒`操作系統(tǒng)根據操作票程序模擬正確的設備序列操作，直接從第一項開始逐項地操作設備，相應的設備（電磁鎖）指示燈亮，提示可操作，運行人員即可進行操作。在操作過程中，設備狀態(tài)（開關、刀閘、接地線、網門等）信號通過動作接點傳送給測控裝置，同時主機主接線圖中的對應操作設備同時顯示。系統(tǒng)通過邏輯條件判別，對符合操作條件的設備解鎖，對不符合操作條件的設備強制閉鎖而導致不能操作，從而從根本上杜絕了誤操作的發(fā)生?！窆收鲜謩咏怄i操作在系統(tǒng)緊急情況（故障）下，經上級審核批準，可以利用配備的解鎖鑰匙進行手動解鎖操作6.2.環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需要覆蓋對輔助設備的通風、空調、采暖、消防、給排水、技防、語音通訊、SF6含氧量及照明各子系統(tǒng)模塊的實時監(jiān)視與控制。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以實時監(jiān)控變電站內輔檢設備的實時運行狀態(tài)，并提供完善的任務流程管理機制以及相應的輔助決策方案：實時數據監(jiān)控：廠站端監(jiān)測系統(tǒng)采集輔檢設備運行實時數據并傳送到環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；實施報警處理：廠站端監(jiān)測系統(tǒng)對于運行異常數據進行報警并傳送到環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；基本功能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實現對輔助設施的遠程實時監(jiān)測、故障報警、遠程控制等。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)利用設備運行狀態(tài)信息以及歷史運行數據，對設備數據進行統(tǒng)計分析，狀態(tài)化評價設備，提前預警，提高設備運行的可靠性。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)能根據設備的故障報警信號來生成設備缺陷記錄，并對缺陷進行追蹤管理。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)能自動通過缺陷觸發(fā)消缺任務；通過環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實現計劃任務、臨時性任務的統(tǒng)一管理。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)針對每日各檢修單位的工作任務，發(fā)布具有針對性的安全風險措施；根據不同的工作任務，進行標準化作業(yè)，從而科學的進行資源調度與風險管控。數據采集、監(jiān)視、控制通風模塊空調模塊消防模塊給排水模塊技防模塊照明模塊6.2.高級功能為變電站駕駛艙提供智能告警服務、變電站無功優(yōu)化控制功能。6.2.8智能告警實現告警信息在線綜合處理、顯示與推理，應支持匯集和處理各類告警信息，對大量告警信息進行分類管理和綜合/壓縮，對不同需求形成不同的告警顯示方案，利用形象直觀的方式提供全面綜合的告警提示。6.2.8.1.1告警分類智能告警系統(tǒng)支持對匯總的各類告警信息進行綜合分析實現合理分類，包括變電站運行異常告警、二次設備異常告警、網絡分析預警三大類。變電站運行異常告警主要包括：一次設備（如線路、主變、母線、機組、直流）故障跳閘（閉鎖），可包括故障類型、故障測距等信息。系統(tǒng)頻率越限信息。廠站電壓越限信息。一次設備（線路、主變）過熱穩(wěn)定越限信息等。二次設備異常告警主要包括：保護及安控裝置動作信息。保護及安控裝置異常信息。保護及安控裝置通道異常信息。遠方自動控制異常信息。變電運行(如通訊中斷、火災等)異常信息等。系統(tǒng)運行告警主要包括：維護和人工設置操作記錄，如對數據庫的刪除、修改、新增等，系統(tǒng)運行操作如主備切換、應用啟停，參數更改等，應記錄包括時間、節(jié)點名、人員、設備、具體內容等；（的記錄）系統(tǒng)事件：遠動通道運行狀態(tài)變化；自動化系統(tǒng)硬件設備運行狀態(tài)變化；系統(tǒng)軟件功能模塊運行狀態(tài)變化；與其它系統(tǒng)的通信運行狀態(tài)變化；用戶登錄及注銷；系統(tǒng)網絡狀態(tài)。6.2.8.1.2.1告警信息綜合和壓縮提供告警信息綜合功能，對系統(tǒng)中由同一原因引起的多個告警信息進行合并，只給出核心的告警或者引起故障的原因，而不顯示所有告警信息。但所有的告警信息都應進入歷史數據庫，并支持在實時告警界面通過綜合告警信息查看與之相關的詳細告警信息。對頻繁出現的告警信息（如保護信號的動作和復歸），應提供時間周期（一般取24小時）內重復出現的次數，同時在實時告警界面需自動刪除前面相同設備的同樣告警信息。6.2.8.1.2.2告警智能推理智能告警應提供告警信息的統(tǒng)計和分析功能，對復雜故障進行智能推理，給出故障發(fā)生的可能原因。綜合電網一次設備和二次設備的告警信息，包括開關動作、繼電保護和安全自動裝置動作信息等，提供準確、及時、簡練的告警提示。6.2.8.1.2.3告警信息規(guī)則庫提供告警信息規(guī)則庫，用于存放告警信息處理分析的規(guī)則。告警信息分析求解過程可基于規(guī)則庫中的規(guī)則實現智能推理。提供界面方便用戶改變、完善規(guī)則庫中的規(guī)則內容，以提高告警智能化水平。6.2.8.1.2.4單一事件推理告警事件發(fā)生后，應根據每條告警信息作出推理，給出故障或異常發(fā)生的可能原因。6.2.8.1.2.5關聯(lián)事件推理提供基于離散告警事件的關聯(lián)事件推理功能，綜合歸納同一段時間內不同告警事件，根據各個告警事件的關聯(lián)信息，進行綜合分析判斷，驗證出是否故障發(fā)生。6.2.8.1.2.6故障智能推理提供基于時序告警事件的故障智能推理，能夠分析關聯(lián)告警事件的時序關系，并給出故障報告，提供故障類型、故障過程等相關信息供參考，輔助故障判斷及處理。