全景式智能電網(wǎng)一體化運(yùn)行指揮平臺(tái)

葉超+黃琮樺+黃達(dá)鐵+臧怡寧

1 背景

電網(wǎng)調(diào)控是指在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，對整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行工作進(jìn)行組織、監(jiān)控、指揮以及協(xié)調(diào)的過程。電網(wǎng)調(diào)控既能夠保證電網(wǎng)安全的運(yùn)行和生產(chǎn)，也能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行及時(shí)地指揮與解決。

目前，電網(wǎng)調(diào)控人員在處理電網(wǎng)事故和設(shè)備故障時(shí)，采用傳統(tǒng)單一電話指揮模式，需要同時(shí)通知現(xiàn)場運(yùn)維，輸電工區(qū)、檢修工區(qū)，以及安監(jiān)、運(yùn)檢等部門，信息的反饋，也需要電話一一告知，應(yīng)急處置過程中的信息收集不夠快速，語音存在歧義等安全風(fēng)險(xiǎn)，不能同一時(shí)間多個(gè)部門人員進(jìn)行溝通，協(xié)調(diào)指揮，存在工作效率不高。因此電網(wǎng)調(diào)控需要一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行指揮新模式。

根據(jù)溫州電網(wǎng)“十三五”規(guī)劃，建設(shè)具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。以此為目標(biāo)，隨著電網(wǎng)智能化的進(jìn)程，運(yùn)行信息化、可視化手段不斷完善，專業(yè)技術(shù)日趨融合，基于上述背景，為提高調(diào)控員工作效率，調(diào)動(dòng)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)一致指揮運(yùn)作，構(gòu)建電網(wǎng)調(diào)度智能化、信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的電網(wǎng)運(yùn)行管理體系，設(shè)置智能電網(wǎng)調(diào)控一體化指揮平臺(tái)，通過該平臺(tái)一對多和互動(dòng)性，加強(qiáng)了對各部門之間的業(yè)務(wù)協(xié)作和指揮。建立集中、統(tǒng)一、智能、高效、安全的調(diào)控運(yùn)行工作流程。

2 實(shí)現(xiàn)模式

全景式智能電網(wǎng)一體化運(yùn)行指揮平臺(tái)是集物聯(lián)網(wǎng)、GIS、GPS、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫與信息處理等多種技術(shù)為一體的通信、信息、指揮和決策的系統(tǒng)平臺(tái)，為電網(wǎng)防御自然災(zāi)害、電網(wǎng)故障提供監(jiān)控、分析、預(yù)防、預(yù)警、決策、聯(lián)動(dòng)指揮等功能，革新電網(wǎng)運(yùn)行管理，提高電網(wǎng)運(yùn)行工作效率和安全水平。

目前的技術(shù)手段，可通過與EMS系統(tǒng)、GIS 平臺(tái)、PMS 系統(tǒng)、車載GPS 定位系統(tǒng)，變電所預(yù)警監(jiān)控可視化系統(tǒng)，SG186應(yīng)急指揮技術(shù)、氣象信息系統(tǒng)，移動(dòng)作業(yè)終端、營銷系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)事故快速處置，人員車輛調(diào)配，備品備件查詢，線路故障定位等功能，配網(wǎng)還可接入95598 系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)快速的故障定位和派工。

3 主要功能

發(fā)生電網(wǎng)事故或設(shè)備異常時(shí)，調(diào)控員通過該平臺(tái)，對變電運(yùn)維、輸電工區(qū)、檢修工區(qū)的車輛和人員進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮，優(yōu)化調(diào)度順序，并通過該平臺(tái)進(jìn)行信息的推送和反饋。同時(shí)該平臺(tái)也可以給各工區(qū)調(diào)度聯(lián)絡(luò)員提供人員工作任務(wù)分配，備品備件查詢，在線故障研判。以及全景式電網(wǎng)數(shù)據(jù)提供。

智能電網(wǎng)一體化指揮平臺(tái)總體功能劃分為全景電網(wǎng)監(jiān)控、電網(wǎng)事故與異常處理、搶修資源調(diào)配、專家在線研判、信息展示與聯(lián)動(dòng)。

1、全景電網(wǎng)監(jiān)控模塊。

結(jié)合電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、變電所預(yù)警監(jiān)控可視化系統(tǒng)、輸電線路GIS系統(tǒng)，一是通過光字上送了解變電所設(shè)備運(yùn)行情況，二是通過智能變電所視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及機(jī)器人在線巡視系統(tǒng)，了解變電所一次運(yùn)行情況，包括開關(guān)分合，主變運(yùn)行情況等，通過智能視頻紅外光譜分析，了解設(shè)備運(yùn)行溫度。通過變電所氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合視頻系統(tǒng)，了解當(dāng)?shù)丨h(huán)境情況。三是通過輸電線路GIS系統(tǒng)，定位鐵塔位置，智能在線監(jiān)控線路運(yùn)行情況，以及配合無人機(jī)巡視故障點(diǎn)等功能。為電網(wǎng)運(yùn)行提供第一手資料。

2、電網(wǎng)事故與異常處理模塊。

通過電網(wǎng)全景監(jiān)控，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，通過該平臺(tái)上送，調(diào)控員根據(jù)電網(wǎng)發(fā)生的情況，下發(fā)配網(wǎng)停電情況，并通過信息展示平臺(tái)推送有關(guān)信息。如系統(tǒng)內(nèi)有事故預(yù)案，自動(dòng)生成操作票，并下發(fā)預(yù)令，并根據(jù)人員調(diào)配模塊，了解人員位置，及時(shí)下達(dá)操作目的地。對于電網(wǎng)異常處理，需要立即消缺的。還可根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，了解是否由備品備件，如果有備品，可立即通過指揮平臺(tái)，下達(dá)搶修計(jì)劃，有檢修部門安排人員搶修，并通過車輛人員GPS定位，了解人員進(jìn)度，合理安排電網(wǎng)調(diào)度操作。

