創(chuàng)建棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)

◎馮相軍

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創(chuàng)建棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)

◎馮相軍

實(shí)施背景

適應(yīng)外部環(huán)境變化的需要。調(diào)度作為電網(wǎng)運(yùn)行指揮機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制建設(shè)，確保電網(wǎng)發(fā)生事故前對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警從而做到事前控制以及電網(wǎng)事故發(fā)生后，能準(zhǔn)確、快速判斷故障程度，實(shí)施迅速有效的處置措施，是電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電力供應(yīng)是其首要任務(wù)。

調(diào)度運(yùn)行管理由經(jīng)驗(yàn)型向智能分析化調(diào)度轉(zhuǎn)變的需要。棗莊電網(wǎng)調(diào)度所用電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（EMS）由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）、潮流分析系統(tǒng)（PAS）、無(wú)功電壓控制系統(tǒng)（AVC）及調(diào)度仿真系統(tǒng)（DTS）等組成，這種傳統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)方式已不能滿足智能電網(wǎng)建設(shè)要求，智能調(diào)度系統(tǒng)不但需求基于電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，而且需要電網(wǎng)運(yùn)行過程中暫態(tài)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間、空間和目標(biāo)三個(gè)維度條件綜合考量。

內(nèi)涵和方案總體設(shè)計(jì)

項(xiàng)目?jī)?nèi)涵

以建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)架為基礎(chǔ)，不斷完善電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行分析功能，實(shí)時(shí)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位診斷，并根據(jù)預(yù)警信息制定事故前、事故后相應(yīng)處置措施，逐步發(fā)展可持續(xù)能力的全覆蓋智能電網(wǎng)技術(shù)，逐漸鞏固電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制體系；棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)基于電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)對(duì)EMS系統(tǒng)中技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)修改，智能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯笶MS系統(tǒng)各項(xiàng)智能應(yīng)用擁有準(zhǔn)確基礎(chǔ)，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況深化分析，診斷出電網(wǎng)運(yùn)行薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)出警示信息，提升調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可控能力；根據(jù)檢修計(jì)劃對(duì)電網(wǎng)特殊運(yùn)行方式進(jìn)行潮流數(shù)據(jù)模擬分析，根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)處置措施及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，超前考慮風(fēng)險(xiǎn)程度通知相關(guān)單位做好應(yīng)急準(zhǔn)備，提高用戶滿意度，通過創(chuàng)建集約化、專業(yè)化、精益化的棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制管理模式，確保棗莊電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

方案總體設(shè)計(jì)

構(gòu)建棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。如何掌握關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警控制系統(tǒng)，成為核心因素。構(gòu)建棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)維、技術(shù)、認(rèn)證、評(píng)估、管理等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，是建好、用好、管好堅(jiān)強(qiáng)智能配網(wǎng)的根本。

我們依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急聯(lián)合演練指導(dǎo)意見》、《電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià) 》、《關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)大運(yùn)行體系建設(shè)過程中安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)防范指南的通知》、《電網(wǎng)運(yùn)行導(dǎo)則》等標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)集團(tuán)公司對(duì)電網(wǎng)建設(shè)調(diào)度管理工作要求、電網(wǎng)事故應(yīng)急處理規(guī)定等實(shí)際情況，編制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，繪制典型設(shè)計(jì)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，推進(jìn)各環(huán)節(jié)試點(diǎn)工作。由棗莊電力調(diào)控中心技術(shù)專業(yè)人才組成技術(shù)體系宣貫組，按照對(duì)時(shí)間、空間和目標(biāo)三個(gè)維度條件綜合考量結(jié)合的原則，組織本部門相關(guān)人員參加技術(shù)體系集中培訓(xùn)，集中學(xué)習(xí)探究技術(shù)原則和通用實(shí)施方案，從源頭保證棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制建設(shè)模式的一致性。嚴(yán)格按照國(guó)家電網(wǎng)公司及省公司相關(guān)規(guī)章制度，著力推進(jìn)棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)實(shí)施。

根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司“大運(yùn)行”體系下電網(wǎng)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警控制建設(shè)實(shí)施方案編寫要求，結(jié)合棗莊電網(wǎng)運(yùn)行方式及地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷實(shí)際，選定市直供核心區(qū)，編寫棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)建設(shè)方案，并結(jié)合電網(wǎng)應(yīng)急管理系統(tǒng)建設(shè)，梳理?xiàng)椙f智能電網(wǎng)建設(shè)思路，修改補(bǔ)充現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善電網(wǎng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。我們編制了《棗莊供電公司電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)建設(shè)管理辦法》、《棗莊電網(wǎng)事故應(yīng)急處置管理措施》，不斷規(guī)范棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制能力，梳理工作流程，明確各部門之間電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)管控職責(zé)，推動(dòng)棗莊電網(wǎng)預(yù)警控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定實(shí)施，確保電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理水平不斷提升。

棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)一體化架構(gòu)

棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)功能分為實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、調(diào)度計(jì)劃、安全校核和調(diào)度管理四類，突破了傳統(tǒng)安全分區(qū)的約束，完全按照業(yè)務(wù)特性。如下圖中圖例所示，將系統(tǒng)整體框架分為應(yīng)用類、應(yīng)用、功能、服務(wù)四個(gè)層次。應(yīng)用類是由一組業(yè)務(wù)需求性質(zhì)相似或者相近的應(yīng)用構(gòu)成，用于完成某一類的業(yè)務(wù)工作；應(yīng)用是由一組互相緊密關(guān)聯(lián)的功能模塊組成，用于完成某一方面的業(yè)務(wù)工作；功能是由一個(gè)或者多個(gè)服務(wù)組成，用于完成一個(gè)特定業(yè)務(wù)需求。最小化的功能可以沒有服務(wù)。服務(wù)是組成功能的最小顆粒的可被重用的程序。本設(shè)計(jì)中明確了四類應(yīng)用和26項(xiàng)應(yīng)用，每個(gè)應(yīng)用下有若干功能模塊組成。

實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警類應(yīng)用體系

棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)的技術(shù)要求和電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，提出的基于動(dòng)態(tài)預(yù)警控制電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況作出正確的判斷，分析出狀態(tài)估計(jì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的原因，并通知自動(dòng)化專業(yè)人員及時(shí)處理，正確的獲取電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息和通過電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)獲取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的實(shí)時(shí)信息的方案，判斷出電網(wǎng)是否運(yùn)行在一個(gè)穩(wěn)定界面，是否存在電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)度智能研判系統(tǒng)不但需要電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)信息，同時(shí)需要電網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)及暫態(tài)信息，由于棗莊電網(wǎng)各變電站年度跨越較大，各變電站未全部安裝向量測(cè)量元件（PMU），以上這些動(dòng)態(tài)及暫態(tài)信息可通過保護(hù)裝置及故障錄波裝置等收集。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是指電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警。其需求包括電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)監(jiān)視、動(dòng)態(tài)監(jiān)視、輔助服務(wù)監(jiān)視和對(duì)下級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行情況的在線監(jiān)視等。對(duì)非電網(wǎng)單影響到電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行監(jiān)視，包括氣象預(yù)報(bào)等功能。在監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上提供報(bào)警功能，包括：設(shè)備、輸電斷面的監(jiān)視和告警，備用容量和負(fù)荷變化情況及分布的監(jiān)視與告警，災(zāi)害英系那個(gè)電網(wǎng)的范圍、程度和設(shè)備的監(jiān)視，低頻震蕩的監(jiān)視與告警，針對(duì)電網(wǎng)故障的綜合告警等。

取得的效果

“棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)”自2014年初提出并實(shí)施以來(lái)，從技術(shù)方面為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的支撐，從管理方面，使調(diào)度運(yùn)行管理水平邁上了新臺(tái)階。

實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)一次設(shè)備運(yùn)行管理信息自動(dòng)集成處理分析。棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)充分發(fā)揮棗莊電網(wǎng)現(xiàn)有的各設(shè)備功能及所采集數(shù)據(jù)，采用了數(shù)據(jù)挖掘及曲線擬合等方法實(shí)現(xiàn)分區(qū)、分站的負(fù)荷預(yù)測(cè)并實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)方式下電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的分析與控制；實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)故障的智能分析與判斷，在電網(wǎng)多約束條件下，完成對(duì)電網(wǎng)故障處理的智能判斷；完成對(duì)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的輔助決策。

夯實(shí)電網(wǎng)運(yùn)行管理水平。棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)，最大限度發(fā)揮EMS能量管理系統(tǒng)功能，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估、預(yù)警控制、事故初步處理，有效監(jiān)視判斷電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

提高了勞動(dòng)效率，節(jié)約了勞動(dòng)成本。依靠棗莊電網(wǎng)動(dòng)態(tài)預(yù)警控制系統(tǒng)平臺(tái)完成對(duì)棗莊電網(wǎng)的運(yùn)行及監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析及事故處理輔助決策，減少了調(diào)度運(yùn)行人員勞動(dòng)量。同時(shí)系統(tǒng)平臺(tái)具有的方便快捷的處理模式，方便了調(diào)度值班人員進(jìn)行調(diào)度處理，提高了勞動(dòng)效率，節(jié)約了勞動(dòng)成本。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司）