DL/T 890和DL/T 1080系列標(biāo)準(zhǔn)，定義了電力系統(tǒng)主網(wǎng)和配電網(wǎng)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)集成的規(guī)范，以推動(dòng)不同廠家的應(yīng)用系統(tǒng)能有效集成，實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享和互操作。防止電氣誤操作業(yè)務(wù)（后也簡(jiǎn)稱業(yè)務(wù)），在電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用，國(guó)家電網(wǎng)還出了防止電氣誤操作方面的專門文件，要求嚴(yán)格執(zhí)行電氣操作安全管理規(guī)定。

一方面，國(guó)家電網(wǎng)要求電力系統(tǒng)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)基于DL/T 890和DL/T 1080系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行集成；另一個(gè)方面，防止電氣誤操作業(yè)務(wù)由于沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)模型，而無(wú)法與業(yè)務(wù)或應(yīng)用系統(tǒng)集成。

本文通過(guò)對(duì)該業(yè)務(wù)進(jìn)行深入分析，并設(shè)計(jì)出了該業(yè)務(wù)的通用模型，可作為DL/T 1080標(biāo)準(zhǔn)的非規(guī)范類，可供各專家及電力行業(yè)人員討論、研究、驗(yàn)證和改進(jìn)，鼓勵(lì)各個(gè)廠家基于該模型開(kāi)發(fā)該業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)（例如監(jiān)控防誤系統(tǒng)），對(duì)該模型加以驗(yàn)證，共同推進(jìn)防止電氣誤操作業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化模型的建設(shè)。也期待電力行業(yè)最終制定出該業(yè)務(wù)的正式標(biāo)準(zhǔn)模型，為電網(wǎng)防止電氣誤操作的自動(dòng)化管理和集成提供基礎(chǔ)架構(gòu)。

1 業(yè)務(wù)分析

本文主要研究防止電氣誤操作業(yè)務(wù)中的一次電氣設(shè)備（簡(jiǎn)稱為設(shè)備）部分，主要涉及業(yè)務(wù)的兩個(gè)核心內(nèi)容：①倒閘操作票的操作順序，符合“五防”規(guī)則；②強(qiáng)制操作人員必須按照倒閘操作票的操作順序進(jìn)行操作。

1.1 “五防”規(guī)則

為防止發(fā)生人身及電力生產(chǎn)安全事故，操作設(shè)備時(shí)必須遵守“五防”規(guī)則：

• （1）防止誤分、合斷路器（開(kāi)關(guān)）。
• （2）防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)（刀閘）或進(jìn)、出手車。
• （3）防止帶電掛（合）接地線（接地刀閘）。
• （4）防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器（開(kāi)關(guān)）、隔離開(kāi)關(guān)（刀閘）。
• （5）防止誤入帶電間隔。

“五防”規(guī)則本質(zhì)上是描述電氣一次設(shè)備之間的相互約束關(guān)系，確保電氣設(shè)備倒閘操作的安全有序，是防止電氣誤操作的前提條件。

1.2 總體設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)的總體方案是基于DL/T 1080系列標(biāo)準(zhǔn)及其擴(kuò)展規(guī)范，設(shè)計(jì)出滿足行業(yè)需求的防止電氣誤操作業(yè)務(wù)通用模型，并將該模型擴(kuò)展為DL/T 1080的非規(guī)范類，通過(guò)試點(diǎn)驗(yàn)證和持續(xù)改進(jìn)，共同推進(jìn)該正式標(biāo)準(zhǔn)化模型的建設(shè)和發(fā)布。

模型設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵守DL/T 1080標(biāo)準(zhǔn)及擴(kuò)展規(guī)范，充分利用現(xiàn)有模型，不重復(fù)定義，盡量避免對(duì)規(guī)范類模型（如資產(chǎn)模型（Asset））的修改，遵守命名空間規(guī)范等，主要涵蓋兩個(gè)核心內(nèi)容：①構(gòu)建閉鎖裝置模型；②擴(kuò)展設(shè)備資產(chǎn)模型（Asset），下面分別通過(guò)第3和第4兩大點(diǎn)詳細(xì)闡述。

