電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控及防誤技術(shù)研究

王明曉

（國網(wǎng)江西鄱陽縣供電有限責(zé)任公司）

電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控及防誤技術(shù)研究

王明曉

（國網(wǎng)江西鄱陽縣供電有限責(zé)任公司）

在我國社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的現(xiàn)階段，電網(wǎng)建設(shè)的速度也隨之實現(xiàn)了較大程度的加快，隸屬于地區(qū)的調(diào)度和管轄線路以及設(shè)備數(shù)量也在逐漸增多，但是由于固有的電網(wǎng)調(diào)度管理與設(shè)備質(zhì)量之間存在不相協(xié)調(diào)的問題，使得調(diào)度失誤事故頻繁發(fā)生，對于人們生活和生產(chǎn)用電產(chǎn)生了十分嚴(yán)重的影響。為此，本文對電網(wǎng)調(diào)度中存在的實際問題進行了分析，并重點介紹了電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控及防誤技術(shù)。

電網(wǎng)調(diào)度；智能監(jiān)控；防誤；技術(shù)應(yīng)用

前言

在市場經(jīng)濟不斷發(fā)展的當(dāng)下，電力能源需求的不斷增加使得電網(wǎng)規(guī)模的建設(shè)也呈現(xiàn)出日新月異的變化，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜、供電能力逐漸增強的另一方面，電網(wǎng)中出現(xiàn)大面積停電的風(fēng)險也越來越大，其會造成的后果也越來越嚴(yán)重，事故的頻繁出現(xiàn)要求我們必須要對電網(wǎng)安全運行的問題予以高度的重視，同時建立起行之有效的監(jiān)控機制和應(yīng)急預(yù)案來切實提高電網(wǎng)調(diào)度的穩(wěn)定性。通過不斷的研究，我國目前已經(jīng)形成了一套具有自動型和智能化的電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控與防誤系統(tǒng)，為電網(wǎng)突發(fā)事件提供決策支持，同時給人們生活和社會生產(chǎn)用電帶來了重要的前提保證。

1 電網(wǎng)調(diào)動中存在的實際問題

1.1 經(jīng)驗型調(diào)度對人員過分依賴

對于電網(wǎng)運行管理而言，為了保證局部電網(wǎng)的供電能力以及全網(wǎng)的電力動態(tài)平衡，需要工作人員利用各種分析工具對相關(guān)問題進行分析和判斷，包括了穩(wěn)定限額的離線維護、電網(wǎng)運行方式的改變以及設(shè)備狀態(tài)檢修等，這種經(jīng)驗型調(diào)度主要依靠工作人員的個人技能水平和實踐經(jīng)驗。

1.2 電網(wǎng)監(jiān)控智能化程度較低

在不同的環(huán)境溫度或者是不同的檢修方式的情況下，相同設(shè)備和相同斷面都會出現(xiàn)不同的限額，對設(shè)備的調(diào)整和斷面限額的穩(wěn)定都需要工作人員進行判斷和實際操作，在此過程中極易出現(xiàn)限額調(diào)整滯后或者是與實際情況不相協(xié)調(diào)的問題；且智能化程度較低使得對電網(wǎng)運行中的薄弱環(huán)節(jié)無法實現(xiàn)準(zhǔn)確的判斷。

1.3 信息缺少有效的歸納和組合

當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度中出現(xiàn)故障的時候，由于信息缺少一定的有效除錯和整理，使得監(jiān)控要點常常會被隱沒在海量的電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)和告警信息當(dāng)中，再加之錯誤的數(shù)據(jù)信息會給事故的處理帶來一定的干擾作用，使得工作人員對電網(wǎng)調(diào)度的實際運行狀態(tài)無法實現(xiàn)整體的把握，最終出現(xiàn)錯誤判斷的結(jié)果。

1.4 缺乏輔助性的決策軟件

當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度運行中出現(xiàn)故障的時候，由于變電站中無人值班的情況越來越嚴(yán)重，使得工作人員無法通過有效的電話匯報來掌握現(xiàn)場的實際情況，使得工作人員對電網(wǎng)事故的反應(yīng)和處理速度都較為延緩；且由于缺乏故障診斷和輔助性的決策軟件，僅僅依靠工作人員的工作經(jīng)驗是無法提高事故處理水平的。

2 電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控和防誤技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控和防誤系統(tǒng)主要包括了電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控子系統(tǒng)和電網(wǎng)事故處理輔助決策子系統(tǒng)，其對數(shù)據(jù)信息的處理流程如圖1所示，為了更好的認(rèn)識和理解電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控和防誤技術(shù)，下面分別對其進行了詳細的論述：

2.1 電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控

2.1.1 電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)的智能監(jiān)視

對電網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)實現(xiàn)智能監(jiān)控的前提是要建立設(shè)備和設(shè)備之間的靜態(tài)鏈接關(guān)系，利用SCADA系統(tǒng)對開關(guān)、閘刀、一次設(shè)備等信號實現(xiàn)有效的采集，并以數(shù)據(jù)庫的形式進行保存。對于系統(tǒng)運行設(shè)備狀態(tài)庫而言，設(shè)備名稱和SCADA系統(tǒng)設(shè)備庫是相互對應(yīng)的，且要保證設(shè)備信息的完整性；對于設(shè)備運行狀態(tài)的分析判斷是以遙測信號為實際依據(jù)的，當(dāng)設(shè)備的相關(guān)信號發(fā)生改變的時候，系統(tǒng)會進行自動的記錄；同時，系統(tǒng)還可以通過獨立的畫面顯示出電網(wǎng)當(dāng)前所有設(shè)備的運行方式。

