基于智慧調(diào)控創(chuàng)新的電力應(yīng)急處置能力提升研究

周 敏，田祚堡，鄭 濤

（三峽水利樞紐梯級(jí)調(diào)度通信中心成都調(diào)控部，四川 成都 610094）

三峽水利樞紐梯級(jí)調(diào)度通信中心成都調(diào)控中心（以下簡(jiǎn)稱“調(diào)控中心”），按照“調(diào)控一體化”模式，負(fù)責(zé)溪洛渡—向家壩梯級(jí)水電站遠(yuǎn)方聯(lián)合調(diào)控管理工作[1]。溪、向水電站處于西南電網(wǎng)、云南電網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)的特性中，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行亦更具挑戰(zhàn)性，另一方面，隨著向家壩升船機(jī)投運(yùn)，助力長(zhǎng)江黃金航道，生態(tài)調(diào)度以及民生問(wèn)題等各方面影響，調(diào)度環(huán)境日益復(fù)雜，調(diào)度邊界條件更加嚴(yán)苛。外送線路綿延數(shù)千公里，跨越崇山峻嶺，地震、山火、覆冰、高溫、暴雨，洪水......大自然的發(fā)威，船只擱淺、系統(tǒng)震蕩.....各種應(yīng)急事件時(shí)有發(fā)生。自然與意外無(wú)法控制與杜絕，但積極準(zhǔn)備預(yù)案、及時(shí)響應(yīng)，才能準(zhǔn)確處置。目前，實(shí)時(shí)調(diào)度中，仍有大量水、電數(shù)據(jù)不能很好的融合交互，“水電合一”模式對(duì)水電聯(lián)動(dòng)調(diào)度水平提出新的要求。然而應(yīng)急調(diào)度仍停留在憑團(tuán)隊(duì)業(yè)務(wù)能力、或個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，人工判斷事故類型，組織人員處置階段。因此，迫切需要對(duì)事故處置建立標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、智慧化的輔助指引應(yīng)用。

1 突發(fā)事件報(bào)送流程研究與事故報(bào)告庫(kù)建立

調(diào)控中心實(shí)時(shí)調(diào)度業(yè)務(wù)中涉及的突發(fā)事件，在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，總結(jié)判別出七大類信息類別，包括“生產(chǎn)安全事故”、“電力安全事故[2]”、“電力安全事件”、“其他安全事件”、“自然災(zāi)害”、“涉險(xiǎn)事故”、“網(wǎng)絡(luò)安全信息事件”以及對(duì)應(yīng)的報(bào)送模板類別，包括“電力事故（或事件）即時(shí)報(bào)告單”、“突發(fā)事件信息初報(bào)表”、“日常工作及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)事項(xiàng)報(bào)告表”、“信息安全事件報(bào)告表”（圖1）。

圖1 水電站應(yīng)急突發(fā)事件報(bào)送范圍分類

考慮暫無(wú)輔助應(yīng)急處置的相關(guān)自動(dòng)化支撐應(yīng)用程序，調(diào)控中心按照各級(jí)單位下達(dá)相關(guān)安全生產(chǎn)規(guī)程規(guī)定，梳理完成了突發(fā)事件報(bào)送流程圖。針對(duì)調(diào)控中心對(duì)金沙江下游防洪調(diào)度的重要性，特別對(duì)洪水預(yù)警編制分級(jí)處置指引圖，為調(diào)控人員提供精準(zhǔn)參考。同時(shí)按照以上梳理所需表單，分類建立形成事故報(bào)告庫(kù)，對(duì)各類型表單填報(bào)內(nèi)容進(jìn)行模板化固化，以及可編輯內(nèi)容固化，事件發(fā)生時(shí)僅需填報(bào)部分實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)情況，進(jìn)一步提高了信息報(bào)送的可靠性與規(guī)范性（圖2）。

圖2 突發(fā)事件標(biāo)準(zhǔn)化信息報(bào)送流程

2 典型設(shè)備事故判斷庫(kù)建立與智能語(yǔ)音報(bào)警策略

調(diào)控中心梳理電調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)海量報(bào)警信號(hào)，研究事故語(yǔ)音報(bào)警策略，形成典型設(shè)備事故判斷庫(kù)，并在不斷研究陸續(xù)擴(kuò)展完善，編寫(xiě)對(duì)應(yīng)語(yǔ)音報(bào)警程序，并在監(jiān)控系統(tǒng)上得以實(shí)施。當(dāng)系統(tǒng)或設(shè)備故障時(shí)可以立即提醒調(diào)控值班人員，快速、準(zhǔn)確獲知跳閘設(shè)備、負(fù)荷偏差等異常情況，贏得事故處置和調(diào)度協(xié)調(diào)的時(shí)間。

3 事故處置快速指引應(yīng)用設(shè)計(jì)

考慮調(diào)控?cái)?shù)據(jù)復(fù)雜性、重要性，且需要處置流程智能化、處置時(shí)間及時(shí)性以及處置結(jié)果零差錯(cuò)等要求，計(jì)劃研究建設(shè)事故處置快速指引應(yīng)用。希望全面融合水、電調(diào)專業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全景管控、以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)產(chǎn)生的電站運(yùn)行事件為核心，以關(guān)鍵指標(biāo)考核為抓手，驅(qū)動(dòng)對(duì)設(shè)備故障跳閘、設(shè)備停運(yùn)、母線電壓越限、頻率等異常情況的監(jiān)測(cè)、分析及處置工作，該應(yīng)用更新周期宜≤10 s。