2 構(gòu)建閉鎖裝置模型

2.1 閉鎖裝置特點(diǎn)及分析

閉鎖裝置是用于強(qiáng)制閉鎖設(shè)備的手動(dòng)或電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。在操作設(shè)備時(shí)，首先用電腦鑰匙解鎖閉鎖裝置，然后才能操作設(shè)備。在DL/T 1080中沒(méi)有定義這類裝置，需要對(duì)該裝置進(jìn)行建模。

在實(shí)際應(yīng)用中，閉鎖裝置和操作設(shè)備資產(chǎn)（Asset）之間是多對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即一個(gè)設(shè)備可以由多個(gè)閉鎖裝置閉鎖，一個(gè)閉鎖裝置可以同時(shí)閉鎖多個(gè)操作設(shè)備。在構(gòu)建時(shí)，要充分考慮閉鎖裝置模型和設(shè)備（Asset）之間的這種關(guān)聯(lián)。

2.2 模型框架

1）裝置模型總體框架

閉鎖裝置模型與DL/T 1080原有模型之間的關(guān)系如圖1所示。模型是基于DL/T 1080的Asset模型泛化要求進(jìn)行構(gòu)建的，其中LockDevice、LockDevice- Function、LockDeviceInfo三個(gè)模型分別描述閉鎖裝置、裝置功能、裝置類型信息。

圖1 閉鎖裝置模型

2）實(shí)現(xiàn)裝置與設(shè)備關(guān)聯(lián)

從圖1可以看出，閉鎖裝置模型（LockDevice）派生于資產(chǎn)模型（Asset），而資產(chǎn)模型（Asset）與設(shè)備電氣模型（PowerSystemResource）存在多對(duì)多的關(guān)系。在DL/T 1080中，設(shè)備有物理（Asset）和電氣（PowerSystemResource）兩種描述模型，這兩種模型存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此基于DL/T 1080中已有模型及其關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)閉鎖裝置模型（Lock- Device）與設(shè)備資產(chǎn)（Asset）的多對(duì)多關(guān)聯(lián)，從而滿足一個(gè)設(shè)備安裝多個(gè)閉鎖裝置，以及一個(gè)閉鎖裝置可以閉鎖多個(gè)設(shè)備的業(yè)務(wù)需求。

3）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)門模型

各種柜門、電容器網(wǎng)門等（后統(tǒng)稱為網(wǎng)門）的安全操作，對(duì)應(yīng)于“五防”規(guī)則中的防止誤入帶電間隔。DL/T 1080雖然定義有設(shè)備容器模型（EquipmentContainer），但并沒(méi)有定義容器門的模型。這里擴(kuò)展定義了網(wǎng)門（Door）及將其與裝置的關(guān)聯(lián)，是實(shí)現(xiàn)“五防”中的防止誤入帶電間隔這條規(guī)則的前提條件。

在DL/T 1080模型中，由閉鎖裝置閉鎖的一次電氣設(shè)備資產(chǎn)（Asset），一般都有與之對(duì)應(yīng)電氣模型（PowerSystemResource）。但是網(wǎng)門是個(gè)例外，網(wǎng)門沒(méi)有被作為單獨(dú)的資產(chǎn)進(jìn)行建模。為了能夠讓閉鎖裝置閉鎖網(wǎng)門，以實(shí)現(xiàn)“五防”的防止誤入帶電間隔，構(gòu)建了網(wǎng)門模型（Door）。網(wǎng)門模型（Door）與閉鎖裝置模型（LockDevice）是一對(duì)多的關(guān)系，即一個(gè)閉鎖裝置只能閉鎖一個(gè)網(wǎng)門，而一個(gè)網(wǎng)門可以由多個(gè)閉鎖裝置閉鎖。

