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摘要：传统的电话调度模式弊端凸显，惠州地调基于科技创新，以计算机、网络和通信技术为支撑，建立了惠州调度操作防误网络系统，有效解决传统调度操作中的潜在安全问题，并大幅度提高调度工作效率。文章详细介绍了该系统的功能、网络接口、安全加密管理以及其在电网调度中的应用。
关键词：调度；防误；网络发令；证书加密
作者简介：李鸿文（1980-），男，广东紫金人，广东电网惠州供电局电力调度控制中心，工程师。（广东?惠州?516001）
中图分类号：TM734?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0138-02
随着惠州电网规模的日趋庞大，调度业务越来越繁重，传统的电话发令模式潜在弊端逐步显现，已无法满足目前的调度业务，采用更方便可靠的调度发令模式势在必行。计算机、网络和通信技术的高速发展为实现调度下令的网络化提供了强有力的技术保障。在这种形势下，惠州电力调度控制中心建立了惠州调度操作防误网络系统，以提高调度工作效率和接发令的安全水平。
该系统是通过建立地调及巡维中心双方互通的网络平台，覆盖地调与其调管十个巡维中心之间的调度业务，即进行调度指令下发、事故处理、运行操作、检修单执行及运行信息交互等工作，实现电网调控与运行操作信息的在线实时沟通、管理。
一、功能模块
根据调度运行工作的需要，该系统功能涵盖操作票防误校核、网络发令、停电检修单执行、综合查询统计、智能调度日志五大核心模块，通过网络应用实现惠州地调与各变电站之间的互联互通。
1.操作票防误校核模块
如图1所示，惠州调度操作防误网络系统利用SCADA系统图形及实时数据智能生成调度操作票，再对操作票每项操作进行误操作校验、规则校验和潮流校验。误操作及规则校验是对每项操作，按照相关规程、规则库（依据南方电网操作管理规定及惠州电网调度运行规程定制）中的描述进行校验，不符合规则的给予提示；而潮流校验用来判断每项操作是否会造成设备过负荷运行或电压越限。
操作票的智能生成过程模仿人在开票时的思考过程。基于分层的理念，出票分三步完成。第一步制定大纲，将输入的操作任务根据规则库分解成一系列子任务；第二步根据操作任务、接线方式和一、二次设备参数细化大纲中的每个条目，将每个子任务分解成具体的操作指令，形成基本的操作指令序列；第三步对每步操作指令考虑是否有特殊情况，加以补充修改后形成完整的操作票。由此可见，操作票的形成已经过多重校验，理论上杜绝了误操作的发生。
2.网络发令模块
智能生成的调度操作票通过网络发令系统，按照逐项令的顺序，实现调度指令的网络传送。图2为调度指令通过网络发令系统的下令界面。
（1）调度预发令与签收。调度员可以将操作内容通过网络发令系统提前下发至巡维中心，变电站值班员可以提前获取本站内的操作内容，然后对预发令进行签收，实现预发令功能，有利于变电站值班员提前准备操作票，使现场操作条理清晰。
（2）调度指令网络下发流程。调度指令网络下发完全遵循现有电话下令流程。即地调调度员根据操作票或者调度指令下发至变电站或者发电厂，然后变电站或者发电厂根据调度指令复诵，调度员确认复诵内容的正确性后，变电站或者发电厂根据指令内容填写操作票并将操作票传真至地调，地调收到厂站的操作票后，通知厂站，然后现场便可以进行倒闸操作了。厂站操作完毕后向地调调度员汇报操作完毕，调度员复诵操作内容，厂站确认调度员复诵内容的正确性，最后整个流程完毕。每个步骤均有语音提示，且顺序不能颠倒。若复诵内容与指令内容不一致时，系统会给予提示并无法进行下一步操作，从而保证了调度指令的正确接收。
（3）变电操作票上传地调。按惠州电网操作管理规定，变电站值班员在操作前，必须将变电操作票上传至发令单位，在地调确认已收到变电操作票后方可操作。以前是采用传真机的方式上传操作票，不仅浪费纸张，操作繁多时还造成传真机线路忙音，需要等待，工作效率极低。网络发令模块实现变电站操作票以PDF的格式通过网络系统上送调度并进行双方确认，确保变电站操作票100％上送调度，确保变电站操作票的操作任务与调度指令100％一致。
