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【摘 要】本文介绍了NSS300信息一体化平台及高级应用的实现及优点探讨，为智能变电站高级应用功能的推广提供典型经验
【关键词】智能化变电站；信息一体化平台；高级应用
1、信息一体化平台简介
信息一体化平台体系NSS300系统是将全站信息进行统一建模，建立信息统一的存取平台完成源端维护、AVC负荷优化控制、调度端顺控、防误闭锁逻辑判断、顺序控制、智能告警、智能网络五防、智能告警与故障综合分析功能、站内状态估计、无功优化控制、一次设备诊断与状态可视化等高级应用功能。采用一体化技术，实现全站SCADA功能的全景展示，以模块化、开放化的设计思想，实现监控系统的智能化。将全站信息通过开放、规范的接口，进行统一建模，建立信息统一的存取平台，提供标准的DL/T860通讯功能，为各种应用提供高效、可靠、稳定的一体化数据平台。依托该平台，系统除具备常规的SCADA功能外，还配置工具软件、状态检测可视化软件、报文分析等软件，具有一、二次系统顺序控制、智能告警、状态估计、故障综合分析、保信子站、电压无功控制、负荷优化控制等功能，将各种新系统和数据进行有机的融合，并在此基础之上满足高级应用需求。 NSS300建立了基于统一建模技术的实时数据库和应用无关的图形基系统。实现数据归一化模块和数据校验模块，并提供基于模型的API/SQL数据存取接口，以进行历史查看存储服务，提供标准化通信接口，实现数据服务和文件服务。信息一体化平台使智能电网建设更加快速、合理，信息利用更为有效、便捷。
2、信息一体化平台高级应用构成及实现方式
2.1一键式顺控
顺序控制是智能变电站必须具备的基本功能之一。顺序控制也称程序化操作，是指在变电站原有标准化操作的前提下，由变电站自动化系统自动按照操作票规定的顺序执行相关运行方式变化的操作任务，每执行一步操作前自动检查防误闭锁逻辑，一次性地自动完成多个控制步骤的操作。
顺序控制必须满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求，可接收和执行监控中心、调度中心和本地自动化系统发出的控制指令，经安全校核正确后，自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制。
调度中心或集控中心首先将程序化操作遥控选择命令通过远动通道发送给變电站信息一体化平台，平台接受后向调度中心或集控中心发送遥控选择确认，并根据程控命令读取操作票向调度中心或集控中心传送操作票，调度中心或集控中心操作票校验通过后将程序化操作遥控执行命令发送给变电站信息一体化平台，变电站即开始执行顺控操作。操作结束后返回顺控总成功/失败信号操作结果信息给调度中心或集控中心，并进行下一步遥控操作。
2.2智能告警与故障综合分析
智能告警分析系统除了能对不同类型的告警信息进行分类，根据厂站、设备组进行筛选过滤，还能进行故障信息的多事件、单事件、智能推理，给出故障处理建议。基于信息一体化平台的故障分析主要由主程序、推理机、拓扑接口软件、平台接口软件、数据库快速定义软件、遥信库导入工具、知识库导入工具、历史查询软件等组成。基于一体化信息平台，设置专家知识库，即存放专家提供的告警与故障分析知识。建立变电站故障信息的逻辑和推理模型，给出某个告警信息或某种事故类型的原因、描述、处理方式，甚至硬接点信息的图解（屏柜间接线的描述）。知识库采用标准统一建模，它与智能告警与故障综合分析的高级应用程序是相互独立，可以通过改变、完善知识库中的知识内容来提高系统的功能。当系统发生故障，应在3到10秒的时间窗时间过后即可判断出故障信息，给运行人员以辅助判断，以便即时处理故障。
为从根本上解决故障发生时变电站上送信息拥堵的问题，解决推行“调控一体化”大集控的关键技术难题，在基于对全站设备对象信息建模的情况下，研究全站异常及事故情况下告警信息的信号的分类、筛选、过滤，研究信号的过滤及报警显示方案，研究告警信号之间的逻辑关联，运用推理技术确定最终告警，创建异常及事故情况下行情况下信息筛选上送标准。
2.3源端维护
