試析電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中智能防誤技術(shù)的構(gòu)成及運(yùn)用策略

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司怒江供電局 劉 鎮(zhèn)

電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)成復(fù)雜，系統(tǒng)通過不同電壓等級的輸電線路和配電線路，將數(shù)以千計(jì)的發(fā)電廠、變電站和成千上萬的用戶電源連接在一起，形成相互聯(lián)系的電網(wǎng)，進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行或供電服務(wù)。隨著社會用電需求的增加，電網(wǎng)規(guī)模也不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜，電網(wǎng)調(diào)度難度越來越大。在電網(wǎng)調(diào)度難度增加后，調(diào)度人員經(jīng)常會因?yàn)榭紤]的不夠全面而做出錯(cuò)誤判斷或錯(cuò)誤操作、錯(cuò)誤調(diào)度，最終引起大的電網(wǎng)事故。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由于“誤判斷、誤操作、誤調(diào)度”等原因造成的電網(wǎng)事故約占電力系統(tǒng)事故總數(shù)的40%左右[1]。由此可見，要想提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全水平，就需開發(fā)與應(yīng)用智能調(diào)度技術(shù)代替人工調(diào)度，將人員失誤引起電網(wǎng)事故的幾率降到最低。

1 電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中智能防誤技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用原則

1.1 先進(jìn)性原則

在智能電網(wǎng)中使用的智能防誤技術(shù)須足夠先進(jìn)，在理念、技術(shù)及功能等方面與智能電網(wǎng)相匹配甚至更先進(jìn)于智能電網(wǎng)，這樣才能發(fā)揮出充分的作用。智能防誤技術(shù)須以電力系統(tǒng)體系架構(gòu)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息平臺管理系統(tǒng)等為支撐，能夠跨區(qū)域、跨層級傳輸數(shù)據(jù)，能為電網(wǎng)調(diào)度決策提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 靈活有效的權(quán)限管理原則

智能防誤技術(shù)還要有靈活有效的權(quán)限管理功能。如在智能電網(wǎng)中引進(jìn)智能防誤專家系統(tǒng)，那么該系統(tǒng)就要有訪問權(quán)限控制機(jī)制，要能對操作人員的數(shù)據(jù)使用權(quán)限、模塊使用權(quán)限等進(jìn)行分級定義，對用戶權(quán)限進(jìn)行全面控制，從而為系統(tǒng)的智能調(diào)度與安全運(yùn)行提供幫助。經(jīng)研究與實(shí)踐證明，只有運(yùn)用于智能電網(wǎng)的智能防誤技術(shù)具備靈活有效的權(quán)限管理功能，才能在有效降低系統(tǒng)管理員工作負(fù)擔(dān)的同時(shí)提升系統(tǒng)的實(shí)用性與易用性。

1.3 擴(kuò)展性原則

電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行智能防誤系統(tǒng)也需要具備良好的擴(kuò)展性，系統(tǒng)支持用戶根據(jù)自身需求對系統(tǒng)功能、使用對象等進(jìn)行擴(kuò)充，從而更好地滿足自身的使用需求。

1.4 實(shí)用性原則

智能防誤技術(shù)也需要具備較好的實(shí)用性與易操作性，如具有人機(jī)交互界面為工作人員的操作提供便利。具有明確、規(guī)范的操作步驟，工作人員可按照步驟安全使用。具備個(gè)性化特征與功能，能有效滿足系統(tǒng)用戶個(gè)性化要求。應(yīng)用流程比較簡單，流程修改也比較便利，如有需要無需修改系統(tǒng)流程程序、只需修改流程圖就可修改完整個(gè)設(shè)備檢修業(yè)務(wù)流程[1]。

2 電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中智能防誤策略及運(yùn)用

2.1 優(yōu)化電力保護(hù)邏輯

外部環(huán)境各種影響因素都有可能對電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)錯(cuò)誤指令后出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，從而影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。原因就是控制器不受控制或控制開關(guān)出現(xiàn)電路問題，從而影響了控制系統(tǒng)做出錯(cuò)誤的決定，因此需優(yōu)化設(shè)計(jì)高要求的保護(hù)邏輯機(jī)制，所有發(fā)電設(shè)備的信號盡可能使用三種獨(dú)立的測量元件和特定的信號輸入通道進(jìn)行傳輸，這里就需要使用“三取二”信號法，該信號法主要是對三個(gè)測量元件的同一個(gè)信號進(jìn)行檢測，如果兩個(gè)或兩個(gè)以上元件檢測到這個(gè)信號保護(hù)系統(tǒng)才會進(jìn)行保護(hù)動作。或可采用信號串并聯(lián)法，對保護(hù)系統(tǒng)收集到的兩個(gè)信號先串聯(lián)后并聯(lián)，從而大大降低串并聯(lián)后信號元件產(chǎn)生誤動及拒動判斷的概率。