3.停电检修单执行模块
调度员根据停电计划，将生产MIS的停电检修单转入惠州调度防误操作网络系统，然后在系统内完成检修单执行流程。
（1）停电申请单通知与签收。停电申请单从调度方式分部审批完毕后，会下发至地调端。当值调度员将停电申请单从MIS系统导至惠州地调网络发令系统，在停电操作前一天下发给厂站，系统自动辨认申请单内容及操作单位，将申请单下发至相应的操作厂站，相关厂站收到后，对申请单进行签收。
（2）停电申请单执行流程。变电站若具备检修、开工条件，变电站值班员通过网络发令系统向地调申请开工。地调调度员根据惠州电网运行的状态、变电站设备运行等情况审批开工申请。若满足开工需求，则地调调度员会将“同意开工”的信息下发至变电站。若不满足开工条件，则调度员将“不同意开工”的信息下发至变电站，厂站值班员均需对接收到的审批内容进行复诵，地调调度员确认后，即完成了开工申请的审批流程。
厂站设备检修完毕，符合完工条件后，厂站值班员通过网络系统提交完工申请，地调调度员核实检修内容及设备状态，确认设备检修合格并具备送电条件后，同意完工。并根据厂站提交的完工操作令申请，下发调度操作指令。
网络系统完成停电申请单流程功能的使用，解决了电话发令模式的弊端，进一步加强了调度员与厂站值班员的信息交流，确保了检修内容及操作内容的正确性，提高了电网运行操作的工作效率。
4.智能调度日志模块
该系统的调度日志模块会自动记录调度员已下令或已执行的调度指令内容、时间、发令人名字、接令人名字等，并对记录内容进行分类。为简化记录流程，力求最优化、最快捷、最直接，调度日志模块建立了各类记录的模版，按照分类，调度员只需填写设备名称及编号，即可生成完整记录，从而实现了调度日志记录的自动化。 5.综合查询及统计模块
调度日志的查询与统计是调度运行中不可或缺的，该系统具备设备实时运行状态查询、操作过程反演、分类检索及数据统计等功能，并以图文并茂的方式展示调度指令的详细执行过程。
（1）设备实时运行状态查询。系统可以从惠州能量管理系统提取实时运行画面和数据，便于调度员在系统图形库上填写操作票和模拟预演，掌握电网的实时运行情况。
（2）操作过程反演。系统可以根据操作票的执行步骤，以动画的形式，展示操作执行的各个过程，方便调度员回顾操作内容及事故处理的全过程，也便于事故调查等。
（3）分类检索及数据统计。系统对所有的调度日志均可按年、月、日、指定时间段、操作票编号、设备名称、设备状态等进行检索，也可统计各项操作的操作时间、操作次数、工作票次数、操作的平均时间等等。
二、网络与接口连接
网络发令服务器基于IOCP技术构建（IOCP全称I/O Completion Port），采用IOCP处理socket数据包，与SCADA系统接口连接，通过证书加密，进行数据读取。
1.网络发令的数据流转
图3给出了网络发令的数据流，操作防误网络系统利用数字证书体系对准备或已下令的调度指令进行电子加密和数据加密，然后下发至Ⅲ区内网操作防误网络系统服务器。Ⅲ区内网操作防误网络系统服务器将经数字证书体系加密后的调度指令以文件形式经缓冲区转发至Ⅲ区外网操作防误网络系统服务器。Ⅲ区外网操作防误网络系统服务器接收该文件后，会将该文件进行加密处理，然后发送至厂站端操作防误网络系统，厂站端网络发令系统接收到调度指令内容后，通过加密狗及数字证书实现验证签名及解密，从而读出调度指令的内容。厂站端网络发令系统向地调操作防误网络系统发确认信息，地调调度员收到厂站端确认信息后，完成加密过程。
2.SCADA系统接口
该系统实时导出SCADA系统中设备模型、图形、实时数据、断面数据、潮流到Ⅲ区指定的目录，提供FTP服务。网络发令图形服务定时下载新的数据，并做一定的优化处理，存储到网络发令服务器的版本更新目录下，地调客户端自动进行下载。
3.操作票系统接口
