电网 OCS 系统 模型智能校核技术研究

电网 OCS 系统 模型智能校核技术研究

李惠松 1 宛小绚 2

1. 广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516000 2. 惠州蓄能发电有限公司 广东惠州 516000

摘要：电网OCS系统模型数据是调度自动化系统运行的基础，异常的电网模型数据将会对OCS系统的正常运行带来巨大威胁，直接影响系统运行的正确性和可靠性。本文针对这一情况，探讨了OCS系统电网模型数据的特性，提出了能有效、快速地实现对异常电网模型数据进行智能校核的可行技术措施，确保电网的模型数据能始终保持与电网运行状态同步。

关键字：电网模型、OCS系统、校核技术

一、概述

为确保主网OCS系统的电网模型和数据能实时准确的反映电网实际情况，调度自动化运维人员日常需要频繁对数据库进行大量的维护和修改操作，由于人员技能水平不一，在缺乏有效技术控制手段的情况下不可避免地会出现电网模型的异常情况，而人工开展数据校核工作则会大大加重了运维人员的负担，同时也难以较好地消除模型异常问题。因此，有必要对电网OCS系统的模型数据开展自动校核技术研究，确保电网模型数据始终如实反映电网运行状态，更好地保障OCS系统的可靠运行。

二、电网模型校核内容

模型校核主要对电网模型数据的完整性、有效性以及规范性等进行检查，实现对数据本身以及数据之间的关系是否符合规范进行验证。

1、唯一性验证

确保模型数据中记录的物理唯一性，防止同一模型集合中出现相同的记录，保证模型数据存储特性的合理性。如厂站、间隔、开关、刀闸和地刀等设备的设备标识符必须具备唯一性，以便将设备进行区分。

2、数据重复验证

确保模型数据中记录的逻辑唯一性，防止同一模型集合中出现逻辑语义相同的记录，保证模型数据的逻辑合理性。如不能存在两个名称完全相同厂站记录；不能存在名称完全相同的交流线段；同一个厂站内不能存在相同名称的设备等。

3、空值验证

确保模型数据中记录的某些字段不能为空值，主要确保模型数据满足特定的逻辑语义约束。如厂站模型中的厂站名称不能为空；间隔、开关、刀闸和地刀等设备所属厂站不能为空；设备的电压类型和电压等级不能为空等。

4、值域验证

要求模型记录的某些属性取值范围必须满足条件，如设备的电压等级必须为现实存在的电压等级；间隔类型必须属于特定集合范围；设备责任区必须与实际相符；母线电压上下限必须满足实际要求等。

5、规范约束验证

验证设备名称或其他属性定义是否满足应用规范。根据主网OCS模型命名规范的定义要求，间隔、开关、刀闸、地刀、母线、交流线段等设备的命名必须符合特定规则。例如：

（1）间隔名称设置规范

主变间隔：间隔名称与主变名称相同，例如#1主变

主变各侧绕组间隔：使用主变各侧绕组编号（主变绕组表描述域）作为间隔名称，例如2201；或使用#*主变变低作为间隔名称，针对双分支主变变低绕组

35kV及以上线路间隔(线路可以没有开关，也可以是线路母线侧开关)：使用线路编号作为间隔名称，例如1452或1T1452

10kV负荷间隔：使用负荷编号（负荷表描述域）作为间隔名称，例如F1联络开关间隔：使用联络开关描述作为间隔名称，例如5062

分段或母联开关间隔（不管是否有分段开关）：使用分段或母联开关描述作为间隔名称，例如512、523、500

旁路开关间隔：使用旁路开关描述作为间隔名称，例如1130

电容电抗器开关间隔：使用电容电抗开关编号（断路器表描述域）作为间隔名称，例如5C1、5K1、311

接地变开关间隔：使用接地变开关编号（断路器表描述域）作为间隔名称，例如551

站用变开关间隔：使用站用变开关编号（断路器表描述域）作为间隔名称，例如510、310、324、504

母线间隔：间隔名称与母线名称相同，例如110kVⅠ段母线

公共信号间隔：间隔名称为公共信号，涉及的信号包括远动装置信号、保信信号、直流系统信号、交流系统信号、消防系统信号、GPS信号、UPS信号、故障录波装置信号、VQC信号、通信管理机信号、测控装置信号、接地选线装置信号、备自投信号、安稳信号、母线公共信号、GIS气室信号、主变电容搁置装置信号等。