6.2.8.2告警智能顯示智能告警提供豐富的告警方式，支持告警分級定義，提供多頁面的告警顯示界面，支持告警定制，可對不同需求根據多種策略形成不同的告警顯示方案?？稍诙虝r間內處理大量告警信息，對告警信息進行綜合和壓縮，并及時將分析出的重要信息以簡便、直觀的方式顯示，可以方便的根據分析出的結論查看與之相關的告警。6.2.8.2.1告警方式智能告警提供多種告警方式，應包括：最新告警信息提示行；圖形變色或閃爍；告警匯總表；自動推出相關發(fā)生故障廠站圖；音響、語音提示；告警確認；告警信息可送到其他系統(tǒng)。 6.2.8.2.2告警等級告警信息可按重要程度分為多個等級，至少應包括如下等級：故障信息異常信息提示信息各告警等級的處理原則有所不同如故障信息需立即處理，提供語音、推畫面等方式提示運行人員，而提示信息則可只存儲不報警。應提供告警等級自定義手段，可以按告警類型、告警對象等多種條件配置。6.2.8.2.3智能顯示可提供多頁面的綜合告警智能顯示界面：每個頁面既可以對應某個等級的告警信息，也可以對應某一種類型或某幾種類型的告警信息，可以根據實際需要定制；保留一個頁面用于按時序顯示指定范圍內的所有告警信息；告警信息經處理分析后可以根據告警類型或嚴重程度自動歸入相應頁面；告警顯示頁面的設置可根據實際需要靈活調整，每個頁面能由用戶根據需要激活或關閉；顯示界面支持采用不同的策略顯示不同類型、不同等級的告警，如設備故障跳閘告警用醒目的顏色并閃爍，提示運行人員關注；顯示界面具有單獨窗口顯示智能告警推理的結果和建議采取合適的糾正故障方法；未復歸告警單獨頁面顯示功能，此頁面顯示當前系統(tǒng)中所有還處于異常狀態(tài)設備的告警，如保護信號的動作和遙測的越限等；提供單獨的告警頁面顯示檢修設備的告警；可以方便的根據綜合告警信息查看與之相關的詳細告警信息；應采用多種策略實現自動濾除多余和不必要的告警，提供最有用的告警信息。告警信息支持過濾，過濾條件應包括：按時間段、按間隔、按元件、按告警類別、按電壓等級、按告警對象等，以及多種條件的組合過濾。提供多種告警智能顯示方案，可按不同用戶的職責需求以及不同的故障條件定制告警顯示方案，如大故障時顯示少量關鍵信息，普通事故顯示詳細信息。6.2.8.2.4界面要求智能告警功能應具備以下界面：告警定義界面，提供告警分類定義、告警等級定義、告警方式定義、信號關聯(lián)定義等功能；告警信息規(guī)則庫維護界面，提供規(guī)則庫的維護功能；提供保護信號分類定義工具；實時告警界面，提供告警智能顯示功能，根據多種策略實現分類顯示，重要信號優(yōu)先處理并重點顯示；歷史告警查詢界面，可按時間、間隔、類型、等級、告警對象等多種條件分類檢索，并支持模糊查詢；6.2.8.3變電站無功優(yōu)化控制6.2.8.3.1系統(tǒng)功能支持區(qū)域（集控站）和廠站電壓無功調壓，區(qū)域引入靈敏度來指導調節(jié)設備，為尋求全局最優(yōu)，提供無功優(yōu)化調節(jié)措施接口，可以對全局、區(qū)域和廠站尋優(yōu)，考慮廠站VQC與區(qū)域VQC協(xié)調工作。支持其他調節(jié)方式，包括調度操作、計劃調節(jié)，時模塊提供完善開放的指令校驗。采用3種調節(jié)模式：開環(huán)、閉環(huán)、僅僅監(jiān)視不調節(jié)；開環(huán)需要人工確認，閉環(huán)自動調節(jié)。支持對多種調節(jié)策略和多種控制方式。調節(jié)策略有：只調電容、只調變壓器、兩者兼顧，不調節(jié)4種，控制方式有：電壓優(yōu)先、無功優(yōu)先、兩者兼顧3種方式。調解策略和控制方式可以單獨設置到每個具體的設備。并列方式多方案識別：包含自動、手動。自動包含智能和信號采集2種方式。優(yōu)先級從高到低為：手動、智能、信號。支持多種定值類型。無功定值可以根據實際情況考慮用無功和功率因素。支持多種限值，考慮不同季節(jié)不同時間。考慮1－4種季節(jié)，24個時間段。分區(qū)控制原則：基本區(qū)域為9區(qū)，越限區(qū)可以達到17區(qū)。支持在線調整策略，可靠保證數據庫一致性，在人機畫面上直接調整某些控制參數和調整策略。提供完善的校驗手段。包含在線參數修正、調節(jié)措施、數據庫的建立等都有一套完善的檢測機制和信息提示。提供直觀及時的幫助信息，設置參數時可以在旁邊看到參數的解釋、作用和相關的參數配合。完善的SOE查詢機制及自動記錄機制；提供可靠、詳細的記錄手段，直觀的查詢界面。面向用戶的閉鎖定義。用戶可以根據一定規(guī)則自定義全局、區(qū)域、廠站、設備的閉鎖信號。保證程序可靠運行和設備安全調節(jié)。運行、監(jiān)視畫面清晰，信息及時集中豐富。整個控制參數錄入界面面向用戶設計，運行區(qū)域可多個同時顯示，也可以單個詳細顯示。6.2.8.3.2監(jiān)視運行畫面包括電壓無功自動監(jiān)控系統(tǒng)的控制信息及總體信息，該畫面包括以下內容：提供控制運行和停止的控制點，運行人員可以控制廠站電壓無功監(jiān)控系統(tǒng)的運行。每個變壓器的運行區(qū)域，電容電抗當前狀態(tài)，下一個預計狀態(tài)，變壓器功率因素，當前點電壓合格率統(tǒng)計，最近一次動作時間等。曲線實時刷新顯示電壓、無功變化情況，在合格區(qū)為綠色，越限區(qū)為紅色顯示?？闪私怆妷簾o功運行趨勢。提供本站事項查詢。6.2.8.3.3控制參數輸入畫面提供區(qū)域運行基本情況，包含區(qū)域、電壓等級、對應圖名、站類型、監(jiān)控序號、控制方式、調節(jié)模式、調節(jié)設備、定值類型、變壓器并列運行方式判斷、分站啟動信號6.2.8.4源端維護圖4源端維護結構示意圖源端維護使得調度主站的工作壓力大大減輕，只需要在站端通過源端維護軟件進行更新并上傳，調度主站就可以得到更新后的結果。在站端由廠家提供設備能力描述文件（ICD），利用源端維護功能軟件進行畫圖、連接拓撲關系，建立二次設備模型（SCD），經過聯(lián)庫后建立一次設備模型（SSD），SCD和SSD在經過一次二次關聯(lián)之后得到公共信息模型（CIM），然后利用CIM生成矢量圖形模型（SVG）。CIM和SVG與調度主站的數據庫無縫連接后，調度主站可以調用建立好的數據庫，從界面上可以得到變電站模型、圖形的顯示。1．SCD文件轉換分析：由廠站端提供全站SCD文件(SSD文件)和SVG圖形，主站端對SCD文件(SSD文件)進行解釋。