3.1 建立事故處置指引庫(kù)

根據(jù)報(bào)警策略深入研究，全面梳理完成典型設(shè)備事故判斷策略，對(duì)應(yīng)建立事故處置指引庫(kù)，要求事故發(fā)生的同時(shí)，精準(zhǔn)觸發(fā)處置指引輔助值班人員事件處置。事故處置指引庫(kù)全面覆蓋調(diào)度涉及各類典型事故，包括機(jī)組跳閘、線路跳閘、母線跳閘、直流異常、牛從直流極閉鎖、電網(wǎng)系統(tǒng)及電站機(jī)組振蕩、開(kāi)關(guān)故障、海損等，具體成果如圖3所示。

圖3 事故處置指引庫(kù)（以線路跳閘為例）

事故處置指引庫(kù)還應(yīng)滿足以下需求：

（1）宜做到實(shí)時(shí)掃描調(diào)控?cái)?shù)據(jù)平臺(tái)，自動(dòng)關(guān)聯(lián)主要信息進(jìn)行提示，包括故障前后運(yùn)行方式對(duì)比結(jié)果，發(fā)電計(jì)劃執(zhí)行情況與負(fù)荷損失、安控與保護(hù)報(bào)警信息、故障錄波與測(cè)距信息、水庫(kù)變化信息以及關(guān)鍵報(bào)警信息。

（2）分階段提示處置措施，即按重要性、時(shí)序性對(duì)值班人員處置行為進(jìn)行跟蹤提示。

（3）對(duì)發(fā)生的特殊事件，或具備案例參照性事件，宜進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)值學(xué)習(xí)與積累，不斷完善、吸納壯大事故處置指引庫(kù)；亦支持高級(jí)權(quán)限用戶人工編輯、規(guī)程規(guī)定要求實(shí)時(shí)更新。

同時(shí)，對(duì)應(yīng)電網(wǎng)要求處置時(shí)間、操作時(shí)間、輔助服務(wù)考核、水庫(kù)反應(yīng)后果時(shí)間設(shè)置提醒。

3.2 事故處置指引應(yīng)用設(shè)計(jì)

關(guān)于事故處置指引應(yīng)用完成了對(duì)其輔助流程研究，如圖4所示。事故處置指引應(yīng)用應(yīng)滿足以下需求：

圖4 事故處置指引輔助流程（以設(shè)備跳閘為例）

（1）事件處理指引，分重要程度、按序輔助值班人員處置事故，逐項(xiàng)提示提醒，同一層級(jí)必須項(xiàng)提示均需人工“確認(rèn)/忽略”才能進(jìn)行下一層級(jí)提示。

（2）事故智能報(bào)告：

1）要求第一時(shí)間一鍵生成快速事件報(bào)告，便于值班人員獲取事故主要信息，并可作為主要匯報(bào)材料電話匯報(bào)上級(jí)調(diào)度，便于開(kāi)展后續(xù)各項(xiàng)處置；

2）10 min生成重要事件報(bào)告，需含主要安控與保護(hù)信息、故障錄波與測(cè)距情況；

（3）另外需在關(guān)鍵步驟關(guān)聯(lián)事故報(bào)告庫(kù)模板、典型操作命令票庫(kù)、緊急搶修申請(qǐng)單模板等內(nèi)容，便于值班人員可以迅速調(diào)取使用；

（4）自動(dòng)檢索關(guān)鍵信息，并做到實(shí)時(shí)推送，不斷更新主要信息提示，跟蹤提醒值班人員最新負(fù)荷、電壓、頻率波動(dòng)情況，以及設(shè)備動(dòng)作跳閘。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，調(diào)度內(nèi)外部環(huán)境復(fù)雜多變，地震、山火、洪水、覆冰等自然災(zāi)害，船只擱淺、震蕩、系統(tǒng)事故、機(jī)電設(shè)備故障各種應(yīng)急事件時(shí)有發(fā)生。自然無(wú)法控制，意外無(wú)法杜絕，但可以提前研究防范，及時(shí)精準(zhǔn)響應(yīng)。在科技創(chuàng)新高速發(fā)展的今天，應(yīng)在智慧調(diào)控創(chuàng)新實(shí)踐研究進(jìn)程中積極探索，依靠標(biāo)準(zhǔn)化管理、事故處置指引應(yīng)用等技術(shù)手段，有效提升應(yīng)急處置能力，實(shí)現(xiàn)“事故判斷→綜合分析→階段處置以及水電聯(lián)動(dòng)與信息快報(bào)”的精益化閉環(huán)管理。按照本文研究結(jié)果，將事故處置指引應(yīng)用列入“智慧梯調(diào)”建設(shè)規(guī)劃中，實(shí)現(xiàn)由“經(jīng)驗(yàn)性調(diào)控模式”向“標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)控模式”轉(zhuǎn)變，最終向“智慧化調(diào)控模式”大步邁進(jìn)。