調控一體化電網綜合智能告警技術的應用

楊曼

摘 要 文章首先從硬件和軟件；兩個方面，對調控一體化電網綜合智能告警系統的基本構架進行分析，然后對智能告警技術的應用進行詳細介紹，以期能夠減少電網事故的發生。

【關鍵詞】調控一體化 電網 智能告警技術 應用

智能電網系統雖然能夠顯著提高各電壓等級電力傳輸的效率，但是其在一定程度上也提高了系統事故的發生概率，所以相關技術然預案還必須對智能告警技術進行完善，在具體運行過程中，對電網各種告警信息進行實時監測和跟蹤，同時對各種信息進行匯總和分析，提出相應的解決措施。文章針對調控一體化電網綜合智能告警系統，對其基本架構和告警技術進行分析，以期能夠給同行帶來一點參考價值。

1 調控一體化電網綜合智能告警系統的基本構架

智能告警技術軟件具有在線智能告警分析的作用，該軟件是建立在告警專家規則庫、實時告警信息基礎上的，在線決策則需要利用狀態估計板塊、風險評估板塊、靈敏度分析板塊、負荷轉移板塊等，協助相關負責人對告警信息進行分析和處理。

電網綜合智能告警系統的硬件架構是建立在安全三區內，需要的實時數據、模型、圖形等都是從能量系統中獲取的，事故信息由保護信息系統中獲取。軟件架構具體包括兩個層面，一是實時狀態監測，主要是對獲取的實時數據、圖形和模型進行狀態估計，對事故信息進行匯總上報，同時利用計算機對各種信息進行計算，統計出靈敏度分析數據、風險評估數據，同時將告警信息上傳至可視化界面上。二是狀態預測，針對可能發生的事故，停電預案模塊能夠進行負荷轉移分析，并制定相關的應對方案，在可視化界面上展示相關的輔助決策供決策者選擇。檢修模塊主要是用來實施假想潮流計算，其能夠將轉移路徑上的關鍵支路挖掘出來，利用可視化界面提醒工作人員重點監視。

2 調控一體化電網綜合智能告警系統的評估技術

2.1 風險評估技術

大型電網若首先模擬出一個數值結果，同時計算出相關指標，這樣就能實現電網風險評估的要求。其中在電網規劃中要實現風險評估，可以采用蒙特卡洛模擬法，即借助隨機生成的方法對真實系統的功能及發展特點進行模擬，進而將系統的運行規律揭示出來。該方法通常用于大型電網負荷預測模擬中，能夠得到各項評估指標在風險事故中所占比例。

設備一旦發生告警信息，在預想狀態下，設備立刻停止運行，并對該設備負荷進行蒙特卡洛模擬，結合具體情況，針對最大負荷的不確定性進行重點分析。利用蒙特卡洛模擬對電網最大負荷點的潮流進行分析時，其能夠全面展示線路或者斷面所能承受尖鋒潮流的狀態，如果網絡承受力小于尖峰值，就表示電網運行方式存在一定的風險，必須要在能夠承受的風險范圍內進一步優化方案。

2.2 負荷轉移技術

在高壓、超高壓、特高壓電網中，有功潮流間線性關系普遍良好，而且局部具有良好的線性化效果，計算誤差偏低，由此可見，電網預想故障前有功潮流與故障后有功潮流具有線性化關系。即電網設備各項參數與有功潮流有著直接的關系，而且各設備間的有功潮流也具有線性關系，合理誤差范圍內對有功潮流進行計算，有功潮流在監視控制系統中屬于一個自由變量，其與直流潮流模型存在一定的相似性，因此具有有功潮流的各種設備就稱為設備組。

預想開斷一旦發生，有功潮流在電網中各設備間也會重新分布，其中，預想開斷的位置、開斷前的潮流與預想開斷前后的潮流變化有著密切的關系。在發生預想開斷時，部分切除設備的有功潮流將會借助該設備組中剩下的其他設備繼續進行傳輸，剩下的有功潮流則會逐步轉移到其他設備組中。其中，若設備組中有設備出現預想開斷，那么，開斷后剩余的潮流/開斷前有功潮流，這個比值就是剩余系數，其他設備組開斷前后有功潮流的增量/設備組預想開斷開斷前的潮流，這個比值為轉移系數。

環網線路電流一旦超過限度，那么電網綜合智能告警軟件會反映其下帶的主變壓器拓撲結構，同時將各主變壓器對越線線路的有功靈敏度提示給相關工作人員。在離線系統進行仿真時，剩余系數、轉移系數就已經存儲到專家庫中，如果設備出現切除風險，那么剩余系數與轉移系數就能直接調用。如果電網設備出現異常告警，而且告警具有特殊性時，異常設備就變成假想對象，工作人員要立刻分析設備故障，并且確定各設備組故障后的潮流，當前負荷狀態仍需要借助蒙特卡洛模擬法進行分析，得出切負荷/切設備的概率，概率小于設定值，表示事故未發生，反之，表示事故已經發生，此時工作人員需要將事故等級予以確定。軟件在主變壓器負荷超限狀態下，會主動展示其下帶的線路與拓撲結構，并提出相關的建議。

2.3 事故評價系統

根據各地區電網的具體情況，電網事故具體劃分了7個等級。為了增強安全度，許多地區針對運行電網均配置備自投裝置，當設備故障發生時，失電母線在備自投裝置作用下，就會自動倒入到對策變壓器或帶電線路上，而且智能告警系統具有備自投仿真作用，進一步提高了風險評估的精度。電網綜合智能告警系統能夠結合網架自動生成備自投裝置模型，在假想分析故障時，借助備自投模型將失電負荷導入到帶電供區，這樣計算精度就得到了大幅度的提升。

而且，該系統能夠通過保護系統獲取實時事故簡報，自動將事故簡報與事故告警聯系在一起。

此外，電網綜合智能告警系統能夠在線對停電預案與實時拓撲的觸發條件進行比對分析，如果實時拓撲與預案能夠成功匹配，那么匹配成功的預案就會直接顯示在監視界面上。物理隔離計劃、停電區域恢復計劃、關鍵之路監視信息等均是停電預案的重要內容。

3 總結

綜上所述，智能告警系統目前已經投入使用的模塊有遙信智能告警、故障診斷、遙測智能告警、停電預案輔助鞠策等。利用智能告警系統能夠對告警相關設備進行分析，不僅提升了告警分析的效率，而且出現告警時，還能立刻對故障應急方案進行提示，促進整體工作效率的提升。

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作者單位

國網河南滎陽市供電公司 河南省滎陽市 450100