2.3 模型詳細(xì)設(shè)計(jì)

擴(kuò)展構(gòu)建一個(gè)模型包（FivePrevention），用于包含本次設(shè)計(jì)的各種模型。在描述各模型詳細(xì)信息時(shí)，本文將沿用DL/T 1080原有的模型描述方式。

1）閉鎖裝置模型（LockDevice）

閉鎖裝置模型（LockDevice），用于描述與具體裝置有關(guān)的或者狀態(tài)可變化的物理參數(shù)，以及與其他模型的關(guān)聯(lián)。新增的LocksetIDCode和Current- LockStateKind兩個(gè)屬性，分別用于描述裝置ID碼和閉鎖裝置當(dāng)前狀態(tài)；新增的LockDeviceInfo、LockDeviceFunction、Door三個(gè)關(guān)聯(lián)端，分別用于描述裝置類型、閉鎖功能、閉鎖的網(wǎng)門；使用Power- SystemResouces（繼承于Asset）關(guān)聯(lián)端，描述閉鎖的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。模型完整的屬性和關(guān)聯(lián)，分別見(jiàn)表1和表2。

2）閉鎖裝置信息模型（LockDeviceInfo）

閉鎖裝置信息模型（LockDeviceInfo），用于描述閉鎖裝置類型和其他固有信息。

新增的LockDeviceTypeKind和TypeTag兩個(gè)屬性，分別用于描述裝置分類和類型標(biāo)識(shí)；新增的LockDevices關(guān)聯(lián)端，用于描述屬于該信息模型（LockDeviceInfo）的所屬閉鎖裝置（LockDevice）；可以通過(guò)AssetModel（繼承于AssetInfo）關(guān)聯(lián)端，描述裝置的固有信息（例如生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品型號(hào)，尺寸等）。模型完整的屬性和關(guān)聯(lián)，分別見(jiàn)表3和表4。

表1 FivePrevention:: LockDevice的屬性

表2 FivePrevention:: LockDevice和其他類關(guān)聯(lián)端

表3 FivePrevention:: LockDeviceInfo的屬性

表4 FivePrevention:: LockDeviceInfo和其他類關(guān)聯(lián)端

3 擴(kuò)展設(shè)備資產(chǎn)模型

在DL/T 1080的標(biāo)準(zhǔn)模型中，設(shè)備的物理模型（Asset）和電氣模型（PowerSystemResource），都沒(méi)有描述設(shè)備五防操作功能的模型。為了描述設(shè)備之間的五防操作閉鎖邏輯規(guī)則，需構(gòu)建一個(gè)專門的模型。

3.1 構(gòu)建設(shè)想

要在資產(chǎn)（Asset）中增加一個(gè)功能，根據(jù)Assets模型泛化指導(dǎo)方針，應(yīng)該通過(guò)AssetFunction的泛化構(gòu)造新模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。泛化指導(dǎo)方針如圖2所示。

現(xiàn)有的很多設(shè)備，其資產(chǎn)數(shù)據(jù)直接使用Asset建模的，并沒(méi)有使用其泛化模型，而Asset和AssetFunction兩個(gè)類之間也沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)。因此即使泛化AssetFunction新構(gòu)建了五防操作功能模型，也無(wú)法將其關(guān)聯(lián)到Asset模型。

所以建立Asset和AssetFunction直接的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是將現(xiàn)有設(shè)備的資產(chǎn)（Asset）模型擴(kuò)展出關(guān)聯(lián)五防操作功能模型的關(guān)鍵。DL/T 1080標(biāo)準(zhǔn)提到：在今后的DCIM版本中，如果多次發(fā)現(xiàn)對(duì)AssetFunction泛化和Asset或AssetContainer之間的關(guān)系的需求，類的通用關(guān)系很可能取代具體關(guān)系。因此，在DL/T 1080新版本發(fā)布之前，可擴(kuò)展建立AssetFunction和Asset類的通用關(guān)系。

