信息技術(shù)在電力調(diào)度安全管理中的應用思考

吳菁

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度；安全管理；信息技術(shù)

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟進入高質(zhì)量發(fā)展階段，電力的建設與管理愈發(fā)重要。其中，電力調(diào)度安全問題尤為關(guān)鍵。從市場角度看，電力是一種重要的能源商品，有效的調(diào)度能夠促進電力市場的供需平衡，特別是對于我國這樣一個電力能源需求大國來說，如果沒有安全地進行電力調(diào)度，就會產(chǎn)生電力供需矛盾等問題，不利于社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。從技術(shù)角度看，電力是一個危險系數(shù)比較高的行業(yè)，在電力調(diào)度中如果操作不恰當，輕則出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，重則帶來財產(chǎn)的損失和人員的傷亡。由此可見，電力調(diào)度必須高度重視安全管理，只有這樣才能保證社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。信息技術(shù)（informationtechnology，IT）泛指用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)。信息的充分性和及時性事關(guān)電力調(diào)度安全管理的有效性，因此，運用信息技術(shù)改進電力調(diào)度安全管理具有重要的實踐價值。

1 電力調(diào)度運行管理中的安全問題

電力調(diào)度運行管理在整個電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮著指揮、組織、協(xié)調(diào)等重要作用，是確保電力系統(tǒng)安全、電力供應穩(wěn)定的基礎(chǔ)。在《電網(wǎng)調(diào)度管理條例》中“統(tǒng)一調(diào)度、分級管理”的原則指導下，我國電力調(diào)度運行管理取得了積極成效，但在安全方面仍存在一些問題，表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 “信息孤島”帶來的安全問題

電力調(diào)度運行順暢與否取決于電力調(diào)度系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度。電力調(diào)度系統(tǒng)不是獨立運行的，必須與其他系統(tǒng)相互協(xié)作，而信息共享是有效協(xié)調(diào)的前提條件[1]。目前由于電力系統(tǒng)設計問題，其在硬件和軟件上都存在信息通達的障礙。從硬件上看，很多分布式電源缺少遠動設備和通信網(wǎng)絡等設施，無法向電力調(diào)度系統(tǒng)實時傳送電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)等運行數(shù)據(jù)[2]，致使不同級別區(qū)域的電力調(diào)度系統(tǒng)無法做到信息交流和共享，從而影響到電力調(diào)度的正確決策。從軟件上看，很多分布式電源的資產(chǎn)不屬于電網(wǎng)公司，眾多分布式小電源的業(yè)主缺乏大局意識，多從自身利益出發(fā)考慮問題，在信息提供和指令接收方面隨意性較大，容易造成無序發(fā)電問題。這些缺陷使電力調(diào)度系統(tǒng)成為一個“信息孤島”，導致監(jiān)控難度大、電能質(zhì)量差，影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

1.2 操作不規(guī)范帶來的安全問題

在電力調(diào)度運行管理中離不開對電力設備的維護和檢修。電力系統(tǒng)由各種各樣的設備和關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)構(gòu)成，其綜合性高、復雜性強，這決定了檢修維護人員必須具備較扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和較豐富的實踐經(jīng)驗，同時也要求檢修的計劃和流程必須科學化和規(guī)范化。但在實際執(zhí)行過程中這兩個方面都存在一定問題。從人員角度看，一些技術(shù)人員的安全工作意識不強，工作質(zhì)量不高，在操作過程中容易受到各種因素的影響，不重視工作中的風險點，也沒有做出相應的預案，一旦出現(xiàn)安全事故就手忙腳亂。特別地，如果負責電力調(diào)度的工作人員素質(zhì)不高、經(jīng)驗不足，不僅不能及時發(fā)現(xiàn)問題，而且還會下達一些錯誤命令，導致更嚴重的事故發(fā)生[3]。從流程角度看，檢修的計劃、申請、審批等流程管控不嚴，電力檢修人員沒有嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，檢修比較隨意，這不僅影響到檢修的質(zhì)量，也給電力調(diào)度運行管理帶來負面影響。這些操作不規(guī)范問題增加了電力調(diào)度的安全隱患。