2.1.2 電網(wǎng)穩(wěn)定斷面的智能監(jiān)視

電網(wǎng)穩(wěn)定斷面的智能監(jiān)視技術(shù)可以實現(xiàn)穩(wěn)定限額庫和電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)的自動匹配，對離線穩(wěn)定限額進行實時更新。①系統(tǒng)采用了穩(wěn)定限額模型對監(jiān)控規(guī)則進行了結(jié)構(gòu)化的描述，并與三區(qū)信息管理系統(tǒng)的穩(wěn)定限額自動實現(xiàn)了同步更新和信息共享；②根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、季?jié)條件、溫度變化等基本情況能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)實現(xiàn)自動的識別，并結(jié)合線路潮流等相關(guān)因素實現(xiàn)對限額的自動條件匹配，經(jīng)過工作人員確定之后進行生效或者是廢除；③系統(tǒng)會對已經(jīng)確認(rèn)的穩(wěn)定限額進行統(tǒng)計，對于出現(xiàn)的越限和重載等問題會予以警告提示。

2.1.3 電網(wǎng)運行狀態(tài)與安全的智能監(jiān)視

①系統(tǒng)會對電網(wǎng)一二次設(shè)備的停役、頻率越限、有功備用、電壓越限以及機組窩出力等指標(biāo)進行實時監(jiān)控，通過對其穩(wěn)定運行的裕度計算，為工作人員的判斷提供準(zhǔn)確的依據(jù)；②通過靜態(tài)安全分析工具對全網(wǎng)進行N-1掃描，掃描結(jié)果根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的實際情況來實現(xiàn)篩選，，使得工作人員對電網(wǎng)調(diào)度的危險點進行預(yù)判；③將電網(wǎng)穩(wěn)定限額可控和在控為首要目標(biāo)，對機組出力和主變負(fù)荷的調(diào)整進行靈敏度計算，為工作人員提供調(diào)度穩(wěn)定的調(diào)節(jié)策略。

2.2 電網(wǎng)事故處理輔助決策

2.2.1 電網(wǎng)信息的實時偵聽

電網(wǎng)調(diào)度事故處理輔助決策子系統(tǒng)會對調(diào)度自動化進行實時的信息偵聽，主要包括遙信變位、檢修接地、動作信息、保護狀態(tài)等內(nèi)容，為了避免冗余信息的干擾，要事先對系統(tǒng)進行信息定制；為了保證事故的診斷和分析正確，還利用了GPS時標(biāo)和SOE信號進行了輔助驗證；同時，在發(fā)現(xiàn)故障的時候，系統(tǒng)還會對電網(wǎng)潮流信息和電壓信息進行自動核對，確認(rèn)無誤之后才會啟動事故診斷功能。

圖2 潮流突變檢查原理示意圖（左：故障前；右：故障后）

2.2.2 電網(wǎng)故障診斷

電網(wǎng)故障診斷的主要內(nèi)容包括了故障范圍、故障點、故障類型以及確認(rèn)報警信息等任務(wù)。①當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控到故障信息止嘔，會對其進行自動甄別，并及時向調(diào)度人員提供事故的實時畫面；②將一二次設(shè)備的動作邏輯作為基礎(chǔ)，對故障的停電范圍和出現(xiàn)故障的元件進行綜合的關(guān)聯(lián)分析；③在故障診斷結(jié)束之后，系統(tǒng)會自動生成診斷報告，并對報警信息進行進一步的確認(rèn)，以便于調(diào)度人員迅速的做出反應(yīng)和判斷。

2.2.3 事故處理輔助決策

當(dāng)故障發(fā)生之后，在對故障區(qū)域進行重點監(jiān)控分析的基礎(chǔ)之上，著重于進行全網(wǎng)和局部電網(wǎng)的電力平衡恢復(fù)工作；且系統(tǒng)會對設(shè)備元件的過載、斷面潮流超穩(wěn)定限額等問題進行自動的處理；同時，系統(tǒng)還會對事故之后的N-1開斷進行分析，調(diào)度人員據(jù)此采取常態(tài)化的控制措施，以避免事故擴大的風(fēng)險；另外，系統(tǒng)會根據(jù)事故的類型和具體元件來提出符合相關(guān)要求的事故處理意見。

2.2.4 在線事故預(yù)案

電網(wǎng)調(diào)度智能監(jiān)控和防誤技術(shù)還可以提出在線事故預(yù)案。首先，對預(yù)想的電網(wǎng)故障進行潮流計算，實現(xiàn)安全自動裝置動作策略的模擬，并利用PAS靜態(tài)分析功能對結(jié)果按照嚴(yán)重程度進行自動排序；在電網(wǎng)安全較為薄弱的環(huán)節(jié)進行靈敏度分析，同時提出恢復(fù)電網(wǎng)調(diào)度平穩(wěn)運行的調(diào)整意見，使得預(yù)案編制的準(zhǔn)確性得到了較大程度的提升。

3 結(jié)束語

綜上所述，由于電網(wǎng)調(diào)度運行涉及到了多種不同方面的工作內(nèi)容，我國現(xiàn)階段的電網(wǎng)調(diào)度工作中仍然存在著過度依賴人員主觀判斷、信息缺乏有效的歸納和整理、智能化程度較低以及缺少輔助性決策軟件等實際問題，而地區(qū)電網(wǎng)調(diào)動智能監(jiān)控及防誤技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)φ{(diào)度操作票實施的全過程進行綜合管理，通過智能化的模擬和校驗，有效的避免了操作失誤問題的出現(xiàn)，對大面積停電事故的發(fā)生起到了積極的防護作用，是提高電網(wǎng)調(diào)度安全穩(wěn)定運行的重要保障。

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2015-12-1