圖2 DCIM資產(chǎn)

3.2 具體方案

五防操作功能模型的總體方案如圖3所示，通過(guò)五防操作功能模型（FPOperateFunction），以及擴(kuò)展AssetFunction和Asset之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了從Asset增加關(guān)聯(lián)五防操作功能模型。

五防操作功能模型（FPOperateFunction）是按照Assets模型泛化規(guī)范，從AssetFunction派生的，用于存儲(chǔ)的設(shè)備五防操作邏輯規(guī)則腳本；本方案增加了Asset和AssetFunction的通用關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)將五防操作功能模型（FPOperateFunction）關(guān)聯(lián)到設(shè)備資產(chǎn)（Asset）上。

圖3 五防操作功能模型

3.3 模型詳細(xì)設(shè)計(jì)

1）擴(kuò)展資產(chǎn)（Asset）模型

資產(chǎn)（Asset）模型原有的屬性保持不變，只是增加了一個(gè)AssetFunctions關(guān)聯(lián)端，用于關(guān)聯(lián)包含的資產(chǎn)功能（AssetFunction）。資產(chǎn)（Asset）和資產(chǎn)功能（AssetFunction）是一對(duì)多的關(guān)系，一個(gè)資產(chǎn)可以有很多功能，而一個(gè)功能只能屬于一個(gè)資產(chǎn)。模型完整的關(guān)聯(lián)見(jiàn)表5。

表5 Assets:: Asset和其他類關(guān)聯(lián)端

2）擴(kuò)展資產(chǎn)功能（AssetFunction）模型

AssetFunction（資產(chǎn)功能）模型的屬性保持不變，增加了一個(gè)Asset關(guān)聯(lián)，用于描述功能所屬的資產(chǎn)（Asset）。模型完整的關(guān)聯(lián)見(jiàn)表6。

表6 Assets:: AssetFunction和其他類關(guān)聯(lián)端

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

遵循本次修訂的擴(kuò)展模型，在GPMS2.0系統(tǒng)上繪制好防誤類圖元，以網(wǎng)絡(luò)總線方式將設(shè)備圖模信息、臺(tái)賬數(shù)據(jù)等共享到本系統(tǒng)，無(wú)需人工干預(yù)，系統(tǒng)解析后自動(dòng)生成電氣一次接線圖，系統(tǒng)再根據(jù)檢修申請(qǐng)單，自動(dòng)生成調(diào)度指令票，根據(jù)調(diào)度指令項(xiàng)自動(dòng)生成倒閘操作票并傳電腦鑰匙操作，操作完后回傳結(jié)果，完成整個(gè)數(shù)據(jù)的閉環(huán)流轉(zhuǎn)，滿足國(guó)網(wǎng)公司“源端惟一、全省共享”的數(shù)據(jù)共享要求，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互圖如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互圖

該系統(tǒng)已在杭州余杭局某配電工程投入使用。

5 結(jié)論

本文基于DL/T 1080標(biāo)準(zhǔn)及其擴(kuò)展規(guī)范，設(shè)計(jì)了防止電氣誤操作的通用模型，采用該模型開(kāi)發(fā)防止電氣誤操作業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，可與其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成和互操作。該模型可作為DL/T 1080標(biāo)準(zhǔn)非規(guī)范類使用，各專家和電力行業(yè)人員對(duì)該模型進(jìn)行討論、研究、科研驗(yàn)證和改進(jìn)。在不久將來(lái)能夠發(fā)布模型的規(guī)范類，從而實(shí)現(xiàn)防止電氣誤操作的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，從而進(jìn)一步推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造。

防止電氣誤操作模型雖然是基于配電網(wǎng)（符合DL/T 1080標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)計(jì)，實(shí)際上也可用于主網(wǎng)（符合DL/T 890標(biāo)準(zhǔn)），因此該模型可以作為整個(gè)電網(wǎng)的防止電氣誤操作通用模型。