1.3 設備老舊帶來的安全問題

目前變電站的自動化水平存在較大的差異，部分變電站的設備老舊，功能落后，無法接入自動化系統(tǒng)，影響到遙測、遙信、遙控、遙調(diào)的數(shù)據(jù)采集和傳送。因此在電力調(diào)度中，要注意繼電保護以及安全自動裝置的管理。但在實際管理過程中，一方面，電氣繼電保護使用和維護沒有得到足夠重視，資金投入不足，設備容易受損，存在較大的運行安全隱患；另一方面，繼電保護裝置的參數(shù)沒有進行合理的設置，可能引發(fā)計算參數(shù)不準確、定值計算錯誤、定值執(zhí)行不及時等問題[4]，這在很大程度上影響了繼電保護及其安全自動裝置的正常工作，進而給整個電網(wǎng)的運行帶來安全隱患。

1.4 自然環(huán)境惡劣帶來的安全問題

我國幅員遼闊，各地自然環(huán)境迥異，有些地方環(huán)境惡劣，加之交通不便，不僅給電力調(diào)度工作帶來困難，而且也容易對電力設施造成損害。例如，針對高壓輸電線路和電力桿塔，必須加強巡檢和監(jiān)測，方能及時發(fā)現(xiàn)問題。但惡劣的自然環(huán)境，使人工巡查不易，不僅延長了巡查的時間周期，也使操作不方便，導致檢修人員工作效率較低，無法及時發(fā)現(xiàn)問題，增加了風險事故發(fā)生的可能性。

2 信息技術(shù)在電力調(diào)度安全管理中的作用

信息技術(shù)涉及信息的采集、加工和使用，是管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱，主要包括傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)。當今社會已進入信息時代，信息技術(shù)深刻地影響并改造了人類的生產(chǎn)和生活方式，反映在電力調(diào)度安全管理中亦是如此。“大智物移云”是信息技術(shù)發(fā)展的典型產(chǎn)物，以此為例說明其在電力調(diào)度安全管理中的應用。

2.1 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)分析在電力調(diào)度運行管理中發(fā)揮著重要的作用。電力數(shù)據(jù)具有體量大、類型多、速度快、價值密度低等特點[5]，必須運用大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢，根據(jù)電力調(diào)度過程中采集到的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合不同的數(shù)據(jù)參數(shù)，通過合適的運行安全風險預警算法，實時監(jiān)督電網(wǎng)的運行，及時判斷電力調(diào)度中可能存在的安全風險概率，從而最大限度地減少電力事故發(fā)生，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2.2 人工智能

人工智能技術(shù)能夠快速、精準處理在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，不僅提高了生產(chǎn)的自動化水平，還提升了生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。當前電力系統(tǒng)所覆蓋范圍不斷增大，運行模式和所使用的功能也日益復雜，必須加大人工智能技術(shù)應用力度，以提高電力調(diào)度的自動化水平。例如，建立全面且完善的電力運行風險保護機制，發(fā)揮其控制和監(jiān)視功能，分析相關(guān)數(shù)據(jù)并進行深層挖掘，以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并提供有效的預防措施[6]。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)

作為信息技術(shù)的高度集成和綜合運用，物聯(lián)網(wǎng)可以傳遞和反饋多種類型的數(shù)據(jù)信息，讓信息交換更加動態(tài)化、廣泛化[7]。2019 年，國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)白皮書2019》，正式提出建設“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，目的是實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統(tǒng)。促進物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)調(diào)度工作中的運用，有助于發(fā)揮電力調(diào)度自動化系統(tǒng)功能，并改善電力調(diào)度的精度和效率，保障電力調(diào)度的安全運行。

2.4 移動互聯(lián)

近年來隨著無線網(wǎng)絡技術(shù)不斷成熟，基于移動終端的場景應用成為IT 行業(yè)快速發(fā)展的新領(lǐng)域。在電力調(diào)度管理中，使用移動設備端可以隨時隨地掌握電網(wǎng)運行的狀態(tài)信息，有助于及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)遇到的問題，并提出相應的解決方案，為保障電網(wǎng)的安全運行提供支持[8]。例如，對于野外作業(yè)，可以通過手持終端、智能攝像頭等傳感裝置，遠程跟蹤和規(guī)范現(xiàn)場工作人員的操作行為，確保作業(yè)安全。

