二次措施单自动校核工具的研究开发.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 22 日 作者简介：赖颖东（1978），男，汉族，广东东莞人，硕士研究生，江门供电局，工程师，研究方向为电力系统与控制研究。-21-二次措施单自动校核工具的研究开发 赖颖东 广东电网有限责任公司江门供电局，广东 江门 529000 摘要：摘要：二次措施单是保障继电保护和安自类二次设备及回路工作安全的重要措施，二次措施单自动校核工具可将现场使用的二次措施单进行一键核对，结合网省公司的标准通过智能手段查找二次措施单中的问题。本工具有自动校核功能、模板编辑功能、自动分析功能，解决二次作业点多面广、关键回路识别易错、漏等等问题。可用于线路保护、母差保护、主变保护、安自设备等多种设备类型，二次措施单的质量得到有效强化，现场作业安全水平得以显著提升，切实杜绝因二次安全技术措施不规范造成人身、电网或设备事故事件发生。关键词：关键词：二次措施单；自动校核；安全措施 中图分类号：中图分类号：TP2 0 引言 由于目前负荷增长较快，越来越多的改造扩建工程集中在变电二次班组上，且每个工程的实施方案都不一样。从宏观上来看，有的变电站采用超期服役整屏改造方式、有的又采用全站综改等方式。从细节上来看，不同二次设备的操作方式和调试方法也截然不同，同一个类型不同厂家的二次设备也有很大的差异。再看到二次回路上（即二次设备之间或二次设备与场地一次设备之间的联系电路），每个站点的现场实际接线也完全不一样。近几年，二次设备超期服役改造集中爆发，对二次施工现场和设备运维带来挑战，同时二次作业呈现点多面广、跨专业作业复杂的特点，关键回路识别易错、漏，任何一个点出问题，都可能会引起二次相关的事故事件。在继电保护、安全自动装置及其二次回路上上工作时，为防范人身、电网或设备安全事故事件应采取的隔离措施，如二次回路断开、短接、接地、拆除、接入、绝缘密封等技术措施。以下简称“二次安全措施”。二次措施单是规范继电保护和安全自动装置及其二次回路工作，防范二次作业风险，保障二次安全措施正确完备执行的重要手段。然而，二次措施单作为工作票的补充部分，现今在二次相关的作业中使用非常常见。因为其具有实现安全隔离的组织功能，在实际使用中有适用范围广，涉及类目多，审核环节重等特点。实际使用的过程中，二次措施单根据现场编写好后，履行审核流程，但由于受复杂环境，人员状态波动，现场标识状态等情况的影响，二次措施单的完备性难以做到高度保障，可能出现例如：回路操作顺序不对、回路错误等问题。一是目前人工审核下，受到人员和环境状态、设备复杂度等影响，安全度难以保障，可能出现误执行、漏执行二次措施，不利于现场作业人员与设备安全；二是二次措施单为保证准确性，形式上和内容上需要重复检查核对。事倍功半，使得工作效率难以提升。这些问题如果在审核时未发现，将问题带去现场执行就可能会导致现场误操作，造成电力事故事件等严重后果。因此致力于通过机器学习，利用现有的软件对二次措施单规范性要求进行学习，针对不同工作内容进行二次措施单检查的重点调整，充分发挥数字化力量，确保二次措施单的执行准确性和编制高效性，提升现场工作安全保障，减少二次措施单编制和审核工作的人力劳动量，辅助继保人员更好的查找问题，实现安全与高效工作。1 二次措施单自动校核策略研究 在保护、安自装置及其二次回路或相关一次设备工作时，工作负责人或其指定的工作班成员应根据工作内容、工作地点、一次设备停电范围、二次设备运行状态、二次回路设计等实际因素，充分评估工作过程对相关联二次设备或回路的影响，必要时应制定二次措施单。根据继电保护和安自类二次设备及回路工作安全技术措施单管理要求，二次措施单的填写规则主要分为二次措施单内容、执行要求、术语规范、中国科技期刊数据库 工业 A-22-填写规范 4 个部分，因此次措施单自动校核工具将从这四个方面入手，结合网省级标准及基层发现的常见问题，制定自动校验的策略，方便工具进行自动判断。（1）识别二次措施单的关键词，判断内容是否齐全。根据规范，二次措施单中应包含以下内容：1）密封工作票所列的涉及运行设备的压板以及工作范围内的空开、把手、熔断器等（含检修压板和 GOOSE 软压板）；2)打开二次电流回路端子连接片；3）打开二次电压回路端子连接片；4）密封二次电压、二次电流回路带电侧（非工作侧）及联跳、失灵、闭锁等回路的端子；5）短接、跨接二次电流回路；6）拔出保护、安自装置光纤通道尾纤（含过程层光纤）；7）打开安自装置开关位置开入回路连接片；8）拆除不经端子连接片运行回路相关的二次线。