网络发令系统通过操作票的导票功能，连接惠州能量管理系统的操作票库，通过选择时间段，将惠州能量管理系统的操作票库操作票导至网络发令系统的票库中。系统也会定时访问惠州能量管理系统的操作票库，自动把新拟写的操作票更新到网络发令系统操作票库中。
三、证书加密管理
误发调度指令或者不按调度指令执行都有可能造成电网事故及恶性误操作事件。因此，调度指令在网络上的安全传送，加强证书加密管理，是该系统的重要组成部分，主要包括地调段与厂站端服务器及硬件设备的加密管理。
1.地调端加密管理
（1）密码验证。系统必须通过动态密码才能与Ⅲ区服务器建立连接。动态密码实时改变，通过特定的程序和计算实现，这样可以阻止别的系统随意与Ⅲ区服务器实现连接。
（2）硬件绑定。为了防止非调度台计算机使用地调网络系统的情况，调度员在登录发送信息时，地调网络系统会自动获取计算机的CPU型号、IP地址、网卡型号等硬件资料，这些硬件资料与发送的信息共同上传至Ⅲ区服务器，Ⅲ区服务器通过自动查找保存的数据库与对应的硬件型号及IP地址进行匹配，若不匹配则不能通过服务器。
2.厂站端加密管理
必须是指定的厂站计算机或IP地址以厂站名称登陆，并且经指定加密狗，才能通过服务器的处理，个人的身份无法登录系统。这样可以防止不在现场即能接令、发令现象的发生。
四、结论
该系统的使用，实现了调度拟票及安全校验、停送电操作申请、网络发令、指令复诵及回令、开工申请、完工申请及信息交流等功能，并通过网络系统进行地调、变电站双方确认，通过全过程的人机联合把关，整个系统的操作流程实现闭环管理，既减轻了调度员的工作强度，又为调度操作增加了一道安全保障。同时，调度日志记录管理系统实现记录的自动生成，极大提高了调度员的工作效率。
惠州调度操作防误网络系统使惠州地调初步实现了从电话调度到信息化调度转变的革命性突破，在国内地级调度中尚属首次，具有很好的实用价值和推广应用价值。
参考文献：
[1]惠州供电局.惠州地调网络发令系统试运行管理规定[Z].2011.
[2]南京南瑞集团公司信息通信技术分公司.惠州调度操作防误网络系统使用手册[Z].2010.
[3]南京南瑞集团公司信息通信技术分公司.惠州调度操作防误网络系统技术报告[R].2010.
（责任编辑：刘辉）
关键词：调度；防误；网络发令；证书加密
作者简介：李鸿文（1980-），男，广东紫金人，广东电网惠州供电局电力调度控制中心，工程师。（广东?惠州?516001）
中图分类号：TM734?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）21-0138-02
随着惠州电网规模的日趋庞大，调度业务越来越繁重，传统的电话发令模式潜在弊端逐步显现，已无法满足目前的调度业务，采用更方便可靠的调度发令模式势在必行。计算机、网络和通信技术的高速发展为实现调度下令的网络化提供了强有力的技术保障。在这种形势下，惠州电力调度控制中心建立了惠州调度操作防误网络系统，以提高调度工作效率和接发令的安全水平。
该系统是通过建立地调及巡维中心双方互通的网络平台，覆盖地调与其调管十个巡维中心之间的调度业务，即进行调度指令下发、事故处理、运行操作、检修单执行及运行信息交互等工作，实现电网调控与运行操作信息的在线实时沟通、管理。
一、功能模块
根据调度运行工作的需要，该系统功能涵盖操作票防误校核、网络发令、停电检修单执行、综合查询统计、智能调度日志五大核心模块，通过网络应用实现惠州地调与各变电站之间的互联互通。
1.操作票防误校核模块
如图1所示，惠州调度操作防误网络系统利用SCADA系统图形及实时数据智能生成调度操作票，再对操作票每项操作进行误操作校验、规则校验和潮流校验。误操作及规则校验是对每项操作，按照相关规程、规则库（依据南方电网操作管理规定及惠州电网调度运行规程定制）中的描述进行校验，不符合规则的给予提示；而潮流校验用来判断每项操作是否会造成设备过负荷运行或电压越限。