以集类群映射与对象映射方式为实体关系及派生应用的合理局部逻辑数据模型组，以全站信息一体化，统一建模、信息共享标准化为基本要求，自动完成图形，模型信息的维护方式。各模块功能如下，图元模块：一次设备和图形交表现形式的紧密结合。图形绘制模块：图形绘制模块是图形化构建变电站基础信息模型的图形数据源，是IEC61850标准化数据模型的基础要素。图形绘制模块应用充分考虑图形布局因素，清晰，正确，完整的反映变电站实际的组成结构和电力系统设备情况。模型转换模块：模型转换模块支持不同类模型转换，公共信息文件生成。
2.4智能负荷优化控制
电压无功自动控制（VQC）应用作为软件模块嵌入在子站控制器系统软件中，其算法实现的实时数据、设备参数完全基于一体化信息平台系统，VQC受主站系统控制，其运行的电压、无功目标值由调度下发，参与VQC运行的优化控制设备可自动根据设备的检修态决定是否参与VQC调节。VQC根据实时数据变化的情况以及当前优化控制的目标值，自动采用优化的方法选出合适的设备进行控制，能够适应各种不同的一次接线运行方式，所有的控制过程在变电站内完成，操作结果上送主站系统。
过载切负荷也作为软件模块嵌入在子站控制器系统软件中，其算法实现的实时数据、设备参数完全基于一体化信息平台系统，该功能启/停受主站系统控制，线路重要等级也是有主站系统决定，当系统发生故障，主变过负荷时，该高级应用将自动切除站内非重要线路的负荷。
2.5一次设备诊断与状态可视化
主要一次设备（变压器、断路器等）状态信息由状态采集装置采集，其状态信息进行在线分析与可视化，分析的结果采用统一建模，接入到统一信息平台。
状态可视化的过程有两种实现途径：一是在间隔层装置直接实现状态可视化，结果按标准模型接入到信息一体化平台；另外一种方式是间隔层装置直接将在线检测的状态接入到信息一体化平台，状态在线分析与可视化的数据从信息一体化平台得到。建议采用该方式。
3、结束语
信息一体化平台体系NSS300系统及高级应用功能，为国网公司系统智能变电站高级应用功能的推广提供典型经验。通过各项高级应用功能的建立，为上级系统提供分析提供决策支持，实现变电站与电网之间的协同互动，解决上传信息分层过滤、数据一致性、变电站故障信息综合分析决策、以及变电站智能告警等技术问题，提高变电站智能化运行水平，为实现国网公司提出的“调控一体化”运行创造必要的技术支持，为国网公司系统智能变电站的发展和推广做出了贡献。
【关键词】智能化变电站；信息一体化平台；高级应用
1、信息一体化平台简介
信息一体化平台体系NSS300系统是将全站信息进行统一建模，建立信息统一的存取平台完成源端维护、AVC负荷优化控制、调度端顺控、防误闭锁逻辑判断、顺序控制、智能告警、智能网络五防、智能告警与故障综合分析功能、站内状态估计、无功优化控制、一次设备诊断与状态可视化等高级应用功能。采用一体化技术，实现全站SCADA功能的全景展示，以模块化、开放化的设计思想，实现监控系统的智能化。将全站信息通过开放、规范的接口，进行统一建模，建立信息统一的存取平台，提供标准的DL/T860通讯功能，为各种应用提供高效、可靠、稳定的一体化数据平台。依托该平台，系统除具备常规的SCADA功能外，还配置工具软件、状态检测可视化软件、报文分析等软件，具有一、二次系统顺序控制、智能告警、状态估计、故障综合分析、保信子站、电压无功控制、负荷优化控制等功能，将各种新系统和数据进行有机的融合，并在此基础之上满足高级应用需求。 NSS300建立了基于统一建模技术的实时数据库和应用无关的图形基系统。实现数据归一化模块和数据校验模块，并提供基于模型的API/SQL数据存取接口，以进行历史查看存储服务，提供标准化通信接口，实现数据服务和文件服务。信息一体化平台使智能电网建设更加快速、合理，信息利用更为有效、便捷。
2、信息一体化平台高级应用构成及实现方式
2.1一键式顺控
顺序控制是智能变电站必须具备的基本功能之一。顺序控制也称程序化操作，是指在变电站原有标准化操作的前提下，由变电站自动化系统自动按照操作票规定的顺序执行相关运行方式变化的操作任务，每执行一步操作前自动检查防误闭锁逻辑，一次性地自动完成多个控制步骤的操作。
顺序控制必须满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求，可接收和执行监控中心、调度中心和本地自动化系统发出的控制指令，经安全校核正确后，自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制。
