电网调度智能监控及防误技术研究

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　　摘要：我国电力网络规模不断扩大的背景之下，电网调度工作所存在的问题逐渐显现，其滞后性、非智能化特征对电力网络的稳定运行造成了一定的阻碍。因此，加强电网调度智能监控及防误技术的深入研究，有利于提高电力系统的运行效率，优化系统的服务功能，最大限度地满足电力生产活动的各种需求，推动现代化电力企业产业规模的不断扩大。实现这样的发展目标，应提高对信息化技术及自动控制技术的全面认识，构建出符合電网调度的智能监控体系，全面提升电网工作过程中整体的调度水平。
　　关键词：电网调度;智能监控;防误技术
　　0、引言
　　据国家重点研发计划项目“大电网智能调度与安全预警关键技术研究及应用”负责人、国家电力调度控制中心许洪强副主任介绍：“现有调度控制系统沿袭了电网弱互联阶段的体系架构，难以支撑大型交直流混联电网调度运行的需求。迫切需要开展大型交直流混联电网一体化智能调度与安全预警关键技术研究，构建基于云计算理念的‘物理分布、逻辑统一’的智能调控平台，实现大电网整体协调控制，提升大电网运行安全预警能力。”
　　1、电力调度操作全过程监控系统研制背景
　　1.1 多起电网误调度事故原因分析
　　 从近几年电力调度发生的事故分析，造成的原因主要有：（1）、操作票的开票、审票制度执行不严，操作中未严格按操作管理制度执行。（2）、工作许可及工作结束手续不清，造成误送电。（3）、发令不规范，发令、复诵不清，造成调令发错对象。 （4）、操作中现场状态未弄清，盲目操作。
　　1.2调度操作流程分析
　　 （1）调度操作系统通过电话调度指令，针对操作的特殊性，调度操作监护制度落实到位。（2）由于调度模拟屏及调度监控系统，实时反映信息，调度运行预览也难以实现。（3）现有的调度操作票系统也存在一些问题，调度操作票系统维护工作票系统虽然已经有了应用在管理信息系统的系统，但他们不是技术相关需要，不能满足商务管理调度要求。（4）调度操作票系统只有在调度表的使用，操作，循环，和变电站是彼此分离的，电子监控并未实现闭环管理，可以实现双方的互动和资源共享。
　　2、 电网实时监控与智能告警
　　2.1 电网运行稳态监控
　　稳态监控是智能电网调度控制系统的基本功能，可处理各类模拟量和状态量，支持旁路代、对端代、状态估计代等操作以及多源数据和数据质量码处理并可对遥测遥信采样查询。稳态监控对设备和断面的状态动态拓扑着色功能直接影响运行人员对电网状态的判断，且应能灵活配置。稳态监控还需支持断路器、隔离开关和分接头的远方控制和调节以满足电网运行中遥控的需求。
　　2.2电网运行动态监视与分析
　　动态监视与分析是稳态监控的重要补充，具备动态和稳态量测对比、坏数据辨识、公式定义和提供计算库的能力。该模块能提供相角测量归算、机组运行状态监视，支持相角参考个性设置。此外，应提供母线平衡、断面监视、量测及相角差越限告警及屏蔽功能。主站间PMU实时及历史数据的远程调阅为近年来实用化过程中的新增功能。随着特高压交直流互联电网特性的日益复杂，低频振荡监视、在线扰动识别、机组一次调频及励磁系统性能分析监视等在运行中也逐步实用化，发挥着愈来愈大的作用。
　　2.3 继电保护设备在线监视与分析
　　继电保护设备在线监视与分析应能实时处理保护设备状态量、模拟量、事件/定值/软压板信息、故障录波等以及异常告警、自检、动作和通信状态等信息，从而正确显示保护设备的运行状态及动作，确保发生故障时给出故障简报并提供给综合智能告警。当前保护信息已成为综合智能告警重要的数据源之一。该模块可支持保护设备定值等信息的查询召唤，具备装置远程操作能力及必要的安全机制，具备一定的智能分析能力。
　　2.4 安全稳定控制装置（系统）在线监测
　　安稳装置在线监测能提供装置运行方式监视，如压板状态、允切状态、可切负荷和机组量、直流最大可提升和回降量等运行方式信息以及通道状态、异常告警、装置动作等信息，并能提供安控装置（系统）的动作行为和异常状态的统计分析及事件告警，具备当值策略控制量不足的告警功能，支持召唤定值和策略表描述文件等。安稳装置在线监测系统是为应对电网迅速发展后安自装置数量增多、复杂性增强的局面提出的技术新举措。目前在各地的建设及实用化进展程度不一。
　　2.5 综合智能分析与告警
