调度操作命令票集中展示智能平台的设计与应用论文

2024-10-10 14:58:27 来源: 作者:dingchenxi
摘要:针对调度员在填写、审核、执行调度操作命令票时需要来回切换操作界面、难以把握调度操作命令票进度状态等问题以及伴随可能引发的票单填写不规范、操作延时、恶性电气误操作等安全风险,提出了建设调度操作命令票集中展示智能平台。
摘要:针对调度员在填写、审核、执行调度操作命令票时需要来回切换操作界面、难以把握调度操作命令票进度状态等问题以及伴随可能引发的票单填写不规范、操作延时、恶性电气误操作等安全风险,提出了建设调度操作命令票集中展示智能平台。该平台基于配电网运行管理技术支持平台的微服务架构技术,采用缩略图形式将同一时间维度的调度操作命令票进行集中轮播,构建调度操作命令票运行状态与调度操作关联逻辑策略智能预警调度操作节点,融合多源异构数据实现调度操作命令票的快速填写和审核。目前研究成果已在某地市供电局配网调度班组投入使用,经过测试验证,该智能平台能够明显缩短调度操作命令票的操作时长、调度操作智能提醒功能正确率达到100%,可以有效提升工作效率。
关键词:配电网;调度操作命令票;集中展示;智能提醒;填写/审核辅助
0引言
配电网作为电力传输的末端环节,直接面向广大用电客户,被称作电力供应“最后一公里”。配电网的安全、可靠运行对提升客户的用电体验和获得感紧密相关[1-5]。其中,配网调度负责实时监视电网运行状况、应急处置各类事故异常,是配电网的指挥中枢。保证配网调度业务高效运作对建设高水平、高质量的新型配电网至关重要[6-8]。
随着配电网规模不断扩大,作为电力调度员对供电设备进行状态转换的操作依据,目前配网调度操作命令票数量呈指数式增加。近年来,网络发令模式已取代传统电话下令模式实现调度员与配电运维人员之间的设备下令操作交互[9-14]。国内关于调度操作命令票的研究聚焦于调度操作命令票智能生成、操作序列安全校验、防止人为误操作等方面:朱思婷等[15]提出了一种利用一阶谓词逻辑规则库和知识本体两种知识表达方式自动生成调度操作命令票的方法;陈俊全等[16]基于规则学习、专家知识库智能校核调度操作命令票内容;陈汝昌等[17]采用深度卷积神经算法语音识别电力术语,对调度员下达的调度操作命令进行语音智能防误。目前调度员在填写、审核、执行调度操作命令票过程中,由于业务系统功能模块封闭独立、界面设计分散等原因造成人工频繁切换操作界面、难以全面把握调度操作命令票运行状态等问题,不仅操作繁琐、费时费力而且存在操作安全风险和隐患[18-20]。
本文针对目前调度操作命令票问题现状,提出了调度操作命令票集中展示智能平台的设计思路与实现方法。
该平台基于配电网运行管理技术支持平台的微服务架构,通过调度操作命令票集中展示界面、调度操作命令票智能提醒窗口、调度操作命令票填写/辅助决策功能实现调度员对执行调度操作命令票全过程的透明感知,提升调度操作效率,降低操作安全风险。
1平台系统设计
1.1系统架构
调度操作命令票集中展示智能平台的软件功能设计基于配电网运行管理技术支持平台的微服务架构。微服务架构可将单一平台分解为众多松散、耦合且可单独部署的小型组件或服务化组件,每个组件都围绕着具体核心业务进行构建、配备专用存储容器或数据库,组件之间采用轻量级的通信机制互通互联,并且能够被独立地部署到生产环境。因此,微服务架构具有隔离性强、组件独立自治的优点,并且提供统一标准的接口可以实现系统平台软件功能的快速开发、装配、测试以及部署。如图1所示,将调度操作命令票集中展示智能平台的软件功能封装成微应用模块,通过与配电网运行管理技术支持平台的服务化组件完成接口对接,实现调度操作命令票集中展示智能平台软件功能的即插即用。
1.2系统功能
调度操作命令票集中展示智能平台由调度操作命令票集中展示界面、调度操作命令票智能提醒窗口、调度操作命令票填写审核辅助功能3个子功能模块构成,实现调度操作命令票的全过程监控与智能辅助决策。
1.2.1调度操作命令票集中展示界面
调度操作命令票集中展示界面支持同时展示最多6张处于执行中状态的调度操作命令票,并且每隔30 s对调度操作命令票的实时情况进行状态更新。
1.2.2调度操作命令票智能提醒窗口
调度操作命令票智能提醒窗口利用专家知识库技术对监控信息进行向量化建模,通过预警框图形式可视化展示智能提醒信息,实现对调度操作命令票运行状态的智能识别和预警提醒。
1.2.3调度操作命令票填写/审核辅助功能