调度中心或集控中心首先将程序化操作遥控选择命令通过远动通道发送给變电站信息一体化平台，平台接受后向调度中心或集控中心发送遥控选择确认，并根据程控命令读取操作票向调度中心或集控中心传送操作票，调度中心或集控中心操作票校验通过后将程序化操作遥控执行命令发送给变电站信息一体化平台，变电站即开始执行顺控操作。操作结束后返回顺控总成功/失败信号操作结果信息给调度中心或集控中心，并进行下一步遥控操作。
2.2智能告警与故障综合分析
智能告警分析系统除了能对不同类型的告警信息进行分类，根据厂站、设备组进行筛选过滤，还能进行故障信息的多事件、单事件、智能推理，给出故障处理建议。基于信息一体化平台的故障分析主要由主程序、推理机、拓扑接口软件、平台接口软件、数据库快速定义软件、遥信库导入工具、知识库导入工具、历史查询软件等组成。基于一体化信息平台，设置专家知识库，即存放专家提供的告警与故障分析知识。建立变电站故障信息的逻辑和推理模型，给出某个告警信息或某种事故类型的原因、描述、处理方式，甚至硬接点信息的图解（屏柜间接线的描述）。知识库采用标准统一建模，它与智能告警与故障综合分析的高级应用程序是相互独立，可以通过改变、完善知识库中的知识内容来提高系统的功能。当系统发生故障，应在3到10秒的时间窗时间过后即可判断出故障信息，给运行人员以辅助判断，以便即时处理故障。
为从根本上解决故障发生时变电站上送信息拥堵的问题，解决推行“调控一体化”大集控的关键技术难题，在基于对全站设备对象信息建模的情况下，研究全站异常及事故情况下告警信息的信号的分类、筛选、过滤，研究信号的过滤及报警显示方案，研究告警信号之间的逻辑关联，运用推理技术确定最终告警，创建异常及事故情况下行情况下信息筛选上送标准。
2.3源端维护
以集类群映射与对象映射方式为实体关系及派生应用的合理局部逻辑数据模型组，以全站信息一体化，统一建模、信息共享标准化为基本要求，自动完成图形，模型信息的维护方式。各模块功能如下，图元模块：一次设备和图形交表现形式的紧密结合。图形绘制模块：图形绘制模块是图形化构建变电站基础信息模型的图形数据源，是IEC61850标准化数据模型的基础要素。图形绘制模块应用充分考虑图形布局因素，清晰，正确，完整的反映变电站实际的组成结构和电力系统设备情况。模型转换模块：模型转换模块支持不同类模型转换，公共信息文件生成。
2.4智能负荷优化控制
电压无功自动控制（VQC）应用作为软件模块嵌入在子站控制器系统软件中，其算法实现的实时数据、设备参数完全基于一体化信息平台系统，VQC受主站系统控制，其运行的电压、无功目标值由调度下发，参与VQC运行的优化控制设备可自动根据设备的检修态决定是否参与VQC调节。VQC根据实时数据变化的情况以及当前优化控制的目标值，自动采用优化的方法选出合适的设备进行控制，能够适应各种不同的一次接线运行方式，所有的控制过程在变电站内完成，操作结果上送主站系统。
过载切负荷也作为软件模块嵌入在子站控制器系统软件中，其算法实现的实时数据、设备参数完全基于一体化信息平台系统，该功能启/停受主站系统控制，线路重要等级也是有主站系统决定，当系统发生故障，主变过负荷时，该高级应用将自动切除站内非重要线路的负荷。
2.5一次设备诊断与状态可视化
主要一次设备（变压器、断路器等）状态信息由状态采集装置采集，其状态信息进行在线分析与可视化，分析的结果采用统一建模，接入到统一信息平台。
状态可视化的过程有两种实现途径：一是在间隔层装置直接实现状态可视化，结果按标准模型接入到信息一体化平台；另外一种方式是间隔层装置直接将在线检测的状态接入到信息一体化平台，状态在线分析与可视化的数据从信息一体化平台得到。建议采用该方式。
3、结束语
信息一体化平台体系NSS300系统及高级应用功能，为国网公司系统智能变电站高级应用功能的推广提供典型经验。通过各项高级应用功能的建立，为上级系统提供分析提供决策支持，实现变电站与电网之间的协同互动，解决上传信息分层过滤、数据一致性、变电站故障信息综合分析决策、以及变电站智能告警等技术问题，提高变电站智能化运行水平，为实现国网公司提出的“调控一体化”运行创造必要的技术支持，为国网公司系统智能变电站的发展和推广做出了贡献。