地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理模式研究與應(yīng)用

【摘要】近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，各地電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，運(yùn)行方式管理工作日益復(fù)雜，給電網(wǎng)工作者準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)運(yùn)行方式帶來(lái)了困難。全面提升地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行方式管控水平，是擺在每個(gè)電網(wǎng)工作者面前的重要課題。本文通過(guò)深刻剖析電網(wǎng)運(yùn)行方式管理的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，提出了建立適應(yīng)新環(huán)境的新型運(yùn)方管理模式的目標(biāo)，提出了新型運(yùn)方管理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及各自的邏輯功能框架，研究了與新系統(tǒng)相適應(yīng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)、運(yùn)行、管理的各項(xiàng)管理措施和制度，從而最終形成了全景式電網(wǎng)運(yùn)行方式管理模式。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)運(yùn)行方式管理;全景式;運(yùn)方管理模式

1.地區(qū)運(yùn)方管理現(xiàn)狀

SCADA系統(tǒng)目前作為電網(wǎng)運(yùn)行方式管理的主系統(tǒng)，承擔(dān)了電網(wǎng)運(yùn)方管理的核心任務(wù)，其運(yùn)方管理相關(guān)功能主要有：電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)顯示界面以及相關(guān)高級(jí)功能。通過(guò)SCADA系統(tǒng)可以方便的查看電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，但作為新環(huán)境下的運(yùn)行方式管理主系統(tǒng)還有所欠缺：

（1）電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)是SCADA系統(tǒng)的基石。但是在目前的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，只有是否存在設(shè)備的記錄，而沒(méi)有設(shè)備詳細(xì)運(yùn)行信息資料。

（2）電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)顯示界面清晰展示了電網(wǎng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這也是SCADA系統(tǒng)的主界面。但在顯示設(shè)備一次運(yùn)行狀態(tài)時(shí)不能夠顯示二次運(yùn)行狀態(tài)，也不能顯示網(wǎng)絡(luò)一二次配置的詳細(xì)情況，另外，在大多數(shù)地區(qū)應(yīng)用的SCADA系統(tǒng)中，對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式和潮流分布的顯示尚還欠缺，而這些都是運(yùn)行方式管理工作所亟需的內(nèi)容。

（3）SCADA系統(tǒng)拓展了多種高級(jí)功能，包含電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算等各個(gè)方面，但涉及到具體的運(yùn)行方式管理工作時(shí)，例如歷史運(yùn)行方式顯示、運(yùn)行方式核查、年度運(yùn)行方式制定等工作，這些功能則尚未包含。

（4）SCADA系統(tǒng)還缺乏電網(wǎng)運(yùn)方管理需要的相關(guān)智能化功能。如自動(dòng)識(shí)別方式薄弱環(huán)節(jié)并告警、自動(dòng)判別不合理的電網(wǎng)方式安排、根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況和健康狀況等綜合給出運(yùn)方分析報(bào)告等。這些高級(jí)功能的引入需要新技術(shù)的應(yīng)用，也需要管理模式的創(chuàng)新。

2.地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理基礎(chǔ)資料庫(kù)研究

基礎(chǔ)資料庫(kù)應(yīng)包含的內(nèi)容主要有：設(shè)備與電網(wǎng)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)備與電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、運(yùn)方核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)以及運(yùn)方核心業(yè)務(wù)資料支撐平臺(tái)。設(shè)備與電網(wǎng)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)記錄了電網(wǎng)設(shè)備存在與否和電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。設(shè)備與電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的記錄系統(tǒng)。運(yùn)方核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)涵蓋了運(yùn)方業(yè)務(wù)和電網(wǎng)運(yùn)行的核心數(shù)據(jù)。運(yùn)方核心業(yè)務(wù)資料支撐平臺(tái)結(jié)合設(shè)備與電網(wǎng)基礎(chǔ)信息、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，囊括了電網(wǎng)運(yùn)方管理的所有資料。

2.2 地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)研究

不僅電網(wǎng)運(yùn)方顯示需要更加直觀的展示界面，運(yùn)方管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)也需要顯示和維護(hù)系統(tǒng)。在原有的運(yùn)方管理模式中并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一直觀的界面，運(yùn)方工作需要在不同材料中互相切換，降低了運(yùn)方工作的效率。研究建立新型運(yùn)方管理動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)，充分展示基礎(chǔ)資料庫(kù)中電網(wǎng)的運(yùn)行信息，提高信息查詢和維護(hù)工作的精度、速度和準(zhǔn)確度，是新型運(yùn)方管理系統(tǒng)不可或缺的重要內(nèi)容。