（2）开关名称设置规范

主变各侧绕组开关：格式：220kV+#+数字+主变变高+编号+开关或电压等级+#+数字+主变+电压等级+变中+编号+开关或电压等级+#+数字+主变+电压等级+变低+编号+开关，例子为220kV#1主变变高2201开关、110kV#1主变变高1101开关、110kV#1主变35kV变中301开关、110kV#1主变10kV变低522开关

35kV及以上线路开关：格式：电压等级+线路名称+编号+开关或电压等级+主线路名称+-数字+T+支线名称+编号+开关，例如：220kV惠秋甲线2441开关、110kV观上线1431开关、110kV风畔甲线-1T澳头支线1T1704开关、110kV备用线110by1开关

10kV负荷开关：格式10kV+线路名称+编号+开关，例子为10kV湖滨线F1开关、10kV备用线F1开关或10kV备用线516开关或10kV备用线10by1开关

联络开关：格式：500kV+第XX串联络+数字编号+开关，例子为500kV第六串联络5062开关

分段或母联或外桥开关：格式：电压等级+分段/母联/外桥+编号+开关，例子为220kV分段2026开关、10kV分段512开关

旁路开关：格式例子110kV**旁路1130开关

电容电抗器开关：格式：35kV+#+数字编号+低压电容器（低压电抗器）+数字编号+开关，例子为35kV#321低压电容器321开关；格式：10kV+#+数字编号+电容器（电抗器）+数字编号+开关，例子10kV#1电容器5C1开关、10kV#1电抗器5K1开关

接地变开关：格式例子10kV#1接地变551开关、10kV#0接地变变高504开关、10kV#0接地变变低504开关、380V#1接地变变低401小车开关、10kV#1接地变兼站用变551开关

站用变开关：格式例子10kV#1站用变510开关、10kV#0站用变变高504开关、10kV#1站用变变低405开关、35kV#1站用变310开关、35kV#2站用变变高324开关

（3）交流线段名称设置规范

命名格式为：电压等级+中文名称+编号+线路或电压等级+主线路名称+-数字+T+支线名称+编号+线路，例如：220kV惠秋甲线2441线路、110kV观上线1431线路、110kV风畔甲线-1T澳头支线1T1704线路、110kV备用线110by1线路；格式：500kV+中文名称，例子为500kV东惠甲线。

三、电网模型校核实现技术

1、校核实现思路

主网OCS模型校核程序考虑运行在主网OCS系统I区服务器或工作站，直接读取系统关系数据库的模型数据表，逐个表逐个字段按照设置要求进行检查和校验，对不符合设置要求的数据字段进行告警输出。

以“间隔表”校核为例，程序检查流程如下：

（1）读取“间隔表”的所有间隔记录信息，逐个记录执行下述检查步骤；

（2）检查“厂站ID”是否为空，为空则输出告警；

（3）根据“电压类型ID”和“电压等级ID”获取电压类型名称以及电压等级名称，检查两个名称对应的电压是否匹配，不匹配输出告警；

（4）根据“厂站ID”获取“区域ID”，检查“责任区ID”是否符合设置要求，不满足则输出告警；

（5）根据间隔名称，按照模式匹配的结果获取间隔类型，如果没有匹配到任何一种预定义的间隔类型，则输出告警；

（6）根据间隔类型，按照模式匹配的方式核查间隔命名是否满足预定义规范，不规范则输出告警；

（7）根据间隔类型，检查间隔的“自定义间隔模板名称”域的间隔模板名称设置是否正确，不正确则输出告警；

（8）根据间隔类型，检查间隔的“是否公共间隔”域设置是否正确，不正确则输出告警；

（9）根据间隔类型，检查间隔的“是否显示光字牌”域设置是否正确，不正确则输出告警；

2、校核技术要点

（1）模型校核实现的业务逻辑层应充分利用OCS系统存储的模型定义信息，涉及各类模型设备的数据结构定义以及含义。

（2）模型校核实现应采用B/S架构，将表示逻辑、业务逻辑与数据逻辑相分离，保证系统具备良好的可移植性和使用性。

（3）模型校核实现的逻辑涉及设备命名规范性部分的校核内容优先采用正则表达式的模式匹配工具完成，简化实现难度。

五、结论

电网OCS系统模型校核能弥补主网OCS主站系统自身数据完整性校验规则的不足，使用应用层面数据逻辑定义，实现对模型数据的空值验证、重复性验证、应用关联关系验证以及其他逻辑关系验证等，可以深度发掘出模型数据的异常信息，及时防控因模型数据异常可能引发的系统故障甚至失灵风险。利用该技术可以作为调度自动化专业运维人员开展模型维护的辅助手段，结合作业指导书等管理措施的使用，可以极大的提升调度自动化模型维护的效率和质量。