根据以上内容，我们区分不同的设备类型所需要的安全措施，以电流回路、电压回路、尾纤等作为关键词，工具自动判断二次措施单的内容是否齐全（2）明确二次措施单执行要求，判断措施是否规范。以二次电流回路安全措施为例。第一步由工具使用人员判断“CT 回路是否带电”、“CT 回路是否有和电流”、“CT 回路是否串接运行设备”、“CT 回路接地点位置等回路情况；第二步再根据不同的回路类型制定二次策略，如单一间隔设备停电，且工作设备二次电流回路有串接其他运行设备时，打开工作设备所在屏柜上的二次电流输入、输出回路端子连接片，短接二次电流输出回路装置侧端子，并密封非工作侧电流端子，此时可以用“短接二次电流输出回路装置侧端子”、“密封非工作侧电流端子”等做为策略判断的关键词，达到智能判断的目的，如涉及母差安自等设备时，再引用另外一套策略。（3）二次措施单术语规范，判断关键字是否正确。根据继电保护和安自类二次设备及回路工作安全技术措施单管理要求，二次安全措施操作动词应采用取下、装上、断开、合上、连上、打开、投入、退出、拔出、恢复、切换至、拆除、接入等含有明确操作行为的规范动词。因此，二次措施单术语规范采用关键词匹配的方式运行策略判定，如“取下”、“装上”与“二次熔断器”匹配，“断开”、“合上”与“二次空气开关”匹配，“投入”、“退出”与“压板”匹配，“连上”、“打开”与“连接片”匹配，“拔出”、“恢复”与“光纤”“尾纤”匹配，“拆除”、“接入”与“二次线”匹配。（4）二次措施单填写规范，判断填写的措施是否规范。同一张二次措施单可以填写在多个屏上的操作项目，在每个操作项目开头应注明“在 XXX 屏”以作提示，策略则根据 XXP XX 屏为标准写法进行判断，并与文档中其他内容进行对比；当措施内容超过一页时，可在最后一行填入“下接号措施单页”，次页首行填写“上接号措施单页”，以此为标准写法进行策略判断；对于二次电流回路，则以“打开 XX CT（名称）二次电流回路端子连接片：XX（端子号），并密封非工作侧端子”为标准策略去判断；也会以“短接 XX CT（名称）二次电流回路端子：XX（XX）（端子号+回路编号）”为标准策略去判断。对于二次电压回路：则以“打开 XX PT（名称）二次电压回路端子连接片：XX（端子号），并密封非工作侧端子”为标准策略去判断。对于光纤通道，则以“拔出 XX 装置（名称）光纤通道尾纤：XX（通道名称），并用防尘套分别密封拔出的尾纤接头”为标准策略去判断。（5）二次措施单常见问题匹配策略。以二次措施单常见问题清单为基础，收集二次措施单的常见问题，写入策略库中，根据问题反向匹配我们的二次措施单，如发现清单中的问题，则报错，提醒工作人员修改二次措施单。2 二次措施单自动校核功能实现 根据二次措施单自动校核策略，开发人机交互界面，利用 LabVIEW 软件为设计系统的核心，开发出一套二次措施单自动校核工具，有效解决二次措施单使用问题，有效地提高了二次措施单的规范性，主要有以下步骤：（1）确定功能.根据目标功能，对所研发的二次措施单自动校核工具的功能具体化：符合人机功效要求，操作界面简单明了，系统稳定；自动校核功能。将二次措施单关键词等内容纳入标准库，通过对关键词进行比对，实现自动审核。二次措施单模板编辑功能。编辑模板固化功能。自动分析功能，对自动校核发现的问题进行归类，生成报告，提醒工作人员举一反三。对电脑配置要求不能过高，办公电脑能有效运行。中国科技期刊数据库 工业 A-23-（2）编制自动校核策略库。根据继电保护和安自类二次设备及回路工作安全技术措施单管理要求等上级文件，从二次措施单内容、执行要求、术语规范、执行规范 4 个部分编制自动校验的策略，建立起二次措施单自动校验策略库，策略库分为三级。以电流回路为例，首先判断电流回路有没有，齐不齐，其次判断电流回路的措施内容是否正确，最后判断关键术语使用是否符合规定，三级策略判断结束后，再输出结果和报告。（3）编制程序软件。参照功能要求编写程序代码。首先建立一个软件项目，然后逐步完成文档读取、策略判断、输出结果等功能模块的编写，这样按功能分成各个模块后，既使整个程序思路清晰，也方便了各功能代码之间的相互调用。