馬 進，王建偉，2，袁雪峰，王 靜

(1.華北電力大學 ，河北 保定 071003；2.國網冀北電力有限公司張家口供電公司，河北 張家口 075001)

倒閘操作是變電站運行值班人員的一項重要工作，關系著變電站及電力系統(tǒng)的安全運行，也關系著電氣設備上工作人員及操作人員的人身安全。誤操作可能造成變電站停電，甚至擴大到整個電力系統(tǒng)，使系統(tǒng)瓦解，而且倒閘操作是一項比較復雜的工作，有一次回路的操作，也有二次回路的操作，操作項目繁多，稍有疏忽，就會造成事故[1]。傳統(tǒng)的倒閘操作票由值班人員手工填寫，對其進行評判由人工完成，操作條目多，邏輯和判斷復雜，不利于學員學習。

本文的變電站操作票規(guī)范化考核方法研究，采用一階謂詞邏輯表示法對大量的倒閘操作票進行分析、綜合，通過定義相關的謂詞，如：CHECK(x)：x被檢查、OPERATE(x)：x被操作，并且根據語義用適當的連接符號將各個謂詞連接起來，使其能夠方便地存儲到計算機中，被計算機做精確處理。

1 基于一階謂詞的操作票內容分析

1.1 謂詞及邏輯知識表示方法

一階謂詞邏輯是一種形式語言，其根本目的在于把數學中的邏輯論證符號化，能夠較為清楚地表達人類的思維活動規(guī)律。一階謂詞邏輯表示法的優(yōu)點包括自然性、精確性、嚴密性以及容易實現四個方面[2]。人工智能就是研究如何把人們的思維活動形式化、符號化，使其在計算機上實現[3]，因此一階謂詞邏輯是人工智能的重要基礎。

一個謂詞可分為謂詞名和個體兩個部分。個體表示某個獨立存在的事物或者某個抽象的概念:謂詞名用于刻畫個體的性質、狀態(tài)或個體間的關系。

謂詞的一般形式為：P(x1,x2,… ,xn)，其中，P是謂詞名，通常用大寫英文字母表示；xn是個體，通常用小寫英文字母表示。謂詞中包含的個體數目成為謂詞的元數。

在謂詞中,個體可以是常量,也可以是變元或函數。個體常量、個體變元、函數統(tǒng)稱為“項”。若在謂詞P(x1,x2，…,xn)中，xi(i=1,2, …,n)都是個體常量、變元或函數，則稱它為一階謂詞。在謂詞邏輯中,由于公式中可能有個體常量,個體變元以及函數,首先考慮個體常量和函數在個體域中的取值,然后才能針對常量與函數的具體取值為謂詞分別指派真值。由于存在多種指派組合情況,所以一個謂詞公式的解釋可能有很多個,對于每一個解釋,謂詞公式都可求出一個真值(T或F)。

1.2 操作票內容

一般可將變電站(發(fā)電廠)倒閘操作票內容分為三類：檢查、操作、切換[4]。

a.檢查。指檢查設備名稱編號以及設備機械指示的動態(tài)過程，檢查設備應包含設備相關狀態(tài)的檢查(開關位置除檢查機械指示外還有表計、燈光等)。例如：裝拆接地線時應檢查設備有無電壓；拉合設備(斷路器、隔離開關、接地刀閘等)后檢查設備的位置；進行停、送電操作時,在拉、合隔離開關和手車式開關拉出、推入前,檢查斷路器在分閘位置；在進行倒負荷或解、并列操作前后,檢查相關電源運行及負荷分配情況；設備檢修后合閘送電前,檢查送電范圍內接地刀閘是否已拉開,接地線是否已拆除。

b.操作。操作過程必須符合停送電順序，停電時先停負荷側，后停電源側，送電操作順序是，先送電源側，再送負荷側。例如：停電拉閘操作應按照斷路器—負荷側隔離開關—電源側隔離開關的順序依次進行，送電合閘操作應按與上述相反的順序進行。嚴禁帶負荷拉合隔離開關。

c.切換。指將開關或者斷路器等設備根據規(guī)程進行通斷切換，以完成送電、斷電或設備運行停止等操作。例如：將102斷路器同期開關TK切至通位置；將同期開關1STK切至通位置；將同期解除2STK切至解除位置。

2 操作票規(guī)范化考核系統(tǒng)設計

2.1 規(guī)范操作票中各項內容

操作票中各項內容應嚴格按照國家電網公司發(fā)布的規(guī)范執(zhí)行。首先，變電站填寫應是變電站名稱及所在供電分公司(發(fā)電廠)的全稱,不能用簡稱或代號[3]。按照國家電網公司要求應先填寫電壓等級,后填寫站名。例如，××供電分公司(廠)×××kV×××變電站。其次，倒閘操作票的編號由本單位統(tǒng)一編號,并在印刷時一并印,編號不能隨意改動，應按編號順序依次使用,不得出現重號、錯號、空號、跳號。最后，在填寫倒閘操作票時，調度術語要使用統(tǒng)一術語,例如，斷路器:拉開、合上；隔離開關:拉開、合上；接地線:掛上、拆除；保護:加用、停用；保險:裝上、取下；壓板:投入、退出等。