3、搶修資源調(diào)配模塊，運(yùn)用GPS、GIS、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過車載GPS系統(tǒng)，定位車輛，通過人員手持PAD終端，接入平臺(tái)，接受調(diào)度操作指令。結(jié)合優(yōu)化導(dǎo)航系統(tǒng)，及時(shí)給車輛指明目的地方向。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，了解備品備件情況，及時(shí)掌握維修進(jìn)度。

4、專家在線研判模塊。在故障研判中，通過電網(wǎng)監(jiān)控提供的一二次信息，結(jié)合搶修隊(duì)伍在現(xiàn)場使用車載視頻或單兵視頻設(shè)備，提供了專家視頻研判所需信息，通過線上多專家整體會(huì)診，避免盲目搶修，保證故障搶修的質(zhì)量。

5、信息發(fā)布模塊。通過接入平臺(tái)各系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行情況，包括負(fù)荷、電量數(shù)據(jù)、電網(wǎng)事故進(jìn)程、電網(wǎng)設(shè)備異常。并可以接入95598、110聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng)，與政府應(yīng)急機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，可以及時(shí)向相關(guān)部門和社會(huì)發(fā)布電力應(yīng)急信息，降低電力事故給社會(huì)造成的損失。利于辦公室對外宣傳，電網(wǎng)整體三維展示，以及配合運(yùn)營監(jiān)測、營銷管理等部門工作。

該平臺(tái)能夠適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要，特別是調(diào)控一體化等發(fā)展方向，充分體現(xiàn)智能化、信息化和互動(dòng)化等特征。

4 實(shí)現(xiàn)模式

1.支持橫向系統(tǒng)集成建設(shè)。

全景式智能電網(wǎng)一體化運(yùn)行指揮平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)符合調(diào)度業(yè)務(wù)規(guī)范化要求，其支撐平臺(tái)按照應(yīng)用和數(shù)據(jù)集成的理念，在符合二次安全防護(hù)體系的前提下構(gòu)造統(tǒng)一企業(yè)服務(wù)總線，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合和應(yīng)用功能整合，達(dá)到數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)一致、應(yīng)用功能增值的目的，實(shí)現(xiàn)調(diào)度業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的各系統(tǒng)之間信息資源的整合及數(shù)據(jù)、模型等信息的共享，提高運(yùn)行效率。

2.滿足縱向系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

全景式智能電網(wǎng)一體化運(yùn)行指揮平臺(tái)的設(shè)計(jì)和建設(shè)應(yīng)充分考慮調(diào)度業(yè)務(wù)各專業(yè)的縱向數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)模型、參數(shù)和業(yè)務(wù)流等信息的縱向傳輸，上級(jí)調(diào)度可結(jié)合模型、方式、業(yè)務(wù)流等信息與下級(jí)調(diào)度轄內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)工作流實(shí)現(xiàn)貫通與閉環(huán)，進(jìn)行科學(xué)管控與安全把關(guān)，更支持上下級(jí)聯(lián)合操作防誤、上下級(jí)協(xié)調(diào)調(diào)度指揮控制等功能。

3.實(shí)現(xiàn)分級(jí)維護(hù)、全網(wǎng)共享、安全管控。

電網(wǎng)的運(yùn)行管理按照“統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理”的原則予以實(shí)施，系統(tǒng)基礎(chǔ)和核心業(yè)務(wù)在各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)充分交換和共享。 系統(tǒng)安全防護(hù)按照國家電力監(jiān)管委員會(huì)制定的“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”基本原則和電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5 效果

本平臺(tái)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和空間信息技術(shù)，提出并實(shí)現(xiàn)了一種智能化電網(wǎng)指揮平臺(tái)，以電網(wǎng)調(diào)控為中心，協(xié)調(diào)統(tǒng)一指揮運(yùn)維、檢修、輸電人員，為電網(wǎng)調(diào)度事故處理所服務(wù)，提升調(diào)度效率。同時(shí)為配網(wǎng)、營銷、辦公室等不同部門提供電網(wǎng)數(shù)據(jù)支持，協(xié)同互動(dòng)，形成完成的信息鏈。實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)業(yè)務(wù)全過程管控， 通過優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度指揮智能優(yōu)化處理和物流人員調(diào)配，并實(shí)現(xiàn)全程可視化。應(yīng)用本系統(tǒng)可全面提升電網(wǎng)應(yīng)急信息采集、處理、交換的效率和水平，形成電子沙盤系統(tǒng)，使指揮更加科學(xué)化、規(guī)范化、制度化、流程化，提高應(yīng)急處置的時(shí)效性；有助于切實(shí)保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低突發(fā)事件造成的損失并快速恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行。 適應(yīng)了“三集五大”體系機(jī)構(gòu)和管理模式的調(diào)整，促進(jìn)了公司業(yè)務(wù)管理水平的提升，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了集約化、精益化管理的要求，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供了有力的支撐平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐環(huán)宇，基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃一體化平臺(tái)研究[D].卷宗，2013，27（5）13-15.

作者簡介

葉超（1982—）男，浙江溫州，工程師，從事電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)。

黃琮樺（1985—）女，浙江溫州，工程師，從事電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)。

黃達(dá)鐵（1987—）男，浙江溫州，工程師，從事電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)。

臧怡寧（1989—）男，河南商丘，助理工程師，從事電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)。