電網調度智能監控及防誤技術研究

李俊艷

摘要：我國電力網絡規模不斷擴大的背景之下，電網調度工作所存在的問題逐漸顯現，其滯后性、非智能化特征對電力網絡的穩定運行造成了一定的阻礙。因此，加強電網調度智能監控及防誤技術的深入研究，有利于提高電力系統的運行效率，優化系統的服務功能，最大限度地滿足電力生產活動的各種需求，推動現代化電力企業產業規模的不斷擴大。實現這樣的發展目標，應提高對信息化技術及自動控制技術的全面認識，構建出符合電網調度的智能監控體系，全面提升電網工作過程中整體的調度水平。

關鍵詞：電網調度;智能監控;防誤技術

0、引言

據國家重點研發計劃項目“大電網智能調度與安全預警關鍵技術研究及應用”負責人、國家電力調度控制中心許洪強副主任介紹：“現有調度控制系統沿襲了電網弱互聯階段的體系架構，難以支撐大型交直流混聯電網調度運行的需求。迫切需要開展大型交直流混聯電網一體化智能調度與安全預警關鍵技術研究，構建基于云計算理念的‘物理分布、邏輯統一的智能調控平臺，實現大電網整體協調控制，提升大電網運行安全預警能力。”

1、電力調度操作全過程監控系統研制背景

1.1 多起電網誤調度事故原因分析

從近幾年電力調度發生的事故分析，造成的原因主要有：（1）、操作票的開票、審票制度執行不嚴，操作中未嚴格按操作管理制度執行。（2）、工作許可及工作結束手續不清，造成誤送電。（3）、發令不規范，發令、復誦不清，造成調令發錯對象。 （4）、操作中現場狀態未弄清，盲目操作。

1.2調度操作流程分析

（1）調度操作系統通過電話調度指令，針對操作的特殊性，調度操作監護制度落實到位。（2）由于調度模擬屏及調度監控系統，實時反映信息，調度運行預覽也難以實現。（3）現有的調度操作票系統也存在一些問題，調度操作票系統維護工作票系統雖然已經有了應用在管理信息系統的系統，但他們不是技術相關需要，不能滿足商務管理調度要求。（4）調度操作票系統只有在調度表的使用，操作，循環，和變電站是彼此分離的，電子監控并未實現閉環管理，可以實現雙方的互動和資源共享。

2、 電網實時監控與智能告警

2.1 電網運行穩態監控

穩態監控是智能電網調度控制系統的基本功能，可處理各類模擬量和狀態量，支持旁路代、對端代、狀態估計代等操作以及多源數據和數據質量碼處理并可對遙測遙信采樣查詢。穩態監控對設備和斷面的狀態動態拓撲著色功能直接影響運行人員對電網狀態的判斷，且應能靈活配置。穩態監控還需支持斷路器、隔離開關和分接頭的遠方控制和調節以滿足電網運行中遙控的需求。

2.2電網運行動態監視與分析

動態監視與分析是穩態監控的重要補充，具備動態和穩態量測對比、壞數據辨識、公式定義和提供計算庫的能力。該模塊能提供相角測量歸算、機組運行狀態監視，支持相角參考個性設置。此外，應提供母線平衡、斷面監視、量測及相角差越限告警及屏蔽功能。主站間PMU實時及歷史數據的遠程調閱為近年來實用化過程中的新增功能。隨著特高壓交直流互聯電網特性的日益復雜，低頻振蕩監視、在線擾動識別、機組一次調頻及勵磁系統性能分析監視等在運行中也逐步實用化，發揮著愈來愈大的作用。

2.3 繼電保護設備在線監視與分析

繼電保護設備在線監視與分析應能實時處理保護設備狀態量、模擬量、事件/定值/軟壓板信息、故障錄波等以及異常告警、自檢、動作和通信狀態等信息，從而正確顯示保護設備的運行狀態及動作，確保發生故障時給出故障簡報并提供給綜合智能告警。當前保護信息已成為綜合智能告警重要的數據源之一。該模塊可支持保護設備定值等信息的查詢召喚，具備裝置遠程操作能力及必要的安全機制，具備一定的智能分析能力。

