淺談配電網調度控制系統(tǒng)綜合智能告警

王海燕

（國網寧夏電力公司吳忠供電公司，寧夏 吳忠 751100）

本文描述了配電管理系統(tǒng)（IDMS）平臺與配電自動化（DA）系列自動化饋線開關和故障中斷裝置之間的智能告警。IDMS能夠聚合所有本地和中央情報，而DA設備能夠主動管理和糾正現(xiàn)場故障。該集成解決方案結合了使用分布式智能對系統(tǒng)狀況的快速、實時響應、使用區(qū)域控制的小區(qū)域優(yōu)化、以及企業(yè)級應用程序的總體系統(tǒng)級視圖和廣域優(yōu)化。這是該行業(yè)向前邁出的重要一步，因為它是一個真正的集成解決方案，而不僅僅是一個可互操作的解決方案，增強了操作員的可用性和態(tài)勢感知能力。通過提供一個集成的解決方案，電力公司現(xiàn)在能夠部署智能電網技術，并確信這些技術的真正價值正在被資本化，以提高最終用戶對電網可靠性的滿意度。

1 配電網調度控制系統(tǒng)綜合智能告警的應用背景

智能電網的引入，使配電事業(yè)穩(wěn)步增加了智能現(xiàn)場設備在配電饋線上的部署，提高了可靠性，優(yōu)化了配電網的效率。其中一些部署仍處于早期階段，而另一些部署則是在對配電業(yè)務進行徹底論證后全面展開的。隨著這些各自功能的擴展，設備與中央控制系統(tǒng)(IDMS)之間的數(shù)據流和雙向通信交換也相應增加。與此同時，公用設施還在其控制室中部署先進的網格優(yōu)化和管理解決方案，以便更好地實時管理它們的分配。

為了管理這些技術的引入所帶來的復雜性，激活工作是供應商和配電公司之間提供一個集成的分層智能系統(tǒng)的基礎。這種協(xié)作導致了新的管理策略、操作實踐和軟件技術的發(fā)展。分布式能源的發(fā)展，包括分布式發(fā)電(太陽能光伏發(fā)電)、社區(qū)儲能(電池)、電動汽車充電和需求響應等，也加速了電力分配事業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，需要對動態(tài)電場條件提供更強的分配響應，并提高控制室操作人員的可見性。一種合理的處理日益動態(tài)的配電系統(tǒng)的方法是在單個設備中使用局部邏輯來感知和響應其所在位置的電網，這是一個對局部區(qū)域采取較大系統(tǒng)視圖的區(qū)域控制區(qū)，例如，變電站或變電站饋線組，還有一個具有整體再分配觀點的大中心控制系統(tǒng)：廣域優(yōu)化和控制系統(tǒng)。然后，將這些層次的情報聯(lián)系在一起，以便在任何更高級別上發(fā)布的命令或策略能夠適當?shù)剡^濾到最終采取行動的終端現(xiàn)場設備。隨著離現(xiàn)場設備越近，控制的粒度越大。

本質上，它是使用正確的解決方案，為正確地工作，通過適當?shù)乃降闹悄芎蜎Q策能力，在不同層次的分配系統(tǒng)。以下部分將描述部署在智能配電網中的不同智能層，并提出將這些層集成以創(chuàng)建一種分層智能方法，以實現(xiàn)網格自愈，并使用標準П從硬件/設備角度實現(xiàn)這種智能。一個起點是個性化設備級別的本地智能。本地控制是完全自主的，不依賴于與其他設備或主站的通信來執(zhí)行切換或其他功能。本地控制完全致力于手頭的任務，并直接連接到所有必要的傳感器和開關設備。如故障中斷過流保護裝置，現(xiàn)代設備中的過電流保護是一種局部感應電壓和電流，由現(xiàn)場控制進行處理和決策，以及開關器件所采取的動作的功能。這是一個時間關鍵的功能，以消除短路從配電線路，防止損壞電力系統(tǒng)設備。它需要對局部環(huán)境立即作出響應，從故障開始到中斷觸點的開啟，所需的時間通常在一秒鐘內。由于需要立即反應，局部邏輯是對過流條件唯一敏感的反應方式。無論通信系統(tǒng)的預期速度和可靠性如何，任何繼電器或保護工程師都不會同意將這一局部邏輯用于過流保護并將其置于遠程位置。