還有一種方法是盡可能采用冗余設(shè)計(jì)。過程控制站的電源和CPU 冗余設(shè)計(jì)已成為普遍，對諸跳閘電磁閥等保護(hù)執(zhí)行設(shè)備的電源也要進(jìn)行監(jiān)控與保護(hù)，同時(shí)為防止出現(xiàn)誤動或拒動，采取冗余設(shè)計(jì)措施對重要的熱工信號進(jìn)行處理，采取監(jiān)控措施對來自同一取樣的測點(diǎn)信號進(jìn)行有效監(jiān)控與判斷。為避免出現(xiàn)大的風(fēng)險(xiǎn)，可在不同的卡件布置測量重要測點(diǎn)的信號，做到將風(fēng)險(xiǎn)分散。重要測點(diǎn)的就地取樣孔也不能過于密集，各就地取樣空之間不能相互干擾，要相互獨(dú)立以保證監(jiān)測結(jié)果的真實(shí)性與可靠性?？偟膩碚f，冗余設(shè)計(jì)對誤調(diào)度查找、誤調(diào)度軟化及誤調(diào)度排除等工作具有幫助。

2.2 做好設(shè)備調(diào)度管理

及時(shí)做好老舊設(shè)備更新、電力設(shè)備維護(hù)工作，通過規(guī)范、及時(shí)及全面的維護(hù)管理優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保配網(wǎng)運(yùn)行安全。如，一些電氣設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行后出現(xiàn)密封圈掉落、損壞情況，桿塔底部防水涂層老化開裂，設(shè)備更容易受潮。針對這些問題要定期檢查設(shè)備密封情況，更換老舊、破損密封圈，同時(shí)做好塔基防水措施，避免設(shè)備長期處在受潮環(huán)境中，防范設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行誤調(diào)度。平時(shí)做好衛(wèi)生清潔工作，保持設(shè)備的整潔干燥，防止設(shè)備內(nèi)部灰塵積聚過多。日常做好設(shè)備檢查工作，不定期檢查設(shè)備器散熱系統(tǒng)有無異常，認(rèn)真檢查設(shè)備防塵措施是否做到位，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改，確保設(shè)備正常運(yùn)行[2]。

2.3 完善配電網(wǎng)運(yùn)行保障體系

配電網(wǎng)運(yùn)行期間，要以國家政策要求與法律規(guī)定為依據(jù)，結(jié)合行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及配電網(wǎng)運(yùn)行情況建立科學(xué)完善的調(diào)度管理體系，制定詳細(xì)全面的調(diào)度管理細(xì)則，并對現(xiàn)場調(diào)度管理制度進(jìn)行優(yōu)化完善，從根本上提升調(diào)度管理水平。制定調(diào)度管理標(biāo)準(zhǔn)化體系應(yīng)包括調(diào)度管理數(shù)據(jù)記錄要求、電線檢查與更換操作方法、調(diào)度管理質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)等。

此外，配電網(wǎng)運(yùn)行期間應(yīng)組建專業(yè)的調(diào)度管理隊(duì)伍，設(shè)立專門的變電調(diào)度管理班組對配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度管理與管理，要嚴(yán)格按照技術(shù)要求規(guī)范開展運(yùn)行巡視、維護(hù)檢修及帶電檢測等各項(xiàng)工作，通過及時(shí)、全面的巡視檢查掌握線路設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤調(diào)度隱患并做出處理，防止真的誤調(diào)度產(chǎn)生。在檢查的過程中要認(rèn)真記錄檢查信息，形成檢查報(bào)告并進(jìn)行上報(bào)，便于企業(yè)制定安全保障方案。

2.4 不斷更新配網(wǎng)調(diào)度管理技術(shù)

