特高壓調度運行支持系統(tǒng)的重點信息技術研究

杜宇

[摘 要] 特高壓對于顯著提升我國電網(wǎng)的輸送電能力有重要作用，而且輸送同樣功率的電量，采用特高壓線路比常規(guī)的500 kV高壓線路節(jié)省50%左右的土地資源。除了輸送功率高外，特高壓交流輸電還具有電壓變化大、聯(lián)絡線功率波動大的特點，在一定程度上給電網(wǎng)調度運行增加了困難。因此，為了實現(xiàn)電網(wǎng)資源的最優(yōu)化配置，同時也是保障特高壓電網(wǎng)運行安全，必須要從技術層面，對特高壓調度運行支持系統(tǒng)展開研究。

[關鍵詞] 特高壓；調度運行；支持系統(tǒng)；可視化

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 11. 082

[中圖分類號] TP311；TM723 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）11- 0167- 02

0 引 言

特高壓調度運行支持系統(tǒng)主要包括視頻監(jiān)視、智能報警、能量管理等六大部分，基本上實現(xiàn)了對特高壓調度運行的靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體管理，從而保證了調度運行的便捷和安全。文章首先對該系統(tǒng)的大體運作流程進行了概述，隨后分別對各個子系統(tǒng)的構成、功能展開了詳細分析。

1 特高壓調度運行運行流程

國家電網(wǎng)公司籌備的“三交一直”特高壓建設工作相繼開工，電力系統(tǒng)的動態(tài)行為將會變得更加復雜。全面掌握特高壓電網(wǎng)運行狀態(tài)、實施進行電網(wǎng)宏觀調控，成為保證特高壓電網(wǎng)安全的重要工作。

特爾高壓調度運行支持系統(tǒng)是以能量管理系統(tǒng)為中心，綜合了廣域相量測量系統(tǒng)以及跨區(qū)域電網(wǎng)動態(tài)穩(wěn)定檢測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)能夠實現(xiàn)傳統(tǒng)的監(jiān)視、分析和控制延伸到廣域保護和安全協(xié)調防御，擴展到靜態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體的信息處理與分析。該系統(tǒng)支持的功能包括特高壓聯(lián)網(wǎng)監(jiān)視、特高壓系統(tǒng)調試監(jiān)視、特高壓廠站監(jiān)視、聯(lián)網(wǎng)重要斷面監(jiān)視、動態(tài)預警小干擾分析、裕度評估、電壓安全域、穩(wěn)定安全域、調度輔助決策、WAMS在線監(jiān)視、低頻振蕩在線分析與告警等，可全面滿足特高壓試驗示范工程調試與調度運行的需求。

2 特高壓調度運行支持系統(tǒng)的技術分析

2.1 特高壓調度可視化技術

可視化是特高壓調度運行支持系統(tǒng)最明顯的特點，它能夠重點解決特高壓聯(lián)網(wǎng)工程運行初期的電壓不穩(wěn)問題。根據(jù)具體工作需要的不同，可視化技術所能提供的功能也十分多樣，例如可以對特高壓聯(lián)網(wǎng)工程進行動態(tài)監(jiān)測，并將監(jiān)測結果以數(shù)據(jù)形式反饋到終端計算機上，借助于專門的成像和分析軟件，繪制出動態(tài)潮流圖和三維立體圖，便于工作人員直觀的掌握特高壓聯(lián)網(wǎng)工程的運行情況。

除此之外，可視化技術還能夠明確計算出線路的電能損耗情況以及不同區(qū)域的電壓分布情況。這樣一來，管理人員就可以以此為依據(jù)，合理調控不同區(qū)域的供電量，既保證了特高壓線路的運行安全，又滿足了不同地區(qū)的用電需求。

2.2 特高壓視頻監(jiān)視技術

視頻監(jiān)控系統(tǒng)以國電數(shù)據(jù)網(wǎng)為中心，分為視頻監(jiān)控端和數(shù)據(jù)處理端。視頻監(jiān)控端主要包含特高壓設備覆蓋區(qū)域的各個特高壓站，數(shù)據(jù)處理端主要是一些信息化處理設備，包括視頻服務系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫等。

監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機在采集視頻信息后，經(jīng)過簡單的處理，將圖像、視頻轉換成二進制數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h端視頻信號接收器。視頻服務系統(tǒng)在接受到前端數(shù)據(jù)信息后，將其輸入到專門的處理軟件中，管理人員能夠根據(jù)需要隨時調取各個區(qū)域的細節(jié)圖像信息，例如地區(qū)特高壓站的場地環(huán)境、設備運行狀況等。

從系統(tǒng)組成上看，特高壓視頻監(jiān)視技術能夠為其他各個系統(tǒng)提供最為基礎的數(shù)據(jù)信息，因此確保視頻監(jiān)視圖像的全面性和精確性顯得尤為關鍵。

2.3 特高壓智能報警系統(tǒng)

能量系統(tǒng)功率、電網(wǎng)電壓如果超出額定上限，就會對整個電網(wǎng)系統(tǒng)構成安全威脅，報警系統(tǒng)在檢測到越限信號后，及時發(fā)出警報，便于管理人員第一時間了解危險信息，從而通過調度管理消除安全隱患。

特高壓調度運行支持系統(tǒng)智能報警的優(yōu)勢在于能夠自動識別電網(wǎng)運行中的潛在的安全隱患，并且能夠借助于數(shù)據(jù)庫關聯(lián)技術，及時對這些安全隱患進行系統(tǒng)性分析，進而使判斷結果更加精確。

除此之外，通過優(yōu)化人機交互界面，采用更加生動、形象的靜態(tài)安全分析技術，使得檢測過程更加智能化，避免特高壓開關誤動作報警。

2.4 遠程圖形終端技術

以往進行特高壓調度運行支持系統(tǒng)的調試和管理工作中，技術人員的調式依據(jù)主要來源于本地區(qū)的監(jiān)控圖像，因此調式的及時性和準確性有待提高。遠程圖形終端技術則能夠很好的解決上述弊端。

為提高遠程圖形畫面的調閱速度，遠程圖形終端顯示模塊在啟動時，先將所有的畫素文件通過文件訪問服務緩存到內存中；打開圖形時，從內存中讀取需要的畫素，從而加快圖形繪制速度；將已調閱過的畫面預存到遠程圖形終端上，每次調閱時，如文件無變化，則不再調閱本地畫面。

上述策略的采用大大提高數(shù)據(jù)訪問效率和畫面調閱速度。在特高壓交流試驗示范工程的調試過程中，遠程畫面的調閱都在2 s之內完成，可滿足調試指揮的要求。

3 結 語

特高壓調度運營支持系統(tǒng)在近些年的發(fā)展中已逐漸趨于完善，其在電網(wǎng)中起到的重要作用不可忽視，本文通過對特高壓調度運行流程的簡述，及對特高壓調度可視化技術、特高壓視頻監(jiān)視技術、特高壓智能報警系統(tǒng)和遠程圖形終端技術四種技術進行了研究，希望為實現(xiàn)電網(wǎng)資源最優(yōu)化做出一份努力。

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