主要包含校核功能、模板编辑功能、分析功能。措施单内容自动校核功能主要思路是读取软件二次措施单的内容，首先去除空行，然后逐行进行识别是否包含有关键字，识别后分情况进行处理，最后将处理后数据返回到软件二次措施单中。二次措施单模板编辑功能主要思路是首先检查模板库所在目录，其默认目录位置为“软件所在目录data模板库”里，检查该文件夹是否存在。不存在发出警告，存在时则弹出文件选择对话框，让用户选择需要的二次措施单模板，用户选择文件后，读取该文件的数据，并将数据内容显示到软件的二次措施单表格或者 WORD 文档中，读取错误时则发出警告。二次措施单自动分析功能主查对自动校核发现的问题进行归类，生成报告，并根据前期的策略进行统计，提醒工作人员举一反三，方便后续培训、整改。（4）制作界面。在确定系统实现功能后，根据功能实现要求制作相应的软件界面，确保符合人机功效要求，操作界面简单明了，同时，满足实施一中的各项功能，主要包括以下功能。a、文档导入/导出。导入二次措施单时，弹出“设备类型”窗口：可在下拉选项中选择主变保护、线路保护等设备，选择之后，后续的自动校核策略会与设备类型匹配，导入后的界面与二次措施单文本一致，修改后的二次措施单可以导出为标准文本。b、输出校核结果。导入的二次措施单，经工具自动校核后，会生成结果，以报告的方式显示，对于判断错误的点，要通过备注等方式说明违反哪个条款和哪个策略，方便使用人员改正。c、文档修改。根据校核的结果，使用人员可以直接在界面上对二次措施单进行修改，修改后的文档可再次进行校核。d、读取/保存模板。读取已有的各电压等级线路定检、主变定检、母线定检等二次措施单的标准模板。也可以将当前的二次措施单保存为模板，保存以后可以在“读取模板”中读取。（5）调试及整改。在经过以上四部实施操作后，对系统进行功能调试，系统目标功能全部能够基本实现。但在调试过程中发现该编制软件有以下问题仍待优化，如专业用语的一些更改、实现全屏/缩小功能、自动校核准确度不高等。经过修改、优化后，该编制软件以上问题已经整改完成，并且通过在不同系统中调试结果发现，本软件系统在 win7 系统、WPS、window XP 等版本中可以正常运行，并且无需安装，方便、简单。（6）形成清单及问题库。结合二次措施单校核情况，将发现的问题按照严禁类、违章类、规范类梳理并滚动修编二次措施单常见问题清单，提醒二次作业人员避免同类问题重复出现。同时，结合二次作业，开展二次措施单督查。通过重点督查，及时有效发现二次措施执行不到位、布置不全面等问题，提高作业人员的思想认识，规范二次措施单的使用。3 应用与成效 首创利用软件对二次措施单进行智能校核，成果立足生产实际，实现高程度校核与勘误，提供高安全保障，通过数字化工具替代部分人力劳动，减少人力成本，减少现场工作时二次措施单问题，提高工作效率。（1）二次措施单自动校核功能。根据省公司二次措施单管理规定，将二次措施单关键词等内容纳入标准库，通过标准二次措施单与编制内容进行比对，实现智能审核并及时提醒，提供智能修改方案。（2）二次措施单模板编辑功能。编辑二次措施单典型模板，提高二次措施单准确率，减少细节上的错漏，避免因为细枝末节导致需要重新编制填写徒增工作人员现场工作量，使得现场工作时间更多释放出来投入现场工作。（3）二次措施单问题分析功能。通过校核功能实现自动纠错后自动生成分析报告，对二次措施单自动审核发现的问题进行归纳总结，生成报告，举一反三，对常见问题进行定期提醒。中国科技期刊数据库 工业 A-24-4 结论 二次措施单是保障继电保护和安自类二次设备及回路工作安全的重要措施。鉴于此,在二次措施单相关管理要求的基础上,研究开发了一个二次措施单自动校核工具,能够自动识别和调整措施单内容,规范二次措施单的编写,从解决现场工作二次措施单执行核对的痛点、难点，致力于使用数字化工具保障二次措施单的完备性，提升现场工作安全度，缩减工作人员劳动量，提质增效。参考文献 1李蕊,侯斌,刘洪兵,等.二次安全措施单全过程管控系统的研究J.电子元器件与信息技术,2020,4(1):3.2赵宝云.电力系统继电保护二次安全措施及规范化管理研究J.电力工程技术创新,2023,5(1):66-68.3蒋启能,赵崇志,陈宝燕.二次措施单编制系统的研究开发J.机电信息,2016,5(27):2.