调度操作命令票填写/审核辅助功能自动关联同一电网运行时间与空间下的调度操作命令票与对应的检修申请单、方式单、停送电信息等业务工单,并且对关键数据信息进行集中展示,辅助调度操作命令票的快速填写和审核。
1.3系统技术
调度操作命令票集中展示智能平台主要通过结构化/半结构化数据分析技术、多维时间空间尺度数据分析技术、调度操作命令票运行态势感知技术实现软件功能的开发与应用。
1.3.1结构化/半结构化数据分析技术
调度操作命令票集中展示智能平台通过微应用形式与配电网运行管理技术支持平台的服务化组件互联并采集所需的电网运行信息及调度业务数据。调度操作命令票集中展示智能平台采用结构化形式将收集到的无序、
非结构化的数据信息转化为有序、合理的数据结构,以便于对其管理、存储、处理和分析。对于配电网运行管理技术支持平台中多源异构的业务模块数据采用半结构化形式对数据进行消噪、去重、提取和整合。
1.3.2多维时间空间尺度数据分析技术
调度操作命令票集中展示智能平台利用电网运行时间与空间关联分析技术,根据电网运行态势、电网拓扑关系搜索同一电网运行空间下的调度操作命令票、检修申请单、方式单、故障单等业务工单,实现关联业务工单的智能识别。
1.3.3调度操作命令票运行态势感知技术
调度操作命令票集中展示智能平台基于调度与受令单位接发令的网络交互全过程,通过调度操作命令规则学习、预设调度操作命令票进度情况与调度操作节点关联逻辑策略,智能研判调度操作命令票运行态势,实现调度操作命令票在执行全过程的透明感知。
2平台系统实现
2.1调度操作命令票集中展示界面
针对调度员同时执行多张调度操作命令票需要来回切换操作界面并且难以把握调度操作命令票进度情况的问题,调度操作命令票集中展示界面以调度员为单位对执行中的调度操作命令票进行聚类划分,通过缩略图的方式将调度员在同一时间执行的多张调度操作命令票信息呈现在集中展示界面,界面每隔30 s刷新一次调度操作命令票实时信息。如图2所示,功能界面可协助调度员全面把握调度操作命令票的运行状态,不仅有助于调度员及时采取下一阶段的操作、提升工作效率,而且对于调度有效识别操作安全风险同样具有重要意义。
为了避免集中展示界面由于同时轮播多张调度操作命令票信息发生人为误操作事件的风险,功能界面默认闭锁直接通过集中展示界面对调度操作命令票进行操作。当调度操作命令票执行完上一阶段操作步骤,调度员可通过双击调度操作命令票跳转至其操作界面进行下一阶段操作。
2.2调度操作命令票智能提醒窗口
针对调度员与调度操作命令票系统交互程度不足容易发生调度与现场沟通不畅、操作延误超时、票单流转阻滞等问题,调度操作命令票智能提醒窗口通过融合调度操作命令、检修单信息、调度日志等多源数据,建立调度命令操作节点智能提醒逻辑规则,根据预设逻辑实现下令全过程预警监控,实现对调度操作命令票运行状态的透明感知。如图3所示,调度操作命令票智能提醒窗口可以提醒调度员及时进行调度侧操作,提升调度工作效率。调度操作命令票智能提醒逻辑规则具体如下。
已到计划时间现场未申请:现场运维单位未按照计划检修单的批复操作时间向调度申请执行调度操作命令票;已申请操作调度未下令:调度员未根据现场运维单位操作申请执行调度操作命令票;调度遥控操作未执行:调度操作命令票执行至调度遥控操作步骤;调度操作命令票异常:调度操作命令票长时间停滞于某一操作节点未继续执行;调度操作命令票未归档:调度操作命令票已执行完毕所有操作步骤。
2.3调度操作命令票填写/审核辅助功能
针对调度操作命令填写/审核界面与关联票单信息割裂分散造成调度员在填写、审核调度操作命令票过程中耗时耗力以及伴随可能引发工作要求安全措施与调度操作命令步骤不一致、调度操作命令票所列设备状态与现场不一致等安全风险,调度操作命令票填写/审核辅助功能通过结构化分析技术将调度操作命令票与关联票单进行自动关联和集中展示。如图4所示,调度员通过调度操作命令票填写/审核辅助功能可直观浏览检修单、方式单、故障单以及调度操作命令票的具体信息内容,实现调度操作命令票的快速填写和审核,有效提升工作效率。
3平台系统测试
目前调度操作命令票集中展示智能平台已经完成软件功能的研发、测试和验收,并且应用于某地市供电局配网调度班组的日常工作中。如图5所示,调度操作命令票集中展示界面实时轮播某调度员在同一时间执行的3张调度操作命令票,通过集中展示界面调度员可以直观清晰地了解每张调度操作命令票的操作项目和进度情况,有助于把握电网运行操作全局,识别潜在的操作风险和安全隐患。
