高明，鐘偉軍，張芮，劉宗陽，徐中信，王智東，周長鵬*

（1.廣州城市理工學(xué)院電氣工程學(xué)院，廣州 510800；2.華南理工大學(xué)電力學(xué)院智慧能源工程技術(shù)研究中心，廣州 510640；3.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局，廣州 510640）

引言

電網(wǎng)自動化水平直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全性、適應(yīng)性以及可靠性，隨著電網(wǎng)規(guī)模日趨擴展，越來越多的遠(yuǎn)程終端單元（Remote Terminal Unit，RTU）等自動化設(shè)備接入電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，電網(wǎng)自動化遠(yuǎn)動點表（點表也稱為信息表）管理技術(shù)也日趨重要。

傳統(tǒng)電網(wǎng)，由于缺乏調(diào)度自動化遠(yuǎn)動點表規(guī)范，大量的存量點表需要采用人工錄入，隨意性大，容易存在漏錄、錯錄的情況，可靠性低。而且點表的正確性校核也都采用人工經(jīng)驗來判斷方式開展，帶有較大的主觀因素，無法保證校核質(zhì)量。在電力企業(yè)陸續(xù)制定調(diào)度自動化遠(yuǎn)動點表規(guī)范之后，這些存量點表由于歷史因素，對照規(guī)范比較，其完整性及規(guī)范性均存在不少問題，對遠(yuǎn)動系統(tǒng)的“三遙”基本功能的穩(wěn)定運行構(gòu)成威脅，也對調(diào)度安全生產(chǎn)造成了不可忽視的風(fēng)險。

目前，在規(guī)范出臺后，對于增量遠(yuǎn)動點表的規(guī)范化錄入和變更上已出現(xiàn)了一些信息化工具。文獻(xiàn)[1]針對變電站遠(yuǎn)動配置描述文件進(jìn)行統(tǒng)一和規(guī)范，在變電站側(cè)點表以固定標(biāo)準(zhǔn)格式上送，通過成熟的通信規(guī)約，主站端調(diào)控系統(tǒng)實現(xiàn)在線獲取來實現(xiàn)規(guī)范化錄入。文獻(xiàn)[2]研究了自動化信息點表變更的審計技術(shù),研究信息點表版本管理機制。但對于數(shù)量上更多的存量遠(yuǎn)動點表，尚無自動化校核手段和工具，其完整性校核還主要依賴人工對照出臺的規(guī)范來進(jìn)行復(fù)核，不僅會消耗大量的時間、人力和物力，還無法保證校核的準(zhǔn)確性，存在漏審、誤審的可能性。

針對上述問題，本文研發(fā)一套自動化遠(yuǎn)動點表完整性的智能化校核系統(tǒng)，來實現(xiàn)對調(diào)度自動化存量點表完整性的自動校核，從而減輕自動化人員日常核對工作量，提高遠(yuǎn)動調(diào)試效率、可靠性以及適應(yīng)性。

1 點表信息完整性分析

電力自動化系統(tǒng)中，遙測、遙信和遙控是三類最重要的信息，簡稱“三遙”。遙測（遙測信息）即遠(yuǎn)程測量，其可以采集并傳送運行參數(shù)，包括各種電氣量（線路上的電壓、電流、功率等量值）和負(fù)荷潮流等。遙信（遙信信息）即遠(yuǎn)程信號，其可以采集并傳送各種保護(hù)和開關(guān)量信息。遙控（遙信信息）即遠(yuǎn)程控制，其可以接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘，對遠(yuǎn)程的一些開關(guān)控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制[3]。

本文對照某電網(wǎng)企業(yè)變電站自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)動點表規(guī)范，研究這三類信息點表表頭的格式規(guī)范。

遙測表表頭如表1 所示。

表1 遙測表表頭

遙信表表頭如表2 所示。

表2 遙信表表頭

遙控表表頭如表3 所示。

表3 遙控表表頭

以上三張表為三類信息表的表頭格式，表頭右側(cè)列信息點規(guī)范序號，每個序號中都對應(yīng)嚴(yán)格的命名規(guī)則和格式規(guī)范。舉例來說，遙測表的設(shè)備編碼（信息點規(guī)范序號1）的具體內(nèi)容而言，主變設(shè)備本體的命名應(yīng)為：B+主變編號數(shù)字（如#1 主變?yōu)锽1）。所有信息點規(guī)范序號中都有其詳細(xì)的命名規(guī)則，這些規(guī)則由電網(wǎng)企業(yè)發(fā)布并執(zhí)行，篇幅所限不做逐一展開。

