摘要： 随着变电站一二次设备水平的提高，变电站程序化操作技术的探索和试点工作逐步在推进，而作为程序化操作基础的程序化操作票，大多靠人工编写而成，在维护量和通用性方面存在较大问题，也影响了变电站程序化操作技术的推广。为研究程序化操作票的智能化生成技术，本文提出了使用 MAS 模型解决程序化操作票生成过程中的通用性问题，开发并实现了与 EMS 系统共享电网模型与实时数据，集自动生成、模拟预演、流程化审核、执行与管理等多种实用功能于一体，基本免维护的新型智能化程序化操作票生成技术。

 0 引言

随着变电站自动化技术水平不断提高，开关、刀闸等一次设备的电动控制技术日趋成熟，程序化控制技术在部分变电站进行试点，日常的倒闸操作采用程序化控制替代人工单步操作 [1]-[6] 。只要预先按照一定的规则编制好需要顺序执行的系列操作指令， 再以顺控序列的方式下载到执行装置中，在变电站只需要执行一条程序化操作步骤，就可以完成以前需要多步操作才能完成的工作，大幅提高了工作效率。

但是，目前已有的程序化控制应用，其典型程序化操作票生成都靠手工定义、逐项编写，采用穷举法，工作量很大，且检验工作和日常维护都比较困难。而且随着远方操作的增加，程序化操作上升到由远方系统来执行，此时程序化票需要适用于多个变电站，当遇到接线复杂的情况，几乎无法做到穷举，人工逐一编制各变电站各种程序化票显然无法满足业务要求。

本文介绍的程序化操作票智能生成技术将很好地解决目前国内程序化操作票编制存在的问题，下面从该技术的总体设计、原理以及实际的应用等方面进行详细阐述 。

1 程序化票智能生成技术的总体设计

如图一所示，程序化操作票智能在线生成技术以 EMS 模型为基础，结合倒闸操作基本原则，由程序化操作票智能生成中心处理机智能生成程序化操作票，并结合可定制的术语和语句模型形成各操作步骤的标准的语句描述方式。

图一 程序化票智能生成技术架构图

其中各部分的功能作用如下：

1 ）数据库

操作描述规则库：各类操作的智能解析专家库；

术语和语句模型库：可定制的术语和语句模型数据库；

电网模型描述库：完善的电网拓扑模型。

2 ）程序化操作票智能生成中心处理机

此处理机是实现程序化操作票智能在线生成的技术核心，它根据当前电网的实时状态和操作任务，结合完善的电网拓扑模型，使用操作的智能解析专家库，智能形成程序化操作票，并在形成程序化票的过程中，进行智能的安全约束分析。

3 ）程序化操作票管理

程序化操作票管理将对程序化操作票进行流程流转、存档等。

2 技术特点

2.1 智能性

程序化票智能生成技术能完成程序化票的智能生成、校验和管理工作，它既可单步操作生成操作步骤，也可在任务模型的基础之上，自动生成各操作步骤，并可根据定制的语句模型形成规范的语句描述。

2.2 可识别

智能的程序化票同时具备两种特性：一是控制系统可识别；二是工作、维护人员可识别。也就是说智能程序化票将不仅仅是纯文字意义上的操作票，它更能通过技术手段让控制系统进行识别。

2.3 免维护

本技术在抽取静态接线关系和实时设备运行状态等设备特征的基础上，动态的识别设备的功能细分类型、关系设备、运行方式，使程序化票能适应各类接线方式和运行方式，达到程序化票免维护的目的。

本技术中将采用基于MAS模型的推理方法，并结合动态的设备功能原子的识别，实现上叙的技术特点，使得变电站程序化票的生成既能满足电力系统的严谨性，又能适应各类差异性和灵活性。

3 基于 MAS 模型的推理方法

MAS模型是一个由多个Agent组成的分布式系统。它的混合策略模型是在粗粒度上采用并行控制策略，在细粒度上采用串行控制策略 [ 7 ] - [9] 。这样可以综合利用并行和串行分析策略各自的优点，使整个系统在执行速度和存储资源之间合理地进行平衡。

比如母线运行转冷备用的操作任务，我们将使用MAS模型将它分解为多个开关间隔操作的子任务，再分解为开关、刀闸的具体操作，在纵向上，母线、开关、刀闸这些Aengt之间存在相互依赖的协作控制，采用深度优先的原则遍历每个子任务；在横向上，同类设备的Agent之间存在个体的差异，在它们之间进行数据信息的统一、交换等，最终将结果展现给用户。

4 程序化票智能生成的具体实现

程序化票智能生成技术使用图形的方式，在一次接线图上直接选择设备和操作任务，进行程序化票的编辑。在形成程序化票时有三种方式：

1）直接调用历史票

直接将编写的或执行过的正确的程序化票，保存到数据库中，以后遇到同类操作任务，直接调用后，进行适当修改，进行防误操作检查后即可使用。

2）单步形成程序化操作票

调用变电站一次接线图，右键选择操作设备，在弹出框中选择操作任务，不选择“自动生成”后，再单步选择操作设备，添加各个分项的子步骤，在增加子步骤的同时，进行操作校验，最终一步步形成程序化操作票。

3）自动形成程序化操作票

调用变电站一次接线图，右键选择操作设备，在弹出框中选择操作任务，选择“自动生成”后，系统将根据选择的操作对象和任务，利用MAS模型的推理方法，结合术语模型，形成最终的程序化操作票。其具体流程如图三所示:

其具体的推理过程如下例：

例如， 主变转冷备用这样的跨间隔组合的组合程序化操作票 ，我们通过 MAS 模型的推理方式，可横向拆解出子任务如下：

子任务 1 ：按照规程合上停电主变的中性点接地刀闸；

子任务 2 ：按照规程顺序拉开停电主变相应端的主变开关；

子任务 3 ：按顺序拉开停电主变变压器开关两侧的刀闸；

子任务 4 ：按照规程拉开停电变压器中性点接地刀闸；

当具体到某个变压器操作时，则会根据变压器 Agent 表现的特性，纵向形成其下级 Agent 的操作，同时将子任务中的操作具体实例化为操作语句。 

例如子任务 3 可具体形式化为：

拉开 # # # 刀闸

拉开 # # # 刀闸

……

5 程序化票智能生成技术的实际应用

福建厦门电业局以110kV莲坂变电站为程序化控制技术试点单位，在程序化票方面，通过研制和应用变电站程序化操作票在线智能生成技术，为程序化控制尤其是远方程序化控制的推广提供了重要的技术支持，技术人员不必逐站逐项的进行操作拟票，可以根据电网接线和运行方式自动生成程序化票并执行，管理与维护方便 。

应用程序化操作票智能生成技术，开票和审票的时间大大减少，减轻了工作人员工作量，节约了工作时间也就降低了电力生产成本。 共享EMS系统的电网模型，从另一个角度也大大减少了维护量和重复投资。 同时，程序化操作票智能生成技术的应用将无需手工定义程序化票，在很大程度上也减少了人为疏漏的几率，降低了程序化操作的风险，有效的提高了电网的安全水平。

6 结束语

程序化票智能在线生成技术推动了程序化控制技术在电力系统的应用和推广，它以实时数据和电网模型为基础，动态的进行设备功能原子的判别，并采用基于 MAS 模型的推理方法，从而使它能够适应电网操作任务的多样性、电网结构的复杂性和运行方式的灵活性，减轻了维护人员的工作量，其完善的一键操作模式也大大减轻了操作者的工作负担。

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作者简介 ：

黄春红（ 1970 －），女，学士，高级工程师，从事电网调度自动化和厂站自动化工作。