2 配電網調度控制系統(tǒng)綜合智能告警

將本地智能的價值最小化，這些智能設備都是其他智能系統(tǒng)的推動者，最終執(zhí)行其他系統(tǒng)所要求的操作。當通信鏈路丟失，或者由于任何原因無法使用Alarger系統(tǒng)時，正是現(xiàn)場設備中的遠程連接才能使系統(tǒng)運行。如前所述，故障中斷器依靠電流和電壓傳感來執(zhí)行其中斷故障的主要功能?，F(xiàn)代設備采用先進的傳感器技術將計量類精度傳感器集成到開關硬件中，在10.5%的電流和電壓范圍內獲得精度。高精度使更精確地控制在本地設備級別。這些測量數(shù)據也在SCADA上報告，用于IDMS負荷流量和狀態(tài)估計計算，還可以輸入更高層次的中央或基于區(qū)域的控制系統(tǒng)，例如，Volt/VAR優(yōu)化系統(tǒng)。示波數(shù)據和事件日志被記錄在本地內存中，以便以后查看，并幫助實用程序了解發(fā)生了什么以及系統(tǒng)如何響應事件。

2．1 分布式智能

當兩個或兩個以上的現(xiàn)場設備通過通信連接在一起時，它創(chuàng)建了一個功能更強大的“系統(tǒng)”，增加了系統(tǒng)的功能和效益。設備一起工作，以滿足共同的性能目標，同時，也適應本地控制的目標。每個設備都充滿了本地智能，例如，感測功能和可能的過流保護，并在控件上加載了一個基于分布式電信體系結構的附加軟件應用程序來增加功能。例如，兩個開關或故障中斷設備可以直接通信，以建立一個自動的源傳輸系統(tǒng)，這個“系統(tǒng)”將使用一個饋線作為用戶在開關之間服務的正常電源，如果主電源丟失，則迅速切換到備用饋線。即使這個最基本的恢復系統(tǒng)也是一個如何分配智能的例子，它可以創(chuàng)建一組設備，以一種協(xié)調的方式在一個特定的地理區(qū)域內解決問題。用于自動恢復系統(tǒng)掃描的分布式智能被縮放以覆蓋更大的區(qū)域，包括任意數(shù)量的源、中線交換點和相鄰饋線之間的正常開放連接點。開關控制考慮本地條件，并與附近的其他設備進行通信，最好是通過直接的對等通信。這允許對系統(tǒng)上的事件做出非?？焖俚姆磻Ｈ鐚а圆糠炙?，配電系統(tǒng)中正在出現(xiàn)的各種復雜情況將突出顯示具有分布式智能的好處，這種智能可以處理本地信息，盡可能地解決問題，并向中心辦公室的調度員報告新的情況。

2．2 區(qū)域情報

下一層情報可以稱為區(qū)域控制或區(qū)域情報。這是一個用于遠程監(jiān)控和管理設備的軟件系統(tǒng)，根據應用程序的不同，它還可能具有網格控制功能。它比ADATA集中器多得多。區(qū)域控制器聚集底層現(xiàn)場設備的影響以滿足區(qū)域目標，同時，適應較低級別的本地目標。在應用程序上，控制偏好可能被賦予區(qū)域或地方一級的目標。一個軟件系統(tǒng)，它可以監(jiān)視數(shù)百個通過電流保護和自動恢復的現(xiàn)場設備。為了增強功能，此現(xiàn)場設備管理系統(tǒng)應具有對每個設備的直接通信訪問權限。重要的是，它可以通過從包含大量信息的現(xiàn)場設備收集事件日志、波形捕獲和設置文件來提供增強的數(shù)據采集。為SCADA操作符公開控件中的所有內容并不有用，因為他們通常不查看詳細的事件文件。但是，擁有一個系統(tǒng)自動收集和整理適當?shù)男畔⒔o工程師和技術人員，他們確實需要訪問調查的細節(jié)，這樣可以節(jié)省時間。區(qū)域管理系統(tǒng)可以確定安裝在一隊現(xiàn)場設備中的設備和軟件版本，節(jié)省了單調的工程和技術時間。例如，任何一個設備在最近的24小時內運行了多少次，一個設備在過去一周中經歷了多少次通信中斷，或者一個過電流保護元件在設備上有多少次發(fā)生過糾偏，但在過去的一年中沒有導致風險，有助于實用程序解決系統(tǒng)上的突發(fā)問題。還有一類信息對控制中心的人員非常有用，而這些信息目前通常是無法獲得的?，F(xiàn)場設備操作性能的儀表板，無論是實時的還是歷史的，都可以幫助控制中心、工程人員和操作人員簡化工作。

3 結語

綜上所述，配電網綜合智能告警分析是以計算機技術作為依托,建立在網絡基礎上,加強告警軟件開發(fā)?，F(xiàn)有的調度自動化系統(tǒng)信號繁雜,告警功能已經無法滿足調度員高效監(jiān)盤的需求,因此，需提高調度整體感知能力,進而確保一旦電網出現(xiàn)故障能夠被及時、高效地解決。