　　综合智能分析与告警改变了故障时依靠厂站运行人员电话汇报调度的传统模式，可第一时间分析产生设备跳闸等系统异常告警，还可结合保护信息产生保护设备异常告警，可结合网络分析和在线安全稳定分析等产生电网运行预警，可结合水电或新能源检测管理系统产生气象水情预警，可结合雷电定位系统产生雷电预警信息。综合智能告警可提供规范的告警信息格式，支持可灵活配置的告警逻辑库和关联推理，并可触发高级应用分析计算。随着近年来调控一体化的推进，该功能逐步实现了系统间告警的实时校验和推送并可根据需要实现跨系统订阅本调机构所关心的告警。告警信息推送支持信息行、变色闪烁、推图、语音等多种形式以便第一时间告知运行人员。
　　3、电网调度运行智能防误技术的应用
　　3.1在电气设备防误操作中的应用
　　 电气设备的操作也是电网调度运行工作的关键，电气设备的误操作现象也成为电网调度工作的难点，在电网调度运行智能防误技术应用之后，可以充分发挥出电网调度运行智能防误技术对电气设备安全防误、校核的优势，及时规避电气设备出现的误操作现象，从而有效地保证电气设备运行的可靠性。电网调度运行智能防误技术所具备的电气设备安全防误、校核，主要是将电网中的电气设备作为节点，同时将电气设备之间建立拓扑连接的关系，整体形成电网的模型，而在对其进行拓扑分析时，要重点考虑到电网的连线方式、运行模式、运行方式等。另外，通过智能防误操作系统建立图形模型，并对图形模型进行相应操作。一 方面可以实现对电网系统的调度;另一方面可以根据图形模型所显示的数据来分析电网模型中各项电气系统运行过程中的各项参数，并根据对这些参数的分析来判断电气设备是否存在运行问题等现象，从而有效的提高电网系统中电气设备运行的可靠性，避免误操作现象的发生。 　　3.2多层次安全校核
　　 （1）智能拓扑防误：基于IEC61970标准SVG图形和CIM模型的智能拓扑防误校验，利用抽象接线模型库、拓扑防误规则库，对区域电网进行局部和全局拓扑搜索判断，不仅可实现开关、刀闸和接地刀闸操作的基本防误操作，还可支持特殊防误逻辑，如甩负荷、合环/解环、倒母等操作判断。
　　 （2）挂牌校验：该系统支持挂牌防误校验，除具备检修工作牌、保电牌、隔离牌等挂牌类型防误校验外，还支持接地牌的动态防误校验，利用智能拓扑搜索判断接地有效区域及接地规则校验。
　　 （3）二次信息校验：该系统除了在开票、流转、审核、执行全过程中对二次压板状态进行实时校验外，还支持二次告警信息的安全校核，如控制回路断线、SF6气压低、弹簧未储能等告警信息，可根据实际需求配置。
　　 （4）电网稳态校验：该系统能对形成校核断面潮流进行分析计算，判断基态潮流下的电网越限情况等;可在拓扑防误校核的基础上，通过潮流分析进行母线失压、母线过压等防误校核。
　　3.3在调度智能操作票中的应用
　　 一般情况下，在电网调度运行的过程中，需要根据电网调度的实际情况开具操作票，而在以往电网调度的过程中，经常会因操作票开具的不合理，影响到调度的工作质量，甚至对电网的正常运行产生一定的威胁。另外，调度开具操作票缺乏与实际的紧密联系，仅通过调度人员的工作经验以及维修人员对电网调度运行的表面分析来开具相应的操作票，从某种意义上来讲，这种操作票的开具缺乏一定的科学依据，不仅在开具操作票过程中会消耗一定的资源，甚至也无法保证操作票开具的合理性、适应性，不利于电网调度工作的稳定。而在电网调度运行智能防误技术应用以来，可以通过系统形成的图形模型，让调度人员通过图形的解析，及时了解电网运行中存在的问题，尤其是对一些潜在故障因素的检测极为重要，确保能够在发现故障问题在第一时间将其解决，从而有效的保证电网系统 运行的安全性、可靠行。通过电网调度运行智能防误技术在调度智能操作票应用的实际情况来分析，电网调度操作票主要分为综合令、单项令、检修申请出票、任务推理出票等部分，综合令，主要是對配电网母线、开关、变压器等设备实施中执行操作指令;单项令，主要对刀闸、开关等实施单步操作生成单项操作命令;检修申请出票，主要是通过获取一些检修申请的数据，并对检修申请票进行详细的分析，生成相应的操作命令;任务推理出票，一般情况下主要用于操作任务形成的操作票。
　　4、结束语
　　电网调度在供电系统中占有重要地位，对于保证供电安全有着特殊的意义。电网的运行调度要求迅速、准确，而且需要对系统运行状态进行实时监控，调度工作要求做到制度化、规范化和程序化。随着技术的不断更新，控制系统越来越成熟。电网调度要积极引进控制系统，这对于保证电网调度安全有着重要作用。
　　参考文献：
　　[1]辛耀中，石俊杰，周京阳，等.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化，2015，39
　　[2] 赵丽萍，刘伟.智能调度操作票及防误闲锁技术的研究与实践[J].华北电力技术，2014（9）.
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