2.2 系統(tǒng)具有開放性

運用人工智能原理，從一階謂詞邏輯知識表示方法的角度出發(fā),把操作票規(guī)范化考核系統(tǒng)的總體設計提升到一個更高的層面上,實現考核系統(tǒng)的開放性。開放性是指用戶可以根據教學大綱的要求及教學需要,隨時方便高效地輸入試題并由系統(tǒng)形成相應的評分答案庫[5]。該考核系統(tǒng)的開放性解決了以往計算機考試系統(tǒng)只能一次性使用的缺點，使軟件復用量小,開發(fā)周期長,開發(fā)工作量大,開發(fā)費用高等缺點不復存在。

3 考核系統(tǒng)的實現

考核系統(tǒng)對學員在操作票的開票工作中進行學習培訓，能夠提出對學員的開票技能要求，通過多次的演練，幫助學員更好地掌握相關操作技能，為學員工作提高安全性。該系統(tǒng)包括操作票的學習，練習，考試三方面的功能。

3.1 操作票學習

學習功能分為操作票填寫和操作票使用，操作票視頻三個學習部分，其中包括變電站(發(fā)電廠)倒閘操作票、電力線路倒閘操作票、低壓操作票等三類倒閘操作票上的內容逐項說明，講解的同時可以隨時調出對應的標準票樣對照理解。

3.2 操作票考核系統(tǒng)

操作票實訓包括操練習和考試。訓練功能是操作票填寫的實際訓練，學員可以直接選擇最新顯示的任務加以練習，還可以點擊變電站(發(fā)電廠)倒閘操作票實訓練習、電力線路倒閘操作票實訓練習、低壓操作票實訓練習來確定所使用的操作票類型，然后選擇該類型下的任務，填寫操作票，每填寫一項可選擇系統(tǒng)點評，也可在填寫完畢后整體給出對填寫結果的點評，并且該系統(tǒng)易于移植，只需在電腦上安裝數據庫軟件及配置網站即可使用、學習。

點擊進入操作票實訓練習后，有三塊內容分別是：發(fā)電廠(變電站)倒閘操作票實訓練習，電力線路倒閘操作票實訓練習，低壓操作票實訓練習。可以直接點擊標題對應右邊的“練習”來練習該任務，而無需通過選擇變電站、電壓等級來確定任務進行練習。例如，選擇“旁路102斷路器轉代常柏線180斷路器，180斷路器由運行轉檢修”這個任務進行練習。

在進入操作票實訓練習界面后，頂部為填寫操作票時候要查詢的一些內容：一次接線圖，二次接線圖，標準票，查看狀態(tài)。實訓的學員可通過填寫、評判進行練習，并可以查看標準票是如何填寫的來學習操作票。

考試功能是操作票的考試訓練，學員要通過登錄界面進入考試。其中最上面是倒計時，下面依次是：查看典型站、一次圖、二次圖的查看。中間為答題處，按照操作票的操作順序進行填寫，完成后點擊提交。

操作票考試判卷程序通過將考生輸入的答案關鍵詞與數據庫中答案進行比較，答案正確加一分。當答案與標準答案有出入時，采用模糊匹配的方法進行給分，提取考生答案中的關鍵詞并與標準答案進行匹配，最后得出考生的成績。

4 結論

一階謂詞邏輯是一個高度形式化的系統(tǒng),也是到目前為止能夠表達人類思維活動規(guī)律的最精確的符號語言。變電站操作票操作項目多且復雜，工作時容易出錯?；谝浑A謂詞的變電站操作票規(guī)范化學習與考核系統(tǒng)則解決了這個問題，該系統(tǒng)可以讓學員們反復學習，并且實訓操作，深化操作記憶力，使開票工作更高效、準確、規(guī)范化。

參考文獻：

[1] 李迎春. 變電站倒閘操作研究及操作票填寫原則[J]. 中國新技術新產品,2013(18):126-127.

[2] 江華. 基于偏序規(guī)律的μ-演算一階謂詞界程邏輯模型檢測[J]. 計算機學報,2016,39(12):2547-2561.

[3] 黃益莊. 智能變電站是變電站綜合自動化的發(fā)展目標[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制,2013,41(2):45-48.

[4] 施正釵. 變電站智能化典型操作票生成系統(tǒng)的研究[J]. 寧夏電力,2013(2):39-42.

[5] 金華征,周麗,鄭靜. 基于在線培訓的仿真變電站操作票專家系統(tǒng)[J]. 電力自動化設備,2003(1):45-48.