操作票的智能生成过程模仿人在开票时的思考过程。基于分层的理念，出票分三步完成。第一步制定大纲，将输入的操作任务根据规则库分解成一系列子任务；第二步根据操作任务、接线方式和一、二次设备参数细化大纲中的每个条目，将每个子任务分解成具体的操作指令，形成基本的操作指令序列；第三步对每步操作指令考虑是否有特殊情况，加以补充修改后形成完整的操作票。由此可见，操作票的形成已经过多重校验，理论上杜绝了误操作的发生。
2.网络发令模块
智能生成的调度操作票通过网络发令系统，按照逐项令的顺序，实现调度指令的网络传送。图2为调度指令通过网络发令系统的下令界面。
（1）调度预发令与签收。调度员可以将操作内容通过网络发令系统提前下发至巡维中心，变电站值班员可以提前获取本站内的操作内容，然后对预发令进行签收，实现预发令功能，有利于变电站值班员提前准备操作票，使现场操作条理清晰。
（2）调度指令网络下发流程。调度指令网络下发完全遵循现有电话下令流程。即地调调度员根据操作票或者调度指令下发至变电站或者发电厂，然后变电站或者发电厂根据调度指令复诵，调度员确认复诵内容的正确性后，变电站或者发电厂根据指令内容填写操作票并将操作票传真至地调，地调收到厂站的操作票后，通知厂站，然后现场便可以进行倒闸操作了。厂站操作完毕后向地调调度员汇报操作完毕，调度员复诵操作内容，厂站确认调度员复诵内容的正确性，最后整个流程完毕。每个步骤均有语音提示，且顺序不能颠倒。若复诵内容与指令内容不一致时，系统会给予提示并无法进行下一步操作，从而保证了调度指令的正确接收。
（3）变电操作票上传地调。按惠州电网操作管理规定，变电站值班员在操作前，必须将变电操作票上传至发令单位，在地调确认已收到变电操作票后方可操作。以前是采用传真机的方式上传操作票，不仅浪费纸张，操作繁多时还造成传真机线路忙音，需要等待，工作效率极低。网络发令模块实现变电站操作票以PDF的格式通过网络系统上送调度并进行双方确认，确保变电站操作票100％上送调度，确保变电站操作票的操作任务与调度指令100％一致。
3.停电检修单执行模块
调度员根据停电计划，将生产MIS的停电检修单转入惠州调度防误操作网络系统，然后在系统内完成检修单执行流程。
（1）停电申请单通知与签收。停电申请单从调度方式分部审批完毕后，会下发至地调端。当值调度员将停电申请单从MIS系统导至惠州地调网络发令系统，在停电操作前一天下发给厂站，系统自动辨认申请单内容及操作单位，将申请单下发至相应的操作厂站，相关厂站收到后，对申请单进行签收。
（2）停电申请单执行流程。变电站若具备检修、开工条件，变电站值班员通过网络发令系统向地调申请开工。地调调度员根据惠州电网运行的状态、变电站设备运行等情况审批开工申请。若满足开工需求，则地调调度员会将“同意开工”的信息下发至变电站。若不满足开工条件，则调度员将“不同意开工”的信息下发至变电站，厂站值班员均需对接收到的审批内容进行复诵，地调调度员确认后，即完成了开工申请的审批流程。
厂站设备检修完毕，符合完工条件后，厂站值班员通过网络系统提交完工申请，地调调度员核实检修内容及设备状态，确认设备检修合格并具备送电条件后，同意完工。并根据厂站提交的完工操作令申请，下发调度操作指令。
网络系统完成停电申请单流程功能的使用，解决了电话发令模式的弊端，进一步加强了调度员与厂站值班员的信息交流，确保了检修内容及操作内容的正确性，提高了电网运行操作的工作效率。
4.智能调度日志模块
该系统的调度日志模块会自动记录调度员已下令或已执行的调度指令内容、时间、发令人名字、接令人名字等，并对记录内容进行分类。为简化记录流程，力求最优化、最快捷、最直接，调度日志模块建立了各类记录的模版，按照分类，调度员只需填写设备名称及编号，即可生成完整记录，从而实现了调度日志记录的自动化。 5.综合查询及统计模块
调度日志的查询与统计是调度运行中不可或缺的，该系统具备设备实时运行状态查询、操作过程反演、分类检索及数据统计等功能，并以图文并茂的方式展示调度指令的详细执行过程。
（1）设备实时运行状态查询。系统可以从惠州能量管理系统提取实时运行画面和数据，便于调度员在系统图形库上填写操作票和模拟预演，掌握电网的实时运行情况。