廠站端提供的SCD文件是標準的61850文件，其模型分為3部分：1)變電站模型，描述了一次設備的相互關聯(lián)以及他們的連接關系；2)IED裝置模型，描述了變電站二次智能電子裝置的模型和功能等；3)通信系統(tǒng)模型，描述了與通信相關的對象模型。IEC61850數據模型。變電站工作人員變電站工作人員抽象通信服務接口IED服務器邏輯設備邏輯節(jié)點數據對象公用數據類數據屬性IEC61850數據模型圖SCD文件中不僅包含上面3部分模型，還有一次設備與二次設備邏輯節(jié)點的關聯(lián)關系，IEC61970模型中與子站相關的主站采集數據模型包括2種：1)采集模型；2)電網模型和測量模型。2．交互通信結構變電站上運行與站內各IED通信的IED接收模塊和IEC61850站控層轉出模塊，負責數據的整合并轉出；主站前置機上運行IEC61850站控層通信接收模塊以及模型分析軟件，負責與變電站遠動機通信；信息整合模塊負責實現調度主站所需變電站信息與調度主站整體CIM模型的整合。主站前置機如同站內監(jiān)控后臺一樣，與站內所有IED建立通信連接，可以通信獲取所有IED的模型。當然從安全角度看，可以在站內增加一道防火墻。采用擴展標準IEC61850規(guī)約來實現，IEC61850標準中將變電站分為3層，即站控層、間隔層和過程層每個物理裝置由服務器和應用組成，將服務器(Server)分層為邏輯設備((LD)、邏輯節(jié)點(LN),數據對象((DO)和數據屬性(DA)。通過GetServerDirectory收集服務器中有多少個邏輯設備，通過GetLDDirectory收集每個邏輯設備有多少邏輯節(jié)點，通過GetLNDirectory收集每個邏輯節(jié)點有多少數據對象，通過GetDataDirectory收集每個數據對象有多少個數據屬性。通過這樣的服務，建立起完整的分層模型。從系統(tǒng)網絡和控制中心的角度來看，需要增加一個層次，即變電站層，即為變電站層—站控層—間隔層—過程層的4層結構，相應的通信服務也要增加GetSubstationDirectory服務。3．上送主站模型整合站內IED給主站上送的報告都是以數據集為單位，一個完整的數據集中包含CIM和SVG，與調度主站的數據庫無縫連接后，調度主站可以調用建立好的數據庫，從界面上可以得到變電站模型、圖形的顯示。6.3操作導航平臺功能示意圖（南瑞繼保）6.3.16.3.1.1一次設備診斷6.3.1系統(tǒng)分為數據采集和處理、故障信息集成、故障綜合分析、典型事故預案設計、故障信息管理功能。6.3.1.2.1數據采集和處理變電站的實時信息包括開關刀閘變位信號、遙測量、微機保護動作信號及各種事項信息等。進行分級數據濾波，識別誤報信號、重復傳送信號以及正常操作信號等，把處理過的數據做為故障分析的有效信息源。6.3.1.2.2故障信息集成在正常和事故情況下，隨時為提供集成的故障信息查詢界面，主要包括以下幾方面信息：廠站事故處理預案；廠站操作注意事項；廠站外來電源；事故拉停主變預案；超用電拉路名單；緊急減負荷名單及方案設計；給定設備的保護配置；重要一次設備參數；主變、母線和線路關聯(lián)重要用戶和普通用戶；母線所屬分區(qū)；線路所屬區(qū)調；歷史故障信息；緊急減負荷歷史記錄；典型事故預案知識庫等。這些信息為運行人員及時分析和處理故障提供了準確完備的實時資料。6.3.1.2.3故障綜合分析變電站發(fā)生事故時，自動啟動故障分析程序。故障分析程序綜合應用人工智能的原理和方法處理故障。在故障發(fā)生后，利用開關跳閘信號和保護動作信號，結合拓撲關系和當前運行方式，在較短的時間內（數秒鐘）提供故障相關信息，包括故障設備、可疑設備、停電區(qū)域、影響的重要用戶、開關及保護的動作評價、事故演變過程等。并具有設備異常告警功能。系統(tǒng)提供自動分析和人工干預兩種分析故障手段。自動分析可根據來自SCADA的實時信號分析故障，不需人工干預，人工干預則在實時信號不全時由調度員手動添加缺失的部分信號，然后由系統(tǒng)分析故障。還提供停電設備、故障設備等的人工干預功能，可由調度員人工指定上述設備。6.3.1.2.4事故處理記錄系統(tǒng)提供事故處理記錄生成界面，將原有的事故處理原始記錄統(tǒng)一到本系統(tǒng)輸入和管理。詳細記載著從事故發(fā)生時刻到電網恢復全過程的各種信息，如變電站值班員匯報信息、對變電站值班員下達的操作命令、與上級調度的聯(lián)系信息、向有關負責人的聯(lián)系匯報等。本系統(tǒng)將這一功能融入輔助決策系統(tǒng)中，提供友好方便的信息錄入界面，并提供修改、刪除、歷史查詢等功能。6.3.1.2.5典型事故預案設計系統(tǒng)允許授權運行人員定義典型事故預案，即在圖形界面下通過鼠標操作自定義廠站典型運行方式，并針對典型運行方式下的指定設備故障，自動或手動操作給出正確的恢復處理方案。在電網正常運行時運行人員可以隨時調出典型預案通過反演手段直觀而清楚地了解事故處理的全部內容。當電網中發(fā)生事故時，系統(tǒng)自動識別故障前后的變電站運行方式，并根據故障設備信息自動分析典型預案庫中是否有匹配的處理預案，自動調用匹配的典型預案作為當前故障的恢復方案之一。系統(tǒng)允許對給定設備的同一運行方式定義一至多套典型預案，并由運行人員根據實際情況選擇合適的預案。6.3.1.2.6事故處理培訓本系統(tǒng)在電網正常時可以作為值班員事故處理的培訓工具。值班員以培訓身份登錄系統(tǒng)則自動進入培訓操作。在此方式下，值班員可以自己設置故障特征數據（包括開關變位、保護動作信號和量測量變化信號），并啟動故障分析。根據故障結果再人工設計恢復方案，并對方案進行模擬演示。也可以針對產生的故障，調用典型事故預案，通過查看和反演預案來增加事故處理的經驗。這套完整過程可以作為值班員事故處理培訓的有效手段。6.3.1.2.7故障信息管理系統(tǒng)提供一體化的故障信息管理功能，包括：故障存儲、查詢、刪除、報表設計、打印等?？刹樵兊男畔ǎ菏鹿蕡蟾?、事故處理記錄、典型事故預案、緊急減負荷歷史記錄等。報表采用人性化設計，方便形成各種格式的報表。打印采用直接驅動打印方式，即不需操作報表界面，在查詢界面中即可以所見即所得的方式驅動打印選定的歷史記錄。6.3.1.3以電子文檔的方式建立與變電站相關的相關標準規(guī)范，建立變電站資料庫，方便查詢。