電網調度風險監測及判定系統功能設計

劉國鄭 榮嶸

摘要：現如今，各領域不斷的提高，對電能的需求越來越大。目前，供電局對于電網風險管控、風險預警、事故判定的要求極高。針對主網調度工作，目前缺乏將調度信息與地理位置信息及電網網架結合的監控、展示及事故預警分析平臺，為了實現該目標，需要整合調度運行相關業務系統的存量數據和增量數據。但是，支撐開展上述工作所需的數據來源于不同的業務系統，以及部分人工填報的數據，沒有統一的平臺進行管理。因此，本文通過開展調度風險監測及判定模型研究，事故風險判定標準整合研究，多維數據整合技術研究，實現為調度中心電網風險管控、電網事故模擬及其它調度工作，例如對電網運行數據、狀態信息的統計分析，電網運行方式的優化調整。

關鍵詞：電網調度；風險監測；判定系統；功能設計

引言

隨著經濟的快速發展和諧社會的構建，電力資源已經成為人們生活和社會生產必不可少的能源之一，我國的電力企業發展越來越快，為滿足人們的用電需求，電力系統的設備容量越來越大，結構越來越復雜，對電網調度的要求也越來越高。由于電網調度的運行情況對整個電力系統的運行安全有很大的影響，因此，在進行電網調度時，必須加強電網調度的安全管理。

1電網調度的重要性

電力系統主要由變電站、發電廠、用戶等組成，發電廠、變電站、用戶之間利用不同電壓等級的配電線路連接在一起，進行運行。電力資源的產生和輸送是在很短的時間內完成的，因此，必須保證電網發電和用電負荷的動態平衡，電網調度是保證發電、用電動態平衡的重要方法，通過電網調度能確保電力系統安全、穩定的運行，避免電力系統出現安全事故。隨著人們對供電質量要求的提高，電力系統也越來越復雜，在電網調度過程中，如果不加強安全管理，就很容易對整個的電力系統的安全運行產生影響，甚至會造成重大電力安全事故，嚴重的影響電力企業的穩定發展，由此可見，加強電網調度管理是十分重要的。

2電網調度風險點及原因

電網調度風險點其實就是比較容易發生人為失誤事故的潛在危險點，主要的電網調度風險點有工作人員倒閘操作命令票編制錯誤；電網運行方式考慮的不周全，安排不適當引起的倒閘操作誤停電或者設備過負荷；沒有對操作票進行詳細的審核；在進行操作時錯誤的下達調度命令；在工作人員交接班時沒有把重要的操作等工作項目交代清楚；出現電力事故時工作人員不按規程處理；電力設備的安全隱患。電網調度出現這些風險點的原因是：現今的人們對供電質量要求不斷升高，電力系統不斷壯大，某些設備的操作內容復雜，在緊急的狀態下，由于一些工作人員心理素質差、業務素質低，對電力系統運行的狀況不了解，在工作時沒有按照規定操作；工作人員只是憑著自己現有的經驗操作，使用調度術語不規范，工作人員沒有責任心對安全意識不強烈，在對工作人員開展安全活動會時，沒有達到目的，只是流于形式；工作人員在調度運行中沒有相應的依據，對電網系統資料管理出現漏洞，沒有調度工作現場的規程；在工作人員交接班時，馬馬虎虎的交接工作，沒有交接清楚或者現場匯報不清楚就進行操作；有的地方在建好的電力線路區域中沒有經過批準就進行亂挖渠道、私自違法蓋房子、種植過高的農作物、亂倒有毒有害化學物品等，導致電力設備或者線路發生損壞污染，電力設備的停電檢修加大了調度人員的工作難度；部分地區的線路、電力設備過于老舊也會給電網調度帶來麻煩。

3系統應用

在實際應用中，通過模型支撐，提供電網事故監測及事故判定平臺各功能數據采集、統計、分析及移動APP應用的實現。

3.1模型支撐

（1）數據模型體系結構數據模型遵循IEC標準的CIM模型規范，結合電網的設備特點，建立統一的網數據模型，主要包括資產設備型、拓撲連接模型、電網量測模型、用戶用電模型、電網資源模型。（2）資產設備模型電網信息模型是基于國際IEC61968/61970標準，遵照南方電網統一電網信息模型，結合電網電力設備的特點建立的模型。電網網架信息描述安全生產管理系統中設備臺賬的典型結構。系統使用此包的位置、容器、資產、技術參數等類。（3）電網拓撲模型設備之間互相連接的接頭稱為端子，兩個端子相連的點稱為連接點。設備連接關系加上功能位置信息就確定一個常態的拓撲網絡，再加上配網自動化和調度平臺的開關信息就組成一個實時的拓撲網絡。（4）電網量測模型電網量測是CIM模型中用來表達電網運行的實時及準實時的計量數據模型，通過量測來定義一個設備與一個屬性項結合的概念，通過端子和計量與設備產生關聯關系。系統數據主要涉及調度系統量測數據、計量自動化量測數據、配網自動化量測數據、繼電保護系統量測數據、輸電設備在線監測數據、變電設備在線監測數據。（5）用戶用電模型用戶用電模型主要包括客戶信息、計量點信息、設備信息、用電量測等，通過計量點關聯設備與客戶、計量裝置。

3.2應用功能

（1）多維數據整合包括發電廠、輸電線路、變電站、桿塔、配電網等運行數據集成和展現查詢。（2）調度風險監測及判定結合調度自動化SCADA系統的有功、無功、電壓、電流、功率因數、頻率，營銷四合一系統的電量，小水電系統的有功出力數據，監測電網運行狀態，通過實時監測和模擬電網網架事件，結合《電力事故事件調查規程》，設定事故預警閥值，影響范圍，停電時長等維度因子，研究事故等級判定算法。針對電力安全事件，根據已有的系統數據開展多維度分析，提供事件判定標準、事件等級、事件產生的后果等，再結合人工操作最終實現電網事故判定。調度風險監測及判定主要涉及變電站內主要設備的連接情況、運行方式、運行狀態的綜合影響。（3）數據綜合應用通過開發電網調度、運行方式的綜合統計應用功能，實現以月度、季度、年度調度統計報表。另外，結合生產系統的數據，通過公式進行自動計算，輔以統計報表，采用圖表輔助開展運行方式編制、事故分析判定、參數設置等調度分析管理工作，提高調度管理的水平。（4）移動APP應用在移動APP端，將電網事故發生時的模擬狀況，事故的來源，發展的過程，以及最終的結果通過GIS圖形化進行模擬展現。并可查看電廠、變電站、線路等有功、無功、電流、電壓、頻率等實時數據信息。提供對調度相關數據的查詢與統計功能，并在移動APP端進行查詢和統計結果通過圖形化界面展示，并采用指標圖展現，圖形圖表有柱形圖、條形圖、折線圖、餅圖、面積圖、雷達圖等。

結語

電網調度是電力系統的核心，做好電力調度工作極其重要。隨著電力體制改革的不斷深化，作為保障電網安全、穩定、經濟運行以及電力市場交易的技術支持的基礎，電網調度風險面臨著巨大的發展機遇，同時也遇到了急需解決的新情況和新問題，主要包括：電力調度交易中心的建立和電力市場的運營，對調度風險工作提出了新的要求。調度所負責建設和維護的系統大量增加與調度管理人員不足的矛盾較為突出。在今后工作中各級領導要充分認識到電網調度風險的重要作用，要及時轉變觀念，加強組織和協調。

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（作者單位：河南安陽供電公司）