動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是建立更直觀顯示系統(tǒng)運(yùn)行方式展示界面，二是建立基礎(chǔ)資料庫(kù)的交互展示界面。

2.3 地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理高級(jí)拓展功能和智能運(yùn)方管理研究

有運(yùn)方基礎(chǔ)資料庫(kù)和新型動(dòng)態(tài)展示界面作為支撐，將大大便利于運(yùn)方各項(xiàng)工作的開(kāi)展。比如前面提到的方式核查和年度運(yùn)方制定工作，只需要通過(guò)展示系統(tǒng)與基礎(chǔ)資料庫(kù)中的基礎(chǔ)信息、運(yùn)行狀態(tài)和業(yè)務(wù)資料進(jìn)行交互更新，可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)運(yùn)方高級(jí)拓展功能。

有了基礎(chǔ)資料庫(kù)的數(shù)據(jù)支撐，結(jié)合智能電網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，給智能運(yùn)方管理工作提供了可能。目前，筆者從四個(gè)方面展開(kāi)了智能運(yùn)方管理工作的研究，分別是電網(wǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性判別模塊、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)準(zhǔn)確性判別模塊、電網(wǎng)運(yùn)方數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)。

2.4 建立地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理模式：技術(shù)支撐和管理措施

地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理基礎(chǔ)資料庫(kù)、動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)、高級(jí)拓展功能和智能運(yùn)方管理系統(tǒng)相結(jié)合，將涵蓋整個(gè)運(yùn)行方式管理工作，大大降低運(yùn)方管理工作復(fù)雜度，全面提高運(yùn)方管理工作水平，構(gòu)建完成全景式電網(wǎng)運(yùn)行方式管理系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在實(shí)踐中，系統(tǒng)的運(yùn)行管理還采用了“橫縱結(jié)合，快速迭代”的工作原則?！皺M縱結(jié)合”就是將系統(tǒng)的運(yùn)行管理和電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況相結(jié)合，系統(tǒng)要切實(shí)滿足電網(wǎng)運(yùn)行管理的要求，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)管理人員不僅要軟件能力強(qiáng)，更要電網(wǎng)業(yè)務(wù)精，掌握電網(wǎng)和設(shè)備的運(yùn)行情況。“快速迭代”是指系統(tǒng)應(yīng)用工作及時(shí)迅速的反應(yīng)電網(wǎng)變化情況，反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行情況，當(dāng)條件發(fā)生改變時(shí)，團(tuán)隊(duì)立即分工協(xié)作，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，保證系統(tǒng)與電網(wǎng)運(yùn)行同步。

3.小結(jié)與展望

本文從分析電網(wǎng)運(yùn)行方式管理工作的現(xiàn)狀和發(fā)展回顧出發(fā)，深刻剖析了電網(wǎng)運(yùn)行方式管理的發(fā)展歷程和當(dāng)前狀況，分析了現(xiàn)有以SCADA為核心的多系統(tǒng)運(yùn)行方式管理的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了建立適應(yīng)新環(huán)境的新型運(yùn)方管理模式的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)新形勢(shì)下運(yùn)方管理工作的研究，提出了地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)資料庫(kù)、動(dòng)態(tài)展示系統(tǒng)、高級(jí)拓展功能和智能運(yùn)方管理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)各部分的分析解構(gòu)，提出了各結(jié)構(gòu)的邏輯功能框架，最終完成了全景式電網(wǎng)運(yùn)行方式管理系統(tǒng)的搭建。本文還研究了與新系統(tǒng)相適應(yīng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)、運(yùn)行、管理的各項(xiàng)管理措施和制度，總結(jié)提煉出了“四團(tuán)隊(duì)法”任務(wù)分工、“橫縱結(jié)合、快速迭代”的工作原則和“嚴(yán)格和精益化”的運(yùn)行管理模式，從而最終創(chuàng)新性的形成了全景式電網(wǎng)運(yùn)行方式管理模式。

目前，地區(qū)電網(wǎng)全景式運(yùn)行方式管理模式正在兩方面著力進(jìn)行發(fā)展：一是開(kāi)發(fā)智能運(yùn)方管理系統(tǒng)，通過(guò)人工智能和數(shù)據(jù)挖掘的算法提供智能化的運(yùn)方管理信息;二是在立足于完善系統(tǒng)基礎(chǔ)功能的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行推廣應(yīng)用，發(fā)揮系統(tǒng)更大的價(jià)值。希望通過(guò)創(chuàng)新性的全景式電網(wǎng)運(yùn)方管理新模式，進(jìn)一步保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，為能源事業(yè)盡一份綿薄之力。