（2）操作过程反演。系统可以根据操作票的执行步骤，以动画的形式，展示操作执行的各个过程，方便调度员回顾操作内容及事故处理的全过程，也便于事故调查等。
（3）分类检索及数据统计。系统对所有的调度日志均可按年、月、日、指定时间段、操作票编号、设备名称、设备状态等进行检索，也可统计各项操作的操作时间、操作次数、工作票次数、操作的平均时间等等。
二、网络与接口连接
网络发令服务器基于IOCP技术构建（IOCP全称I/O Completion Port），采用IOCP处理socket数据包，与SCADA系统接口连接，通过证书加密，进行数据读取。
1.网络发令的数据流转
图3给出了网络发令的数据流，操作防误网络系统利用数字证书体系对准备或已下令的调度指令进行电子加密和数据加密，然后下发至Ⅲ区内网操作防误网络系统服务器。Ⅲ区内网操作防误网络系统服务器将经数字证书体系加密后的调度指令以文件形式经缓冲区转发至Ⅲ区外网操作防误网络系统服务器。Ⅲ区外网操作防误网络系统服务器接收该文件后，会将该文件进行加密处理，然后发送至厂站端操作防误网络系统，厂站端网络发令系统接收到调度指令内容后，通过加密狗及数字证书实现验证签名及解密，从而读出调度指令的内容。厂站端网络发令系统向地调操作防误网络系统发确认信息，地调调度员收到厂站端确认信息后，完成加密过程。
2.SCADA系统接口
该系统实时导出SCADA系统中设备模型、图形、实时数据、断面数据、潮流到Ⅲ区指定的目录，提供FTP服务。网络发令图形服务定时下载新的数据，并做一定的优化处理，存储到网络发令服务器的版本更新目录下，地调客户端自动进行下载。
3.操作票系统接口
网络发令系统通过操作票的导票功能，连接惠州能量管理系统的操作票库，通过选择时间段，将惠州能量管理系统的操作票库操作票导至网络发令系统的票库中。系统也会定时访问惠州能量管理系统的操作票库，自动把新拟写的操作票更新到网络发令系统操作票库中。
三、证书加密管理
误发调度指令或者不按调度指令执行都有可能造成电网事故及恶性误操作事件。因此，调度指令在网络上的安全传送，加强证书加密管理，是该系统的重要组成部分，主要包括地调段与厂站端服务器及硬件设备的加密管理。
1.地调端加密管理
（1）密码验证。系统必须通过动态密码才能与Ⅲ区服务器建立连接。动态密码实时改变，通过特定的程序和计算实现，这样可以阻止别的系统随意与Ⅲ区服务器实现连接。
（2）硬件绑定。为了防止非调度台计算机使用地调网络系统的情况，调度员在登录发送信息时，地调网络系统会自动获取计算机的CPU型号、IP地址、网卡型号等硬件资料，这些硬件资料与发送的信息共同上传至Ⅲ区服务器，Ⅲ区服务器通过自动查找保存的数据库与对应的硬件型号及IP地址进行匹配，若不匹配则不能通过服务器。
2.厂站端加密管理
必须是指定的厂站计算机或IP地址以厂站名称登陆，并且经指定加密狗，才能通过服务器的处理，个人的身份无法登录系统。这样可以防止不在现场即能接令、发令现象的发生。
四、结论
该系统的使用，实现了调度拟票及安全校验、停送电操作申请、网络发令、指令复诵及回令、开工申请、完工申请及信息交流等功能，并通过网络系统进行地调、变电站双方确认，通过全过程的人机联合把关，整个系统的操作流程实现闭环管理，既减轻了调度员的工作强度，又为调度操作增加了一道安全保障。同时，调度日志记录管理系统实现记录的自动生成，极大提高了调度员的工作效率。
惠州调度操作防误网络系统使惠州地调初步实现了从电话调度到信息化调度转变的革命性突破，在国内地级调度中尚属首次，具有很好的实用价值和推广应用价值。
参考文献：
[1]惠州供电局.惠州地调网络发令系统试运行管理规定[Z].2011.
[2]南京南瑞集团公司信息通信技术分公司.惠州调度操作防误网络系统使用手册[Z].2010.
[3]南京南瑞集团公司信息通信技术分公司.惠州调度操作防误网络系统技术报告[R].2010.
（责任编辑：刘辉）