知識庫格式統(tǒng)一制定，知識庫內容統(tǒng)一提供，變電站駕駛艙定期更新知識庫，結合全景數據平臺，依靠智能分析系統(tǒng)的算法邏輯，以類比、模糊識別的方式推導出結果，智能分析系統(tǒng)提供知識庫的在線升級服務，逐漸提高設備診斷能力及決策水平。知識庫總結了變電站運行管理、設備管理的經驗，以具體條目的方式出現，內部提供搜索引擎，外部提供統(tǒng)一的查詢界面，提供“聯(lián)想挖掘式”的關聯(lián)知識查詢能力，為操作建議、程序化操作過程說明、事故處理預案等日常工作提供決策支持。6.3.2KPI展示駕駛臺應能直接或者通過原始計算得出變電站各子系統(tǒng)KPI指標，并通過一定可視化效果進行展示?？梢暬故緫鳛楫嬅娣盏囊豁椈A性的功能，提供一個通用的展示平臺，不局限于某個特定的應用，通過畫面定制，相關應用通過基礎支撐平臺提供相關數據即可實現可視化的展示效果。駕駛艙需要提供元件的可視化展示技術，如動畫潮流、等高線、餅圖、三維柱等可視化效果等6.3.2初步擬定的一次設備的KPI指標如下表所示（實際KPI指標需要和一次設備狀態(tài)監(jiān)測廠商協(xié)商）：表4.3.2SEQ表\*ARABIC\s11一次設備KPI列表名稱KPI變壓器油色譜分析局部放電監(jiān)測油中水分含量繞組熱點溫度監(jiān)測鐵心接地電流SF6氣體的濕度斷路器機械特性監(jiān)測觸頭電壽命監(jiān)測局部放電泄露電流SF6氣體含水量斷路器的合閘時間和分閘時間分、合閘的同期性隔離開關二次回路的絕緣電阻紅外測溫電容性設備介質損耗tanδ流過介質的電流I介質電容量C電抗器油中溶解氣體色譜分析油中水分mg／L油中含氣量％（體積分數）繞組直流電阻繞組連同套管的絕緣電阻吸收比或極化指數繞組連同套管的tanδ電容型套管的tanδ和電容值避雷器泄漏電流中的阻性電流特征量的分析6.3.2表4.3.2SEQ表\*ARABIC\s12二次設備KPI列表名稱KPI二次設備二次設備的系統(tǒng)平均無故障工作時間MTBF系統(tǒng)平均維護時間MTTR二次設備的通信狀態(tài)二次設備的CPU負荷、內存、網絡負載、硬盤資源占用情況裝置硬件故障：板卡故障、板卡失電、RAM出錯，E2ROM出錯，A/D采樣出錯、出口回路故障等二次設備的軟件故障：進程（任務）掛起、內存泄露電源故障：裝置電源故障、遙信失電交換機的端口狀態(tài)、網絡流量冗余設備的主備機狀態(tài)裝置GPS失步信號6.3.2初步擬定的環(huán)境監(jiān)測KPI指標如下表所示（實際KPI指標需要和環(huán)境監(jiān)測設備的生產廠商協(xié)商）：表4.3.23環(huán)境系統(tǒng)KPI列表名稱KPI環(huán)境系統(tǒng)智能門禁系統(tǒng)平均無故障工作時間MTBF系統(tǒng)平均維護時間MTTR聯(lián)動設備的狀態(tài)（排煙風機、閥、非消防電源、通風機等設備）消防泵狀態(tài)穩(wěn)壓泵狀態(tài)供電電源狀態(tài)消防池水位視頻子系統(tǒng)系統(tǒng)可用率SF6和含氧量監(jiān)測給排水子系統(tǒng)污水池的水位各房間（安裝空調的）環(huán)境溫度。水箱水位超高、水箱水位超低循環(huán)泵工作狀態(tài)6.3.2數據展示的設計，駕駛艙是多種數據展示手段的組合，但這種組合不是多種展示手段的簡單堆砌，而是這些方式的有機融合。通過原始數據篩選、展示手段選擇、頁面布局設計，盡可能利用相同的背景來勾勒相關的數據，減少畫面的層次，使用戶能夠對數據一目了然，達到簡潔大方、賞心悅目的現實目的。6.3.3設備狀態(tài)可視化(一次二次設備)6.3.3.1智能變壓器可視化1)要求國內外統(tǒng)計數字均表明，變電設備中變壓器事故引起的非計劃停運時間最長，且修復時間長、費用高、影響面廣，這促使了必須要針對變壓器進行狀態(tài)檢測。2)展示方式針對機械特性、局部放電、油中氣體、油中水分、套管絕緣性能、鐵芯接地電流、運行電壓/電流、油溫及環(huán)溫、繞阻熱點溫度、有載調壓開關、冷卻器狀態(tài)、繞組變形等量，要進行可視化的展示和監(jiān)測。宜根據具體的內容分成運行參數、狀態(tài)參數、實時波形、專家診斷顯示等類，通過曲線、音響、顏色效果等進行有效、直觀的顯示和提示報警。3)狀態(tài)算法針對不同的故障，宜采用不同的診斷方法，下面是具體的故障及診斷方案：絕緣受潮宜測絕緣電阻、介損、微水等；過熱、電弧宜用色譜、油溫；局部放電宜測局部放電、介損；套管故障宜測套管電容、介損、取油樣；分接開關宜測開關溫度、振動、電動機電流；冷卻系統(tǒng)宜測溫度、電動機電流；繞組變形宜測短路阻抗、響應特性、振動；絕緣紙老化宜用糠醛，CO，CO2。6.3.3.2開關、刀閘狀態(tài)可視化對于智能刀閘需要采集的信息要求(1)機械特性信息要求 行程曲線、分合閘位置，并通過數據分析得到分合閘時間、分合閘次數。通過分合閘行程曲線比對分析得到機械狀態(tài)的變化趨勢。分合閘時間的測量不確定度為1ms；分合閘速度的測量不確定度為0.2m/s。(2)電機工作狀態(tài)信息要求 獲取電機電流、電壓、工作時間；對于液壓機構，還應統(tǒng)計電機的啟動次數/24h、累計工作時間/24h等。(3)環(huán)境信息可視化操作箱內溫度可視化監(jiān)視、操作箱濕度可視化監(jiān)視。(4)刀閘設備健康狀態(tài)可視化按照狀態(tài)檢測判據進行趨勢分析的診斷結果可視化、對曲線在某些關鍵的特征點的運動速度是否合格進行判操作前設備健康狀態(tài)的預判、操作中設備健康狀態(tài)告警信息。對于智能刀閘信息采集需要的傳感器的要求：(1)電機電流測量 采用電流傳感器采樣，電流傳感器以穿心方式接入分合閘控制回路和電機電源回路。監(jiān)測電流的測量誤差應不大于1.5％（幅值），時間誤差應不大于2ms，頻響特性滿足監(jiān)測要求。(2)刀閘行程-時間特性測量 通過位移傳感器測量行程-時間特性，測量結果應能滿足診斷要求。(3)刀閘分合位置 分合閘位置通過輔助接點監(jiān)測。6.3.3（1）虛擬二次回路信息流實時狀態(tài)可視化包括虛擬交流電壓回路、交流電流回路、虛擬控制回路、虛擬信號回路等實時運行狀態(tài)進行可視化監(jiān)視。（2）網絡狀態(tài)全景可視化基于SNMP協(xié)議實現對網絡了運行狀態(tài)、網絡流量、交換機端口狀態(tài)等信息的實時監(jiān)測和統(tǒng)計，實現基于SNMP的網絡狀態(tài)可視化監(jiān)視與報警功能。