要科學(xué)運(yùn)用紅外線測溫技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)、無限射頻等先進(jìn)技術(shù)手段對配電網(wǎng)運(yùn)行安全予以保障，對配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的誤調(diào)度問題進(jìn)行處理。有關(guān)企業(yè)或單位可采用現(xiàn)代先進(jìn)的調(diào)度管理技術(shù)去監(jiān)測變電站各線路、設(shè)備等的運(yùn)行狀態(tài)，精準(zhǔn)識別線路設(shè)備運(yùn)行誤調(diào)度，并對各類運(yùn)行誤調(diào)度進(jìn)行精準(zhǔn)防控。如調(diào)度管理單位可采用無線射頻、GIS、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、標(biāo)識傳感器等采集農(nóng)網(wǎng)線路設(shè)備運(yùn)行信息，分析判斷線路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)與分析結(jié)果制定更科學(xué)、更可行的調(diào)度管理策略?？山ㄔO(shè)智能調(diào)度管理平臺動態(tài)收集、管理各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)端到端調(diào)度管理自動化閉環(huán)、系統(tǒng)畫像、知識圖譜、智能分析、預(yù)測決策及自愈場景等的功能落地。

可通過三維激光掃描建模解決輸電線路臺賬問題，建立數(shù)字化輸電線路臺賬，為后續(xù)智能調(diào)度管理設(shè)備提供基礎(chǔ)支撐?？梢M(jìn)視頻監(jiān)控技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測線路與設(shè)備的污閃、漏電等問題，用無人機(jī)自動巡檢與地線機(jī)器人自動巡檢代替人工巡檢，從根本上提高巡檢結(jié)果的精確性與可靠性，提高配電網(wǎng)運(yùn)行管理水平。運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)整合分析平臺對監(jiān)測與采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，提高數(shù)據(jù)處理效率與輸出速度，為誤調(diào)度防范與設(shè)備調(diào)度管理工作提供便利。有關(guān)企業(yè)與單位可基于各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)度管理決策與管理，從根本上提升配電網(wǎng)運(yùn)行管理工作自動化與智能化水平[3]。

2.5 改善電力系統(tǒng)工作環(huán)境

電力系統(tǒng)在工作時(shí)會受到工作環(huán)境的影響，改善電力系統(tǒng)的工作環(huán)境可有效提高電力系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量，避免誤動及拒動問題的出現(xiàn)。由于電廠設(shè)備較多，導(dǎo)致工作環(huán)境溫度較高，一旦電力設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會導(dǎo)致系統(tǒng)對當(dāng)前工作溫度產(chǎn)生誤判，因此需要對溫度變化進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，充分發(fā)揮電力系統(tǒng)對溫度變化的限速控制作用，在系統(tǒng)正常運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)溫度變化較大時(shí)就可及時(shí)觸發(fā)系統(tǒng)保護(hù)控制致使工作停止，通過控制器向相關(guān)人員發(fā)出警報(bào)，第一時(shí)間對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行降溫處理。同時(shí)對于電力系統(tǒng)核心設(shè)備所在的區(qū)域要進(jìn)行嚴(yán)格清理，每天安排專人進(jìn)行打掃，確保核心設(shè)備工作環(huán)境符合工作要求。

對于一些潮濕地區(qū)的電廠，還需注意對電力設(shè)備工作環(huán)境進(jìn)行防潮處理，防止因潮濕的工作環(huán)境對電力設(shè)備和電纜造成侵蝕，確保電力設(shè)備和電纜處在干燥的工作環(huán)境中，保證設(shè)備與電纜的使用壽命和使用效果，從而減少電力保護(hù)出現(xiàn)誤動及拒動問題的概率[4]。

在當(dāng)前背景下可充分運(yùn)用現(xiàn)代科技對電力保護(hù)系統(tǒng)工作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測、檢查與優(yōu)化，為電力保護(hù)的正常動作提供保障。具體如可建設(shè)智能調(diào)度管理平臺，動態(tài)收集、管理各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能分析?？蛇\(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)整合分析平臺對監(jiān)測與采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，提高數(shù)據(jù)處理效率與輸出速度，為誤調(diào)度防范與設(shè)備調(diào)度管理工作提供便利。有關(guān)企業(yè)可基于各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)度管理決策與管理，從根本上提升電廠電力系統(tǒng)調(diào)度管理水平與運(yùn)行水平，將電力保護(hù)誤動與拒動問題的出現(xiàn)概率降到最低，確保電廠正常穩(wěn)定生產(chǎn)。

