賈 濤，雷 興，王 媚，徐 楠，彭 勇，徐霄鷹

(1.國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，濟南 250002；2.國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 201204；3.國網(wǎng)上海市電力公司，上海 200438)

基于移動Agent的臨時接地線狀態(tài)監(jiān)控方案

賈 濤1，雷 興2，王 媚2，徐 楠2，彭 勇3，徐霄鷹2

(1.國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，濟南 250002；2.國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 201204；3.國網(wǎng)上海市電力公司，上海 200438)

根據(jù)目前臨時接地線管理存在的問題，提出基于多代理技術(shù)的臨時接地線分布式管理方案，通過壓力傳感元件監(jiān)測接地線夾是否可靠，通過掛接地線時電流電壓的變化來判斷接地點是否可靠，通過注入低頻信號并測量回路電流來判斷接地線運行期間是否可靠接地。通過多代理技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)接地線與運行人員、檢修人員、五防機、自動化后臺的實時信息交互，實時監(jiān)測接地線狀態(tài)，并參與五防校核，實現(xiàn)了對臨時接地線狀態(tài)感知的全員覆蓋、實時自檢及多平臺展示和校核的要求，提高了臨時接地線的運行管理工作效率和調(diào)控一體化的操作安全性。

臨時接地線；多代理技術(shù)；狀態(tài)自檢；五防校核

臨時接地線是電氣設(shè)備停電檢修工作必需的一種安全器具，是保護運維檢修人員人身安全的生命線。在實際工作中，接地線的操作多屬于臨時性的，需要頻繁地掛接、拆除，容易因遺漏或疏忽等過失導(dǎo)致誤掛、誤拆、漏掛、漏拆等，使得本應(yīng)起到保護作用的臨時接地線反而成了重大誤操作隱患。在掛接地線和接地線運行過程中，缺乏在線監(jiān)測接地點虛接地、線夾松動等異常情況的功能，使得接地線失去保護作用。

目前臨時接地線的掛、拆采用人工進行操作與檢查，防誤依靠兩票三制來保證。這種模式存在無法自動檢測接地狀態(tài)的有效性；無法參與五防校核；無法定位查找等問題。多代理系統(tǒng)的智能性、協(xié)作性以及高效性，為更好地進行分層分布的電力設(shè)備管理提供了新的思路和方法。文獻[1]基于多代理技術(shù)研究電壓的狀態(tài)控制。文獻[2]研究了智能設(shè)備閉鎖的多代理架構(gòu)。文獻[3]采用移動代理來實現(xiàn)定位。

本文提出一種臨時接地線狀態(tài)辨識方案，采用多代理技術(shù)，有檢修人員代理和運行人員代理發(fā)送接地線自檢命令給接地線代理，通過接地線代理自動檢測臨時接地線的接地狀態(tài)，并實時發(fā)送給檢修人員代理、運行人員代理、五防機代理和自動化后臺代理等進行顯示，對臨時接地線狀態(tài)進行監(jiān)測，避免工作期間臨時接地線失效而失去保護；五防機代理主要用于電力設(shè)備的五防檢驗，自動化后臺代理用于接地線狀態(tài)的實時遠程監(jiān)測。這可實現(xiàn)對臨時接地線狀態(tài)感知的全員覆蓋、實時自檢及多平臺展示和校核的要求，有效地提高臨時接地線的運行管理工作的水平。

1 系統(tǒng)原理

基于多代理技術(shù)的臨時接地線狀態(tài)自檢方案，主要由接地線代理、檢修人員代理、運行人員代理、五防代理和自動化后臺代理等構(gòu)成(見圖1)。多代理之間的信息交互實現(xiàn)了對臨時接地線狀態(tài)感知的全員覆蓋、實時自檢及多平臺展示和校核，有效提高了臨時接地線的運行管理工作效率。

圖1 基于多代理技術(shù)的臨時接地線狀態(tài)自檢方案

該系統(tǒng)需要具備以下功能。

(1)自動檢測臨時接地線的接地狀態(tài)(接地線Agent)，包括三相線夾是否夾牢，接地點是否松動等，具備定時自檢、開工許可自檢等模式，并可及時將接地狀態(tài)發(fā)送給檢修人員Agent、運行人員Agent、五防機Agent、自動化后臺Agent等目標。

(2)在五防屏或微機五防界面的相應(yīng)設(shè)備上展示臨時接地線的狀態(tài)。五防機進行模擬操作時，需判斷該間隔是否存在臨時接地線，并進行五防校核，避免帶電掛地線或帶地線合閘等惡性誤操作事故的發(fā)生。