為了更直觀地理解，本文以“1 號主變油溫”的遙測表信息點為例進(jìn)行展示，根據(jù)表頭和內(nèi)容規(guī)則編制遙測表的信息點如表4 所示。

該遙測表由設(shè)備編碼、遙測量描述、遙測類型編碼、RTU 號、遙測點號、遙測轉(zhuǎn)換系數(shù)分子、遙測轉(zhuǎn)換系數(shù)分母、遙測截距和備注這9 個因素構(gòu)成。表中除備注外，其余因素均不能出現(xiàn)空缺，且內(nèi)容需要符合對應(yīng)信息點規(guī)范序號中所規(guī)定的具體規(guī)則。

由于遙信表和遙控表的信息點內(nèi)容與表4遙測表的內(nèi)容規(guī)則相似且信息量大，此處不再展開說明。

表4 遙測表示例

2 完整性校核

從上面分析可知，遙測、遙信和遙控三類點表信息采用自然語言來表征信息，便于不同廠家的設(shè)備和運行人員溝通，但也容易出現(xiàn)格式不規(guī)范導(dǎo)致信息無法共享甚至信息點表不可用等問題，對調(diào)度安全生產(chǎn)帶來風(fēng)險。因此，對數(shù)量巨大的存量“三遙”點表信息進(jìn)行完整性校核，以解決規(guī)范發(fā)布前，由于自然語言描述不完全一致帶來的點表不完整性及不規(guī)范問題，可以有效提高遠(yuǎn)動點表應(yīng)用的可靠性。

本文結(jié)合“三遙”點表的信息特點，遵循點表表頭的規(guī)范格式，提出“三遙”點表的完整性識別方法?！叭b”點表的完整性識別方法，嚴(yán)格遵循某電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度自動化信息表規(guī)范和《110 kV 變電站典型點表模板》，編制“遙測表（共選）、遙測表（可選）、遙測表（共選）、遙測表（可選）和典型遙控表”存入名為對應(yīng)變電站的校核典型信息數(shù)據(jù)庫。

本文所提出的遠(yuǎn)動點表完整性校核程序，主要對遠(yuǎn)動點表的規(guī)范性、點號的唯一性、RTU 號一致性、點表的完整性以及除備注外內(nèi)容非空等進(jìn)行校核。

完整性校核程序流程圖如圖1 所示，首先根據(jù)所讀取的表頭的表的列數(shù)，識別出“三遙”對應(yīng)的具體類型（列數(shù)為9 對應(yīng)遙測表，列數(shù)為8 對應(yīng)遙信表，列數(shù)為5 對應(yīng)遙控表），接著進(jìn)行字段的規(guī)范化識別，進(jìn)一步進(jìn)行空值、重復(fù)字等一致性校驗，從而識別出不規(guī)范的“三遙”表頭并在必要時做出預(yù)警。

圖1 完整性校核程序流程圖

1）對遙測表進(jìn)行校核

首先讀取規(guī)范數(shù)據(jù)庫中包含1 號變壓器主體，變高和變低的相關(guān)典型數(shù)據(jù)的遙測表（共選）和遙測表（可選）。

從存量點表的遙測表中讀取1 號變壓器主體，變高和變低的相關(guān)數(shù)據(jù)，輸出讀取數(shù)據(jù)共有多少列，判斷如果沒有9 列，直接輸出“遙測表不規(guī)范，缺少字段”。直接結(jié)束程序，如果有9 列就輸出“遙測表字段符合規(guī)范”，進(jìn)行下一步。

先刪除最后一列備注列數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷如果數(shù)據(jù)存在空，輸出“遙測表存在空值：輸出存在空值的那一行數(shù)據(jù)”。如果數(shù)據(jù)不存在空值，進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷第5 列數(shù)據(jù)，如果存在重復(fù)，輸出“遙測表的遙測點號重復(fù)”。如果數(shù)據(jù)不存在重復(fù)，輸出“遙測表的遙測點號符合規(guī)范”，進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷第4 列數(shù)據(jù)，如果遙測表RTU 號不一致，輸出“遙測表的RTU 號不符合規(guī)范”。如果一致，輸出“遙測表的RTU 號符合規(guī)范”，進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷數(shù)據(jù)如果缺少必選項，則輸出“遙測表不完整：輸出缺少必選項那一行數(shù)據(jù)”。如果缺少可選項，則不輸出。判斷是否缺少必選項的方法是將存量點表值與遙測表（共選）的值進(jìn)行比對，輸出存量點表中缺少的值，再將該值與遙測表（可選）進(jìn)行比對，如果屬于遙測表可選里的值就不輸出該值。

2）對遙信表進(jìn)行校核

首先讀取規(guī)范數(shù)據(jù)庫中包含1 號變壓器主體的相關(guān)典型數(shù)據(jù)的遙信表（共選）和遙信表（可選）。

從存量點表的遙信表中讀取1 號變壓器主體的相關(guān)數(shù)據(jù)，輸出讀取數(shù)據(jù)共有多少列，判斷如果沒有8 列，直接輸出“遙信表不規(guī)范，缺少字段”。直接結(jié)束程序。如果有8 列就輸出“遙信表字段符合規(guī)范”。進(jìn)行下一步。