如图6所示,调度操作命令票智能提醒窗口根据预设的调度操作命令票运行状态与调度操作关联逻辑进行实时智能提醒,提醒信息包括信号告警时间、调度操作命令票令号、操作调度员姓名和智能告警事件类型。调度员利用智能提醒窗口的告警信息可以及时执行下一段调度操作,有助于缩短操作时长,提升工作效率。
调度操作命令票填写/审核辅助功能根据调度员选择的调度操作命令票自动关联其对应的检修单、方式单、停送电操作步骤等业务工单。如图7所示,调度员可以通过该功能界面核对工作内容、停电范围、安全措施等关联业务信息,多维度研判调度操作命令票的操作内容和操作逻辑正确无误。
表1所示为某配网调度班组应用调度操作命令票集中展示智能平台前后1个月的测试结果统计表,可以看出该班组应用平台系统功能后其调度操作命令票平均操作时长从42.7 min缩短为34.3 min,智能提醒准确率达到100%。经测试验证,平台系统功能初步达到预期效果。
4结束语
本文针对调度操作命令票在拟票、下令过程中遇到的痛点、难点,提出了调度操作命令票集中展示智能平台的设计思路与实现方法。该平台由调度操作命令票集中展示界面、智能提醒窗口、填写/辅助决策3项子功能模块构成,其中集中展示界面解决了调度员执行多张调度命令操作票时需来回切换界面、操作繁琐的问题;智能提醒窗口消除了调度员在下令过程中难以有效把握操作进度的不利情况;填写/辅助决策功能突破运行管理系统业务模块分散独立的瓶颈并且实现调度命令操作票的快速填写与审核。最终,将调度操作命令票集中展示智能平台应用至某地市供电局配网调度班组的实际工作中,验证了该系统的实用性,可明显提升调度工作效率、降低操作安全风险,对支撑电网调度专业数字化转型,推动新型电力系统建设具有重要意义。
参考文献:
[1]姜春光,安冰,古诗词,等.考虑用户侧电能质量及用电可靠性的用电体验评价[J].河北电力技术,2023,42(1):45-51.
[2]刘立扬,张文涛,魏俊,等.基于用户实时用电需求的配电系统停电事故严重性判别及用户感知可靠性评估[J].供用电,2021,38(9):56-63.
[3]唐捷,张勇军,潘峰,等.新型配电系统的用电可靠性综合评价技术综述[J].广东电力,2021,34(11):1-10.
[4]蒋洁,周福林,钟凯,等.基于组合赋权和改进灰色关联分析的电能质量综合评价方法[J].电力系统及其自动化学报,2020,32(8):47-53.
[5]杜炯,邹乐,李丹丹,等.基于大数据应用管理系统的高品质供电服务研究[J].农电管理,2021(3):22-24.
[6]吴龙腾,董锴,杨民京,等.基于配调集约化的配网调度运行管理提升[J].电工技术,2021(8):122-123.
[7]冉晓霞.电力系统中配网调度管理模式的研究综述[J].中国设备工程,2020(23):78-80.
[8]杨龙.智能电网环境下的电网调度管理方法的研究[J].科技资讯,2018,16(29):35-36.
[9]马建伟,万会江,梁铃.基于电力调度网络发令系统建构和应用[J].自动化技术与应用,2023,42(6):170-173.
[10]刘诗,李焕奇,李崇.地区电网调度操作票系统的功能设计[J].东北电力技术,2023,44(9):32-35,39.
[11]宋哲,冷磊磊.新型智能操作票系统应用研究[J].电力学报,2022,37(1):84-90.
[12]裴俊,李林锐,邹敏佳,等.基于人工智能的配网网络发令系统及应用[J].机械与电子,2021,39(3):75-80.
[13]李小锐,肖盛,杨峰,等.电网操作网络发令系统研究[J].自动化技术与应用,2020,39(5):182-184.
[14]邵其专,朱欣春,刘旭斐,等.云南电网调度操作网络发令系统研究[J].云南电力技术,2014,42(1):29-31.
[15]朱思婷,管霖,徐尧燚,等.电力调度智能操作的知识模型和实现技术[J].南方电网技术,2022,16(12):98-108.
[16]陈俊全,黄晓旭,伍仕红,等.基于规则学习的调度操作智能校核方法[J].电气自动化,2020,42(2):80-83.
[17]陈汝昌,朱余启,朱润杭,等.基于语音识别的操作票智能防误研究[J].自动化技术与应用,2023,42(9):68-71.
[18]李建军.电力调度运行操作面临的安全风险问题及防范措施[J].电工技术,2019(2):59-60.
[19]刘大为.分析当前电力调度安全风险管控存在的问题与对策[J].信息系统工程,2022(11):100-103.
[20]林承钱.电网调度操作安全风险评估的研究与实践[D].杭州:浙江大学,2019.