(3)檢修工作負責(zé)人通過佩戴智能終端IED(檢修人員Agent)來實時監(jiān)測接地線狀態(tài)，防止工作期間臨時接地線失效從而失去保護。

(4)通過北斗定位系統(tǒng)快速定位臨時接地線，便于拆除。

接地線代理用于自動檢測臨時接地線的接地狀態(tài)，并實時發(fā)送給檢修人員代理、運行人員代理、五防機代理和自動化后臺代理進行顯示。檢修人員代理和運行人員代理用于發(fā)送接地線自檢命令給接地線代理，并實時監(jiān)測接地線狀態(tài)，避免工作期間臨時接地線失效而失去保護。五防機代理用于電力設(shè)備的五防檢驗，所述的自動化后臺代理用于接電線狀態(tài)的實時遠程監(jiān)測。

各代理均包括人機界面，用于代理與用戶的交互；通信模塊，用于和其他代理交換信息；數(shù)據(jù)分析處理模塊，用于對接收到的數(shù)據(jù)信息進行分析，判斷接地線狀態(tài)；數(shù)據(jù)存儲器，用于儲存各代理已有的知識、經(jīng)驗或者數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來自與其他代理的交互過程或者以往處理過的問題。

2 狀態(tài)自檢

臨時接地線狀態(tài)包括三相線夾和接地線夾是否夾牢，以及接地點是否可靠接地。臨時接地線狀態(tài)自檢流程見圖2。臨時接地線接收到自檢命令后，通過壓力傳感器判斷線夾是否牢固，通過注入交流信號檢測回路電流來判斷接地點的有效性。

(1)在對電力設(shè)備進行檢修作業(yè)時，由檢修人員代理和運行人員代理向接地線代理發(fā)送臨時接地線自檢命令，接地線代理接收到自檢命令后，開始對臨時接地線狀態(tài)進行檢測。

(2)檢測三相線夾和接地線夾是否夾牢的方法為：在臨時接地線的三相線夾和接地線夾上設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器實時檢測三相線夾和接地線夾的壓力信號，并發(fā)送給接地線代理。接地線代理根據(jù)壓力傳感器發(fā)送的壓力信號，判斷各個線夾是否牢固且充分接觸，并當(dāng)檢測到三相線夾或接地線夾松動后, 發(fā)出報警信號，如圖3所示。壓力傳感器判別牢固可靠接觸應(yīng)同時滿足以下兩點：壓力達到設(shè)定值后壓力傳感測點動作，判別可靠夾緊；多個壓力傳感測點中85%以上都啟動，判別接觸面積充分。

圖2 接地線自檢流程圖

壓力傳感器判別牢固可靠接觸的判別公式為

(1)

式中Tc——壓力傳感器測量到的壓力值；Tset——壓力可靠夾緊的閾值；Nc——壓力傳感測點實際接觸點數(shù)；Ntotal——全部測點數(shù)；k——系數(shù)，取0.85。

圖3 檢測線夾是否夾牢的接線圖

(3)檢測臨時接地線接地點是否可靠接地的方法為：在臨時接地線固定好接地點后，在逐相掛三相線夾時，若接地線代理檢測到對應(yīng)相有電流流過，則判定接地線可靠接地，若對應(yīng)相沒有電流流過，則接地點沒有可靠接地，接地線代理發(fā)出報警信號，如圖4所示。

壓力傳感器判別牢固可靠接觸的判別公式為

Ip≥Iset

(2)

式中Ip——A、B、C各相流過的電流值；Iset——判斷有流的閾值。

圖4 檢測接地點是否可靠接地的接線圖

(4)在人為自檢或定時自檢接地線是否可靠接地時，向三相線夾逐一注入低頻交流電壓，如圖4所示。通過測量回路電流來判斷接地線運行期間是否可靠接地。注入特定頻率的交流信號，只要監(jiān)測到相應(yīng)頻率的電流，即可判定為接地線可靠接地，如式(2)，只是其中測量到的是特定頻率的電流。

接地線代理將臨時接地線狀態(tài)實時發(fā)送給自動化后臺代理，通過所述的自動化后臺代理實時遠程監(jiān)控接地線狀態(tài)，并在監(jiān)測到接地線狀態(tài)異常時報警，提醒檢修人員和運行人員，避免工作期間臨時接地線失效而對檢修人員和運行人員失去保護。臨時接地線自檢方法設(shè)置有五防機代理，用于電力設(shè)備的五防檢驗。

3 基于RuBee/ZigBee的信息交互

RuBee標識技術(shù)是電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，ZigBee技術(shù)適合應(yīng)用于變電站綜合自動化系統(tǒng)。

3.1基于RuBee技術(shù)進行辨識

RuBee(IEEE Std 1902.1—2009)是一種新型電子標識技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向、非接觸、點對點傳輸?shù)?，并且工作頻率小于450 kHz，數(shù)據(jù)處理速率達到300～9 600 bit/s。RuBee系統(tǒng)由讀寫器(Reader)、標簽(TAG)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成，如圖5所示。