2.5 云計算

云計算是基于計算機集群而形成的計算能力極強的系統(tǒng)，可以高速完成對海量數(shù)據(jù)的加工計算和處理。電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展建設，帶來相應的電力數(shù)據(jù)來源、種類和規(guī)模的不斷擴大[9]。例如，自然環(huán)境數(shù)據(jù)、新能源資源數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)等來源繁雜、數(shù)據(jù)量大，必須通過云計算技術(shù)進行數(shù)據(jù)整合，再對其進行開發(fā)和挖掘，以提取出與電力調(diào)度控制有關(guān)的重要信息，為電力調(diào)度安全提供保障。

3 信息技術(shù)在電力調(diào)度安全管理中的運用建議

安全是電力調(diào)度工作的基本要求。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力調(diào)度工作面臨的挑戰(zhàn)也越來越大?，F(xiàn)代信息技術(shù)因其在信息管理和處理上的高效性和準確性，已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域得到廣泛應用。針對信息技術(shù)如何在電力調(diào)度安全管理中進一步提高工作效率、增強安全保障，提出如下建議。

3.1 提升電力調(diào)度工作人員的信息技術(shù)能力

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷改造升級，電力調(diào)度的自動化水平也不斷提高。這就需要企業(yè)加強對電力調(diào)度安全運行管理人員的培養(yǎng)。不僅要提高其業(yè)務能力，還要強化其安全意識，通過專業(yè)培訓和安全教育，幫助工作人員改進工作質(zhì)量，端正工作態(tài)度，以便在工作中能夠及時、有效地識別相關(guān)信息，做出正確判斷，降低風險發(fā)生概率以及風險事故的危害程度。此外，還要建立合理的獎懲機制，通過適當?shù)木窈臀镔|(zhì)獎勵鼓勵員工主動學習和進步，通過懲罰措施消除員工不良的工作態(tài)度和行為，從而提升工作人員的整體安全工作質(zhì)量。

3.2 提升電力調(diào)度安全管理系統(tǒng)的信息化水平

目前很多電力企業(yè)用來進行電力調(diào)度管理的設施設備還比較陳舊，信息化水平不高。信息化水平的提升離不開其載體即硬件設施設備的升級。所以，應加大對硬件系統(tǒng)的投入，在預算資金有限的情況下，做好采購規(guī)劃，做好設備的維護維修，并及時更新設備。在軟件系統(tǒng)方面，要高度重視電力調(diào)度的安全性問題，加強對電網(wǎng)的信息技術(shù)投資，提高電網(wǎng)調(diào)度的效率和精度，以及安全管理的自動化、智能化水平。

3.3 提升電力調(diào)度安全管理的規(guī)范化水平

信息技術(shù)在電力調(diào)度安全管理中的廣泛和深入應用，將改變工作流程、作業(yè)方式等。為此，應重新梳理相關(guān)安全管理制度，明確電力調(diào)度各個崗位的工作職責，按照信息化建議的要求規(guī)范電力調(diào)度的安全管理工作，避免職責不清帶來的工作重復或遺漏問題，也避免交接混亂導致的差錯，以此為信息技術(shù)的深入應用提供制度保障，提高電力調(diào)度的安全管理水平，避免電力調(diào)度風險事故的發(fā)生。

3.4 提升電力調(diào)度安全管理的應急處置水平

在電力系統(tǒng)的實際運行中，盡管在軟硬件系統(tǒng)方面做了充分準備，但仍會不可避免地發(fā)生一些突發(fā)事件，造成不同程度的風險損失，如雷暴、強風等自然災害，有可能超出預期，嚴重影響電力調(diào)度的安全。為此，電力調(diào)度安全管理部門必須做好預案，利用信息技術(shù)，預測可能發(fā)生的各種突發(fā)情況，擬定相應的應急方案，并且要按時組織安全演練，以確保在出現(xiàn)問題時能夠有效地配置各種資源，及時實施應對措施，盡快修復問題，使電力系統(tǒng)在最短的時間內(nèi)恢復正常運行。