站控層和過程層網絡中，分別配置網絡記錄、分析設備，并將網絡狀態(tài)信息上傳至站級監(jiān)視系統(tǒng)，實現集中可視化監(jiān)視并依據檢測數據對網絡狀況進行評估。（3）二次設備運行可視化二次設備的運行狀態(tài)（運行、熱備、檢修、停運等）的可視化。二次設備的重要壓板宜可視化。當前的定值區(qū)的可視化，應能直觀的顯示運行定值、定值區(qū)的信息。應能直觀反應二次設備的指示燈狀態(tài)（運行、故障、告警）。6.3.視頻監(jiān)控系統(tǒng)應具備遠程數據傳輸功能，通過專用通道可實現視頻數據遠程傳送，調度端通過該視頻實時監(jiān)測變電站運行狀態(tài)。視頻子系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的聯(lián)動與互動,通過獲得站內重要的保護信息、開關刀閘位置信息、設備運行信息等實現視頻子系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的聯(lián)動，并通過回傳圖片、圖像、錄像等方式，實現在運行監(jiān)控平臺上的互動。圖像監(jiān)控系統(tǒng)對遠程重要場所監(jiān)控、危險場所的報警監(jiān)控、遠程誤報警等有著不可替代的作用，因此“圖像監(jiān)控的意義在于聯(lián)動”。聯(lián)動主機實時監(jiān)聽聯(lián)動信號，一旦接收到了監(jiān)控信號發(fā)送程序發(fā)送過來的新的遙信量即驅動聯(lián)動圖像工作站切換指定攝像機到指定的監(jiān)控預置點，從而能夠為調度人員提供實時的清晰的遠程調度對象視頻，增加操作的可靠性和直觀性。6.4人機交互界面6.4.1變電站駕駛艙主界面一次設備狀態(tài)：母線電壓，變壓器負荷（分列），全站總負荷，安全天數、事故總、頻率。環(huán)境監(jiān)視：溫度、濕度。一次狀態(tài)總健康儀表二次監(jiān)視：二次狀態(tài)總健康儀表二級畫面導航面板：（參見示例圖）電網運行監(jiān)控一次設備監(jiān)測二次設備監(jiān)測視頻監(jiān)測6.4.2變電站電網運行監(jiān)控界面6.4.2.1一次設備間隔畫面操作圖一次接線圖主變間隔分圖線路間隔分圖容抗器間隔圖主變間隔分圖母聯(lián)及分段間隔圖6.4.2.2參數管理畫面操作圖軟壓板遙控界面定值區(qū)遙設界面保護操作界面6.4.3變電站操作導航基于事件處理的導航功能。操作預演變電站資料和知識查詢6.4.46.4.4.1一次設備KPI表4.3.2SEQ表\*ARABIC\s11一次設備KPI列表名稱KPI變壓器油色譜分析局部放電監(jiān)測油中水分含量繞組熱點溫度監(jiān)測鐵心接地電流SF6氣體的濕度斷路器機械特性監(jiān)測觸頭電壽命監(jiān)測局部放電泄露電流SF6氣體含水量斷路器的合閘時間和分閘時間分、合閘的同期性隔離開關二次回路的絕緣電阻紅外測溫電容性設備介質損耗tanδ流過介質的電流I介質電容量C電抗器油中溶解氣體色譜分析油中水分mg／L油中含氣量％（體積分數）繞組直流電阻繞組連同套管的絕緣電阻吸收比或極化指數繞組連同套管的tanδ電容型套管的tanδ和電容值避雷器泄漏電流中的阻性電流特征量的分析6.4.4.2二次設備KPI表4.3.2SEQ表\*ARABIC\s12二次設備KPI列表名稱KPI二次設備二次設備的系統(tǒng)平均無故障工作時間MTBF系統(tǒng)平均維護時間MTTR二次設備的通信狀態(tài)二次設備的CPU負荷、內存、網絡負載、硬盤資源占用情況裝置硬件故障：板卡故障、板卡失電、RAM出錯，E2ROM出錯，A/D采樣出錯、出口回路故障等二次設備的軟件故障：進程（任務）掛起、內存泄露電源故障：裝置電源故障、遙信失電交換機的端口狀態(tài)、網絡流量冗余設備的主備機狀態(tài)裝置GPS失步信號6.4.4.3環(huán)境監(jiān)測表4.3.23環(huán)境系統(tǒng)KPI列表名稱KPI環(huán)境系統(tǒng)智能門禁系統(tǒng)平均無故障工作時間MTBF系統(tǒng)平均維護時間MTTR聯(lián)動設備的狀態(tài)（排煙風機、閥、非消防電源、通風機等設備）消防泵狀態(tài)穩(wěn)壓泵狀態(tài)供電電源狀態(tài)消防池水位視頻子系統(tǒng)系統(tǒng)可用率SF6和含氧量監(jiān)測給排水子系統(tǒng)污水池的水位各房間（安裝空調的）環(huán)境溫度。水箱水位超高、水箱水位超低循環(huán)泵工作狀態(tài)6.4.5變壓器：局部放電、油中氣體、油中水分、鐵芯接地電流、有載調壓開關、油溫。開關：氣室溫度、氣體密度、絕緣漏電流避雷器：泄露電流、阻性電流。二次設備：二次設備運行狀態(tài)、異常狀態(tài)。6.4.6輔助決策包括故障設備、可疑設備、停電區(qū)域、影響的重要用戶、開關及保護的動作評價6.4.8視頻監(jiān)控宜采用智能視頻技術，實現智能圍欄、周界智能防范等功能，實現智能圍欄與防誤系統(tǒng)的結合。視頻監(jiān)控主動上送視頻系統(tǒng)中的設備自檢信息、告警信息、智能規(guī)則告警信息等。視頻監(jiān)控能夠接受運行監(jiān)控的聯(lián)動命令以及控制命令。實現諸如視頻與火災告警、視頻與門禁系統(tǒng)、視頻與安防系統(tǒng)、視頻與燈光控制等之間的聯(lián)動。7變電站數據交互技術研究7.1與在線監(jiān)測變電站高壓設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實現方案、產品研制和工程應用是變電站建設的重要技術支撐。在線監(jiān)測系統(tǒng)為三層構架，信息共享機制基于IEC61850標準，具有高可靠性的分級狀態(tài)評估和預警功能。統(tǒng)一的狀態(tài)監(jiān)測后臺實現全站設備狀態(tài)監(jiān)測數據的傳輸、匯總、和診斷分析、性能評估和狀態(tài)檢修等。狀態(tài)監(jiān)測后臺具有連接區(qū)域在線監(jiān)測主站功能和獲取高壓設備指紋等信息的生產管理系統(tǒng)接口，可在信息一體化平臺上實現。