先刪除最后一列備注列數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷如果數(shù)據(jù)存在空，輸出“遙信表存在空值：輸出存在空值的那一行數(shù)據(jù)”。如果數(shù)據(jù)不存在空值，進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷第5 列數(shù)據(jù)，如果存在重復(fù)，輸出“遙信表的遙信點號重復(fù)”，如果數(shù)據(jù)不存在重復(fù)，輸出“遙信表的遙信點號符合規(guī)范”。進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷第4 列數(shù)據(jù)，如果RTU 號不一致，輸出“遙信表的RTU 號不符合規(guī)范”。如果RTU號一致，輸出“遙信表的RTU 號符合規(guī)范”。進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷數(shù)據(jù)如果缺少的是必選項，則輸出“遙信表不完整：輸出缺少必選項那一行數(shù)據(jù)”。如果缺少的是可選項，則不輸出。判斷是否缺少必選項的方法是將存量點表值與遙信表（共選）的值進(jìn)行比對，輸出存量點表中缺少的值，再將該值與遙信表（可選）進(jìn)行比對，如果屬于遙信表可選里的值就不輸出該值。

3）對遙控表進(jìn)行校核

首先讀取規(guī)范數(shù)據(jù)庫中包含1 號變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)的“典型遙控表”。

從存量點表的遙控表中讀取1 號變壓器主體相關(guān)數(shù)據(jù)，輸出讀取數(shù)據(jù)共有多少列，判斷如果沒有5 列，直接輸出“遙控表不規(guī)范，缺少字段”。直接結(jié)束程序。如果有5 列就輸出“遙控表字段符合規(guī)范”。進(jìn)行下一步。

先刪除最后一列備注列數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷如果數(shù)據(jù)存在空值，輸出“遙控表存在空值：輸出存在空值的那一行數(shù)據(jù)”，直接結(jié)束程序。如果數(shù)據(jù)不存在空值，進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，分別判斷第1 列和第3 列的數(shù)據(jù)，如果第1 列存在重復(fù)，輸出“遙控表對應(yīng)遙信點號重復(fù)”。如果第3 列存在重復(fù)，輸出“遙控表遙控點號重復(fù)”。如果數(shù)據(jù)都不存在重復(fù)，輸出“遙控表對應(yīng)遙信點號符合規(guī)范”和“遙控表的遙控點號符合規(guī)范”。進(jìn)行下一步。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷，判斷數(shù)據(jù)如果缺少規(guī)范表里的項，則輸出“遙控表不完整：輸出缺少規(guī)范表項那一行數(shù)據(jù)”。如果數(shù)據(jù)和規(guī)范表里的項一致，則不輸出。

通過以上3 個步驟，實現(xiàn)存量點表和校核典型信息庫完整性校核，解決已存點表信息不完整問題，把結(jié)果寫入問題清單，如果是工程上的問題，則及時發(fā)送到對應(yīng)廠站管理人員，按照清單將問題解決，解決后的點表上傳再校核，校核通過后就可以存入相應(yīng)的存量點表數(shù)據(jù)庫，解決了存量不規(guī)范點表可靠應(yīng)用的問題。

3 應(yīng)用

根據(jù)上述的“三遙”點表的完整性識別方法，采用MySQL 數(shù)據(jù)庫，基于Python 研發(fā)了智能化校核系統(tǒng)，使用某變電站現(xiàn)場點表進(jìn)行了校核驗證。結(jié)果顯示：該系統(tǒng)提供點表導(dǎo)入導(dǎo)出功能，可快速顯示出目標(biāo)變電站的遙測表、遙信表和遙控表的校核結(jié)果；便捷現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)遙測表、遙信表和遙控表內(nèi)因素是否符合規(guī)范，并根據(jù)提示有針對性進(jìn)行點表的快速修改。

對某變電站現(xiàn)場遙測表、遙信表和遙控表進(jìn)行完整性智能校核，如圖2 所示，效果顯示良好，可以發(fā)現(xiàn)點表不規(guī)范的問題，提高了點表應(yīng)用的可靠性。

4 總結(jié)

本文提出的自動化遠(yuǎn)動點表完整性的智能化校核系統(tǒng)，先提出完整性分析，再編制了程序化校核流程，并采用MySQL 數(shù)據(jù)庫，基于Python 語言實現(xiàn)，可根據(jù)遙測表、遙信表和遙控表固定的表頭規(guī)范化格式精確而快速的判別出這三種點表格式是否符合規(guī)范，解決了存量點表不完整、不規(guī)范以及適應(yīng)性差的問題，提高了點表應(yīng)用的可靠性。

本文方法也可應(yīng)用在增量點表的校核上。不足之處在于目前校核邏輯還不能覆蓋全部完整性和規(guī)范性問題，需要在之后的研究中進(jìn)一步加以完善，實現(xiàn)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動點表可靠應(yīng)用的全覆蓋。