2.6 加強(qiáng)對電網(wǎng)的監(jiān)測管理

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)有著很大的差異，智能電網(wǎng)的信息流、電力流與業(yè)務(wù)流高度融合，具有很高的先進(jìn)性與智能性。智能電網(wǎng)以堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系為支撐，具有很強(qiáng)的抗干擾、抗攻擊性能，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性得到了顯著提升，為清潔能源的利用創(chuàng)造了條件。

智能電網(wǎng)采用了傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，能夠獲取電網(wǎng)的全景信息，能實(shí)現(xiàn)對誤調(diào)度的有效辨別與預(yù)防?；谛畔⒓夹g(shù)、傳感技術(shù)的智能電網(wǎng)，有了自愈的可能。傳感技術(shù)、信息技術(shù)等為系統(tǒng)狀態(tài)分析與輔助決策提供了技術(shù)支撐，使電網(wǎng)能夠更精準(zhǔn)地分辨與處理誤調(diào)度。要想提高智能電網(wǎng)的調(diào)度管理水平，就需對當(dāng)前管理體系全面改進(jìn)，在了解智能電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)及要求的基礎(chǔ)上，實(shí)施針對性管理措施以消除其中的誤調(diào)度隱患，獲得更加全面和精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，優(yōu)化智能電網(wǎng)變電運(yùn)行效果。

智能電網(wǎng)變電運(yùn)行期間，要以國家政策要求與法律規(guī)定為依據(jù)，結(jié)合行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及智能電網(wǎng)變電運(yùn)行情況建立科學(xué)完善的調(diào)度管理體系，制定詳細(xì)全面的調(diào)度管理細(xì)則，并對現(xiàn)場調(diào)度管理管理制度進(jìn)行優(yōu)化完善，從根本上提升調(diào)度管理水平。制定調(diào)度管理標(biāo)準(zhǔn)化體系應(yīng)包括調(diào)度管理數(shù)據(jù)記錄要求、電線檢查與更換操作方法、調(diào)度管理質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)等。

2.7 建立智慧調(diào)度管理體系

在智能電網(wǎng)變電運(yùn)行期間可建立智慧調(diào)度管理體系，開展智慧調(diào)度管理。智慧調(diào)度管理中心具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、調(diào)度通信、視頻監(jiān)控以及誤調(diào)度預(yù)警功能，可實(shí)現(xiàn)對智能電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能調(diào)度管理，全面提升調(diào)度管理效率。與傳統(tǒng)的調(diào)度管理手段相比，智慧調(diào)度管理中心將現(xiàn)代先進(jìn)的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、分析技術(shù)以及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法、數(shù)據(jù)模型等有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對智能電網(wǎng)的全面覆蓋、動態(tài)監(jiān)測以及智能化管理、智慧調(diào)度管理中心具備網(wǎng)格點(diǎn)實(shí)時(shí)掃描監(jiān)控的功能。

調(diào)度管理中心的神經(jīng)網(wǎng)格化實(shí)時(shí)掃描智能電網(wǎng)，能準(zhǔn)確定位系統(tǒng)站誤調(diào)度點(diǎn)、高能耗點(diǎn)、波動點(diǎn)、異常點(diǎn)等。場站每一格點(diǎn)任何狀態(tài)的異動都會迅速推送到分析模塊，直接解決了傳統(tǒng)的調(diào)度管理手段問題點(diǎn)發(fā)現(xiàn)滯后的問題，極大縮短問題點(diǎn)從發(fā)現(xiàn)到解決的時(shí)間。智慧調(diào)度管理中心集合了如遙控技術(shù)、超聲波探測技術(shù)、等各項(xiàng)先進(jìn)的功能與技術(shù)，能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)變電運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面維護(hù)。

3 結(jié)語

錯(cuò)誤調(diào)度、失誤調(diào)度會引起電網(wǎng)事故，影響用戶用電。在當(dāng)前背景下要高度重視這一問題，并能充分運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及等先進(jìn)技術(shù)開發(fā)建立智能調(diào)度系統(tǒng)，做好智能防誤工作。