監(jiān)測IED為綜合多項功能的智能裝置，具備同時接入多種參量的能力和分析診斷控制的能力，使系統(tǒng)性價比最優(yōu)。智能組件之間或智能組件與后臺系統(tǒng)間采用DL/T860標準通信，通信網絡采用l00M及以上高速光纖以太網。如下圖所示：7.2與輔助系統(tǒng)變電站輔助控制系統(tǒng)包括以下內容：一體化電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、暖通子系統(tǒng)、給排水子系統(tǒng)及巡檢子系統(tǒng)等。如圖5-1智能變電站輔助系統(tǒng)體系結構圖所示。圖5-1智能變電站輔助系統(tǒng)體系結構圖站內輔助控制系統(tǒng)應接入運行監(jiān)控平臺統(tǒng)一管理，可通過運行監(jiān)控平臺監(jiān)視輔助控制系統(tǒng)運行狀況，并利用SCADA數據、在線監(jiān)測數據以及智能告警及故障綜合分析數據調整輔助控制系統(tǒng)配置參數，控制輔助設備與其它設備協(xié)同運行。如圖5-3智能變電站輔助系統(tǒng)信息傳輸結構圖所示。圖5-3變電站輔助系統(tǒng)信息傳輸結構圖根據輔助類應用功能進行劃分，智能變電站輔助應用主要分為四大應用功能：電源管理、安全防護、環(huán)境監(jiān)測及輔助系統(tǒng)優(yōu)化控制。5.4.1電源管理系統(tǒng)應采集交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS、通訊電源等站內電源系統(tǒng)運行狀態(tài)數據；應實現變電站電源系統(tǒng)的遙測、遙信及遙控功能；應實現交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS、通訊電源等站內電源系統(tǒng)的管理功能。5.4.2安全防護安防系統(tǒng)安全防護系統(tǒng)可向運行監(jiān)控平臺提供安防信息，運行監(jiān)控平臺可對安全防護系統(tǒng)進行布防/撤防控制,也可對布防/撤防的策略進行配置；可遠程控制聲光報警設備。消防系統(tǒng)智能變電站運行監(jiān)控平臺可采集消防報警子系統(tǒng)運行狀態(tài)數據；火災報警信號上送時，運行監(jiān)控平臺可控制站內其它輔控設備進行協(xié)同工作。門禁系統(tǒng)智能變電站運行監(jiān)控平臺可對門禁系統(tǒng)權限進行管理；應能記錄不同人員進出時間；可采集非法闖入報警、門長時間未關閉報警、非法卡刷卡報警等信號；并可遠程開關門。5.4.3環(huán)境監(jiān)測綠色照明智能變電站運行監(jiān)控平臺應采集照明系統(tǒng)工作狀態(tài)數據；可對照明系統(tǒng)分區(qū)域、分等級進行遠程控制。環(huán)境監(jiān)測智能變電站運行監(jiān)控平臺應對站內的溫度、濕度、風力、水浸、SF6氣體濃度等環(huán)境信息進行實時采集、處理和上傳；可設置不同級別的環(huán)境信息告警閥值。巡檢系統(tǒng)智能變電站運行監(jiān)控平臺應采集巡檢狀態(tài)及巡檢結果數據；可遠程對巡檢方案進行配置。5.4.4輔助系統(tǒng)優(yōu)化控制視頻聯(lián)動視頻監(jiān)控子系統(tǒng)宜采用智能視頻技術，實現智能圍欄、周界智能防范等功能，宜考慮智能圍欄與防誤系統(tǒng)的結合。視頻監(jiān)控子系統(tǒng)應能主動上送視頻系統(tǒng)中的設備自檢信息、告警信息、智能規(guī)則告警信息等，并能夠接受運行監(jiān)控平臺的聯(lián)動命令以及控制命令。視頻系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)中其它系統(tǒng)的聯(lián)動實現諸如視頻與火災告警、視頻與門禁系統(tǒng)、視頻與安防系統(tǒng)、視頻與燈光控制等之間的聯(lián)動。輔助系統(tǒng)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動實現火災告警與門禁，環(huán)境監(jiān)控與風機、給排水、取暖制冷設備之間的聯(lián)動。輔助遠程控制變電站輔助系統(tǒng)應具備通訊端口，可接受站端系統(tǒng)和調度系統(tǒng)的控制命令。可實現一次設備操作聯(lián)動、電子圍欄、移動定位、門禁等安防設備聯(lián)動以及電纜溝水位監(jiān)視、生產建筑溫濕度監(jiān)視、空調、照明等設備的遠方控制與監(jiān)視。7.3對時接口變電運行駕駛艙可通過時鐘同步系統(tǒng)為變電站提供滿足精度要求的統(tǒng)一的時鐘。主時鐘應雙重化配置，可實現無縫切換；優(yōu)先采用北斗衛(wèi)星作為外部標準時鐘源，采用GPS作為備用外部標準時鐘源。時鐘系統(tǒng)應提供SNTP、IRIG-B碼、秒脈沖等多種對時信號輸出方式，通過光纖為站內授時設備提供時鐘信號。站控層設備應采用SNTP對時方式；間隔層、過程層設備宜采用IRIG-B碼、秒脈沖等對時方式，可組建獨立的對時網絡。在條件允許的情況下，過程層網絡可采用IEC61588對時。8集控中心駕駛艙技術研究（東方電子）8.1高級智能分析系統(tǒng)8.1.1綜合智能告警系統(tǒng)8.1.1.1告警數據源綜合智能分析與告警可以獲取的數據源應包括：來自電網運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控功能模塊的電網實時穩(wěn)態(tài)告警信息。來自網絡分析、在線安全穩(wěn)定分析應用的越限等告警信息。來自二次設備在線監(jiān)視與分析功能模塊的繼電保護和安全自動裝置動作信息等。8.1.1.2告警分類綜合智能分析與告警應支持對匯總的各類告警信息進行綜合分析實現合理分類，應包括電力系統(tǒng)運行異常告警、二次設備異常告警、網絡分析預警三大類。電力系統(tǒng)運行異常告警主要包括：系統(tǒng)故障解列及其解列點信息。一次設備（如線路、主變、母線、機組、直流）故障跳閘（閉鎖），包括故障類型、故障測距等信息。系統(tǒng)頻率越限信息。廠站電壓越限信息。一次設備（線路、主變）過熱穩(wěn)定越限信息等。二次設備異常告警主要包括：保護及安控裝置動作信息。保護及安控裝置異常信息。保護及安控裝置通道異常信息。遠方自動控制異常信息。