圖5 標識系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

RuBee標簽是RuBee系統(tǒng)的載體，由于自供電，需要自動調(diào)節(jié)狀態(tài)來省電。標簽被設(shè)定為2種工作狀態(tài)：Sleep(休眠)和Listen(偵聽)，見圖6。

當(dāng)標簽處于Sleep狀態(tài)時，在固定周期間隔內(nèi)檢測是否有有效載波；如果檢測到有效載波(131 kHz)，則進入Listen狀態(tài)；當(dāng)標簽處于Listen狀態(tài)時，時刻準備接受命令和回復(fù)命令；若一定時間間隔內(nèi)，沒有檢測到有效載波，則標簽重新進入Sleep狀態(tài)。

圖6 電子標簽的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖

3.2基于ZigBee技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

臨時接地線管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7所示。臨時接地線通過對接地點RuBee標簽的讀寫，識別其位置、類型等信息，通過ZigBee接入地線管理機，實時在線監(jiān)控臨時接地線的狀態(tài)；地線管理機接入站控層網(wǎng)絡(luò)，參與全站五防校核。

圖7 臨時接地線管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4 系統(tǒng)應(yīng)用

檢修期間，當(dāng)檢修人員在檢修區(qū)域內(nèi)掛接臨時接地線后，臨時接地線會通過對接地點RuBee標簽的讀寫，將接地線的位置通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給五防系統(tǒng)。五防系統(tǒng)收到后，根據(jù)收到的位置信息，自動匹配到一次接線圖中所對應(yīng)的線路上，并在對應(yīng)的線路上顯示接地線已掛接的狀態(tài)。此后，在接地線未拆除前，五防系統(tǒng)中地線始終顯示掛接狀態(tài)，并且該狀態(tài)量實時參與五防邏輯判斷，只要現(xiàn)場不拆除接地線，運行人員始終無法在五防系統(tǒng)對該線路開出送電票，從而無法進行送電操作，全面防止由于臨時地線漏拆導(dǎo)致的帶接地線合閘事故的發(fā)生。

檢修結(jié)束，檢修人員拆除臨時接地線后，顯示在五防系統(tǒng)中的地線圖標會自動消失，且不再參與五防邏輯判斷，此時，運行人員就可以開送電票，完成送電操作。

5 結(jié)語

本文采用多代理技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計臨時接地線的分布式管理方案，通過壓力傳感元件監(jiān)測接地線夾是否可靠，通過掛接地線時電流電壓的變化來判斷接地點是否可靠，通過注入低頻信號并測量回路電流來判斷接地線運行期間是否可靠接地；通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多代理技術(shù)，實現(xiàn)接地線與運行人員、檢修人員、五防機、自動化后臺實現(xiàn)信息交互，實時監(jiān)測接地線狀態(tài)，并參與五防校核，實現(xiàn)了對臨時接地線狀態(tài)感知的全員覆蓋、實時自檢及多平臺展示和校核的要求，有效提高臨時接地線的運行管理工作效率，用以解決目前在接地線防誤操作方面因依靠制度防誤和人為判斷容易產(chǎn)生誤判帶來人身財產(chǎn)損害的問題。

[1] 魯斌, 劉雪艷. 基于MAS和CA的多微電網(wǎng)孤島模式下無功電壓的控制[J].電力自動化設(shè)備, 2016, 36(3): 6-14.

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(本文編輯：趙艷粉)

Condition Monitoring Scheme for Temporary Grounding Line Based on Mobile Agent

JIA Tao1, LEI Xing2, WANG Mei2, XU Nan2, PENG Yong3, XU Xiaoying2

(1.Technology College of State Grid, Jinan 250002, China; 2. Maintenance Company, Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 201204, China; 3. Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 200438, China)

According to the current problems of temporary grounding line management, a distributed management scheme for temporary grounding line based on multi-agent technology is proposed. The pressure sensing element is used to monitor the reliability of the grounding clamp; the change of current and voltage is used to judge the reliability of the grounding point; the low-frequency signals are injected and the loop current is measured to determine the reliability of the grounding line during the operation. The multi-agent technology and networking technology are applied to realize the real-time information interaction of grounding line and operating personnel, maintenance personnel, five-prevention machine and automatic background, and achieve real-time monitoring of grounding condition. The grounding line is participated into five-prevention check. The requirements such as full coverage of temporary grounding line, real-time self-checking, multi-platform display and check, are achieved to improve the efficiency of temporary grounding line operation and management and safety of control integration.

temporary grounding line; multi agent technology; condition shelf-checking; five-prevention check

10.11973/dlyny201704002

賈 濤(1984—)，男，碩士，工程師，從事電力系統(tǒng)及其自動化研究工作。

TM862

：A

：2095-1256(2017)04-0379-04

2017-04-15