其他變電運行(如通訊中斷、火災等)異常信息等。網絡分析預警主要包括：靜態(tài)安全分析預警，包括設備名稱、異常類型（系統(tǒng)解列、設備過載、電壓越限）越限程度等。短路電流計算預警，包括廠站名稱、短路類型、短路電流幅值、遮斷容量越限程度等。8.1.1.3告警信息綜合和壓縮應提供告警信息綜合功能，對系統(tǒng)中由同一原因引起的多個告警信息進行合并，只給出核心的告警或者引起故障的原因，而不顯示所有告警信息，。但所有的告警信息都應進入歷史數據庫，并支持在實時告警界面通過綜合告警信息查看與之相關的詳細告警信息。對頻繁出現的告警信息（如保護信號的動作和復歸），應提供時間周期（一般取24小時）內重復出現的次數，同時在實時告警界面需自動刪除前面相同設備的同樣告警信息。8.1.1.3告警智能推理綜合智能告警應提供告警信息的統(tǒng)計和分析功能，對復雜故障進行智能推理，給出故障發(fā)生的可能原因。綜合電網一次設備和二次設備的告警信息，包括開關動作、繼電保護和安全自動裝置動作信息等，給調度員以準確、及時、簡練的告警提示。8.1.1.3.1告警信息規(guī)則庫應提供告警信息規(guī)則庫，用于存放告警信息處理分析的規(guī)則。告警信息分析求解過程可基于規(guī)則庫中的規(guī)則實現智能推理。應提供界面方便用戶改變、完善規(guī)則庫中的規(guī)則內容，以提高告警智能化水平。8.1.1.3.2單一事件推理告警事件發(fā)生后，應根據每條告警信息作出推理，給出故障或異常發(fā)生的可能原因。8.1.1.3.3關聯(lián)事件推理應提供基于離散告警事件的關聯(lián)事件推理功能，綜合歸納同一段時間內不同告警事件，根據各個告警事件的關聯(lián)信息，進行綜合分析判斷，驗證出是否故障發(fā)生。8.1.1.3.4故障智能推理應提供基于時序告警事件的故障智能推理，能夠分析關聯(lián)告警事件的時序關系，并給出故障報告，提供故障類型、故障過程等相關信息給運行人員參考，輔助故障判斷及處理。8.1.1.4告警智能顯示綜合智能分析與告警應提供豐富的告警方式，支持告警分級定義，提供多頁面的告警顯示界面，支持告警定制，可對不同需求根據多種策略形成不同的告警顯示方案。應可在短時間內處理大量告警信息，對告警信息進行綜合和壓縮，并及時將分析出的重要信息以簡便、直觀的方式提供給調度員，調度員可以方便的根據分析出的結論查看與之相關的告警。8.1.1.4.1告警方式綜合智能分析與告警提供多種告警方式，應包括：最新告警信息提示行；圖形變色或閃爍；告警匯總表；自動推出相關發(fā)生故障廠站圖；音響、語音提示；通過電話、手機提示；告警確認；告警信息可送到其他系統(tǒng)。 8.1.1.4.2告警等級告警信息可按重要程度分為多個等級，至少應包括如下等級：故障信息異常信息提示信息各告警等級的處理原則有所不同如故障信息需立即處理，提供語音、推畫面等方式提示運行人員，而提示信息則可只存儲不報警。應提供告警等級自定義手段，可以按告警類型、告警對象等多種條件配置。系統(tǒng)應支持告警等級的靜態(tài)分類和動態(tài)分類，分類屬性在不同情況下具有多重性，某類型的告警一般情況下屬于某一告警等級，但有時可能屬于另一告警等級。告警的等級應可以根據一定的規(guī)則自動升格或降格。8.1.1.4.2智能顯示應提供多頁面的綜合告警智能顯示界面：每個頁面既可以對應某個等級的告警信息，也可以對應某一種類型或某幾種類型的告警信息，可以根據實際需要定制；保留一個頁面用于按時序顯示指定范圍內的所有告警信息；告警信息經處理分析后可以根據告警類型或嚴重程度自動歸入相應頁面；告警顯示頁面的設置應可根據實際需要靈活調整，每個頁面能由用戶根據需要激活或關閉；顯示界面支持采用不同的策略顯示不同類型、不同等級的告警，如設備故障跳閘告警用醒目的顏色并閃爍，提示運行人員關注；顯示界面應具有單獨窗口顯示智能告警推理的結果和建議采取合適的糾正故障方法；未復歸告警單獨頁面顯示功能，此頁面顯示當前系統(tǒng)中所有還處于異常狀態(tài)設備的告警，如保護信號的動作和遙測的越限等；提供單獨的告警頁面顯示檢修設備的告警；可以方便的根據綜合告警信息查看與之相關的詳細告警信息；告警界面只顯示本責任區(qū)范圍內的告警。應采用多種策略實現自動濾除多余和不必要的告警，給運行人員顯示最有用的告警信息。告警信息支持過濾，過濾條件應包括：按時間段、按區(qū)域、按廠站、按元件、按告警類別、按電壓等級、按告警對象等，以及多種條件的組合過濾。提供多種告警智能顯示方案，可按不同用戶的職責需求以及不同的故障條件定制告警顯示方案，如大故障時顯示少量關鍵信息，普通事故顯示詳細信息。8.1.1.4.3界面要求綜合智能告警功能應具備以下界面：告警定義界面，提供告警分類定義、告警等級定義、告警方式定義、信號關聯(lián)定義等功能；告警信息規(guī)則庫維護界面，提供規(guī)則庫的維護功能；提供保護信號分類定義工具；實時告警界面，提供告警智能顯示功能，根據多種策略實現分類顯示，重要信號優(yōu)先處理并重點顯示；歷史告警查詢界面，可按時間、區(qū)域、廠站、類型、等級、告警對象等多種條件分類檢索，并支持模糊查詢；告警界面具備信息根據責任區(qū)分流功能。8.1.2事故處理輔助決策系統(tǒng)系統(tǒng)主要分為數據采集和處理、故障信息集成、故障綜合分析、故障隔離和恢復設計、試送方案設計、緊急減負荷設計指導、典型事故預案設計、故障信息管理等功能。系統(tǒng)功能框架8.1.2.1數據采集和處理從系統(tǒng)采集系統(tǒng)的實時信息包括開關刀閘變位信號、遙測量、微機保護動作信號及各種事項信息等。進行分級數據濾波，識別誤報信號、重復傳送信號以及正常操作信號等，把處理過的數據做為故障分析的有效信息源。本系統(tǒng)始終保留當前時刻前一段時間的數據，當故障發(fā)生時，自動將這些數據寫入系統(tǒng)數據庫，用于故障分析和事故追憶。8.1.2.2故障信息集成在正常和事故情況下，隨時為調度值班員提供集成的故障信息查詢界面，主要包括以下幾方面信息：廠站事故處理預案；廠站操作注意事項；廠站外來電源；事故拉停主變預案；分廠站小電流接地事故處理原則；超用電拉路名單；緊急減負荷名單及方案設計；給定設備的保護配置；分廠站保護整定書；重要一次設備參數；主變、母線和線路關聯(lián)重要用戶和普通用戶；母線所屬分區(qū)；線路所屬區(qū)調；歷史故障信息；緊急減負荷歷史記錄；典型事故預案知識庫等。這些信息為調度員及時分析和處理故障提供了準確完備的實時資料。緊急減負荷歷史查詢8.1.2.3故障綜合分析電網發(fā)生事故時，自動啟動故障分析程序。故障分析程序綜合應用人工智能的原理和方法處理電網故障。在故障發(fā)生后，利用開關跳閘信號和保護動作信號，結合網絡拓撲關系和系統(tǒng)當前運行方式，在較短的時間內（數秒鐘）向調度員提供故障相關信息，包括故障設備、可疑設備、停電區(qū)域、影響的重要用戶、開關及保護的動作評價、事故演變過程等。并具有設備異常告警功能。系統(tǒng)提供自動分析和人工干預兩種分析故障手段。自動分析可根據實時信號分析故障，不需人工干預，人工干預則在實時信號不全時由調度員手動添加缺失的部分信號，然后由系統(tǒng)分析故障。還提供停電設備、故障設備等的人工干預功能，可由調度員人工指定上述設備。8.1.2.4綜合防誤的故障隔離和恢復設計在確定故障設備后，系統(tǒng)通過智能化和手動設計兩種方式實現故障隔離和恢復方案設計。一是智能設計。系統(tǒng)自動跟蹤電網故障前后的運行方式變化，并迅速給出故障設備的隔離方案和停電恢復方案?；謴头桨钢械闹匾僮饔上到y(tǒng)自動提供操作依據，以方便調度運行人員對方案進行審核。智能生成的方案提供靈活的編輯手段，以使方案更準確。根據故障情況系統(tǒng)可提供一套或多套可行的故障恢復方案，并提供每套方案的模擬預演功能。模擬預演提供潮流驗證功能，以提前發(fā)現恢復方案中的潮流越限等不合理情況。二是手動設計，即面向調度員的手動故障隔離和恢復方案設計。在電網故障后運行方式下，由調度員根據實際情況在廠站接線圖上點取設備，順序生成故障隔離和恢復內容。系統(tǒng)提供方便的編輯手段，使手動設計方便高效。手動設計方式可以在全鼠標方式下實現一次設備操作、二次設備操作及提示性操作等項目，使操作過程簡單。手動操作提供智能的防誤操作監(jiān)視功能，能夠監(jiān)視調度員的錯誤和危險操作并給出提示，避免手動方式設計的隨意性。手動方案同樣可以進行預演和潮流驗證，以進一步提高方案的可靠性?；謴头桨冈O計與預演8.1.2.5智能化試送指導如果事故中沒有明確的故障設備，或者故障設備中仍然有滿足規(guī)程中規(guī)定的試送或強送條件設備，系統(tǒng)自動分析所有的可疑設備，按試送原則給出優(yōu)先試送設備并提供相應的試送方案，如果為在線事故處理還可自動監(jiān)測或人工設置試送方案的執(zhí)行情況，根據試送成功或失敗自動給出下一步的操作指導。試送過程結束后，還可自動將先前的試送操作內容與隨后的恢復操作結合在一起，形成一套完整的事故處理方案。8.1.2.6事故處理記錄提供事故處理記錄生成界面，將原有的事故處理原始記錄統(tǒng)一到本系統(tǒng)輸入和管理。事故處理原始記錄是調度員實際事故處理的第一手資料，它詳細記載著從事故發(fā)生時刻到電網恢復全過程的各種信息，如變電站值班員匯報信息、對變電站值班員下達的操作命令、與上級調度的聯(lián)系信息、向有關負責人的聯(lián)系匯報等。本系統(tǒng)將這一功能融入輔助決策系統(tǒng)中，提供友好方便的信息錄入界面，并提供修改、刪除、歷史查詢等功能。8.1.2.7緊急減負荷設計指導如果由于電網負荷過重或發(fā)生事故，需要按規(guī)程啟動緊急減負荷程序，本系統(tǒng)能提供及時準確的緊急減負荷方案。系統(tǒng)可自動顯示各廠站緊急減負荷線路，線路屬性，實時減負荷值等信息，調度員可根據情況任意選擇緊減線路組合，系統(tǒng)則自動計算該組合的相關數據，以便于調度員迅速準確地生成緊急減負荷方案。緊急減負荷信息可以保存到本系統(tǒng)的歷史庫服務器。用戶還可根據實際情況指定緊急減負荷的約束條件，使生成的緊減方案更符合實際需要。8.1.2.8典型事故預案設計典型事故預案是各級電力調度部門處理電網故障的必備手段。常規(guī)的典型事故預案僅以文本方式存在，平時調度員在假想情況下設計電網典型運行方式和典型故障，并給出相應處理措施。由于不能在圖形方式下操作，效果受到限制。本系統(tǒng)將事故處理預案與輔助決策系統(tǒng)完美結合，互相補充，形成一套嚴格而有效的事故分析和處理系統(tǒng)。系統(tǒng)允許授權調度員定義典型事故預案，即在圖形界面下通過鼠標操作自定義廠站典型運行方式，并針對典型運行方式下的指定設備故障，自動或手動操作給出正確的恢復處理方案，方案保存到本系統(tǒng)服務器即可作為典型預案使用。在電網正常運行時調度員可以隨時調出典型預案通過反演手段直觀而清楚地了解事故處理的全部內容，其使用效果較傳統(tǒng)方式有本質的提高。當電網中發(fā)生事故時，系統(tǒng)自動識別故障前后的電網運行方式，并根據故障設備信息自動分析典型預案庫中是否有匹配的處理預案，自動調用匹配的典型預案作為當前故障的恢復方案之一。系統(tǒng)允許對給定設備的同一運行方式定義一至多套典型預案，并由調度員根據實際情況選擇合適的預案。8.1.2.9事故處理培訓本系統(tǒng)在電網正常時可以作為調度員事故處理的培訓工具。調度員以培訓身份登錄系統(tǒng)則自動進入培訓操作。在此方式下，調度員可以自己設置故障特征數據（包括開關變位、保護動作信號和量測量變化信號），并啟動故障分析。根據故障結果再人工設計恢復方案，并對方案進行模擬演示和潮流驗證。也可以針對產生的故障，調用典型事故預案，通過查看和反演預案來增加事故處理的經驗。這套完整過程可以作為調度員事故處理培訓的有效手段。8.1.2.10故障信息管理系統(tǒng)提供一體化的故障信息管理功能，包括：故障存儲、查詢、刪除、報表設計、打印等?？刹樵兊男畔ǎ菏鹿蕡蟾?、事故恢復方案、事故處理記錄、典型事故預案、緊急減負荷歷史記錄等。查詢可采用組合條件如廠站、日期等。報表采用人性化設計，方便形成各種格式的報表。打印采用直接驅動打印方式，即不需操作報表界面，在查詢界面中即可以所見即所得的方式驅動打印選定的歷史記錄。8.2智能操作票8.2.1主要功能包括：1）智能生成倒閘操作票、調度操作命令票；2）單步生成倒閘操作票、調度操作命令票；3）典型票方式生成倒閘操作票、調度操作命令票；4）操作票模擬預演；5）操作票培訓練習；6）全過程防誤操作；7）操作票與五防設備接口（僅對集控站、變電站倒閘操作票），用于接入不同廠家的五防設備；8）操作票管理，包括操作票存儲、查詢、統(tǒng)計及自定義格式打?。?