2.4 安全穩定控制裝置（系統）在線監測

安穩裝置在線監測能提供裝置運行方式監視，如壓板狀態、允切狀態、可切負荷和機組量、直流最大可提升和回降量等運行方式信息以及通道狀態、異常告警、裝置動作等信息，并能提供安控裝置（系統）的動作行為和異常狀態的統計分析及事件告警，具備當值策略控制量不足的告警功能，支持召喚定值和策略表描述文件等。安穩裝置在線監測系統是為應對電網迅速發展后安自裝置數量增多、復雜性增強的局面提出的技術新舉措。目前在各地的建設及實用化進展程度不一。

2.5 綜合智能分析與告警

綜合智能分析與告警改變了故障時依靠廠站運行人員電話匯報調度的傳統模式，可第一時間分析產生設備跳閘等系統異常告警，還可結合保護信息產生保護設備異常告警，可結合網絡分析和在線安全穩定分析等產生電網運行預警，可結合水電或新能源檢測管理系統產生氣象水情預警，可結合雷電定位系統產生雷電預警信息。綜合智能告警可提供規范的告警信息格式，支持可靈活配置的告警邏輯庫和關聯推理，并可觸發高級應用分析計算。隨著近年來調控一體化的推進，該功能逐步實現了系統間告警的實時校驗和推送并可根據需要實現跨系統訂閱本調機構所關心的告警。告警信息推送支持信息行、變色閃爍、推圖、語音等多種形式以便第一時間告知運行人員。

3、電網調度運行智能防誤技術的應用

3.1在電氣設備防誤操作中的應用

電氣設備的操作也是電網調度運行工作的關鍵，電氣設備的誤操作現象也成為電網調度工作的難點，在電網調度運行智能防誤技術應用之后，可以充分發揮出電網調度運行智能防誤技術對電氣設備安全防誤、校核的優勢，及時規避電氣設備出現的誤操作現象，從而有效地保證電氣設備運行的可靠性。電網調度運行智能防誤技術所具備的電氣設備安全防誤、校核，主要是將電網中的電氣設備作為節點，同時將電氣設備之間建立拓撲連接的關系，整體形成電網的模型，而在對其進行拓撲分析時，要重點考慮到電網的連線方式、運行模式、運行方式等。另外，通過智能防誤操作系統建立圖形模型，并對圖形模型進行相應操作。一 方面可以實現對電網系統的調度;另一方面可以根據圖形模型所顯示的數據來分析電網模型中各項電氣系統運行過程中的各項參數，并根據對這些參數的分析來判斷電氣設備是否存在運行問題等現象，從而有效的提高電網系統中電氣設備運行的可靠性，避免誤操作現象的發生。

3.2多層次安全校核

（1）智能拓撲防誤：基于IEC61970標準SVG圖形和CIM模型的智能拓撲防誤校驗，利用抽象接線模型庫、拓撲防誤規則庫，對區域電網進行局部和全局拓撲搜索判斷，不僅可實現開關、刀閘和接地刀閘操作的基本防誤操作，還可支持特殊防誤邏輯，如甩負荷、合環/解環、倒母等操作判斷。

（2）掛牌校驗：該系統支持掛牌防誤校驗，除具備檢修工作牌、保電牌、隔離牌等掛牌類型防誤校驗外，還支持接地牌的動態防誤校驗，利用智能拓撲搜索判斷接地有效區域及接地規則校驗。

（3）二次信息校驗：該系統除了在開票、流轉、審核、執行全過程中對二次壓板狀態進行實時校驗外，還支持二次告警信息的安全校核，如控制回路斷線、SF6氣壓低、彈簧未儲能等告警信息，可根據實際需求配置。

（4）電網穩態校驗：該系統能對形成校核斷面潮流進行分析計算，判斷基態潮流下的電網越限情況等;可在拓撲防誤校核的基礎上，通過潮流分析進行母線失壓、母線過壓等防誤校核。

3.3在調度智能操作票中的應用

一般情況下，在電網調度運行的過程中，需要根據電網調度的實際情況開具操作票，而在以往電網調度的過程中，經常會因操作票開具的不合理，影響到調度的工作質量，甚至對電網的正常運行產生一定的威脅。另外，調度開具操作票缺乏與實際的緊密聯系，僅通過調度人員的工作經驗以及維修人員對電網調度運行的表面分析來開具相應的操作票，從某種意義上來講，這種操作票的開具缺乏一定的科學依據，不僅在開具操作票過程中會消耗一定的資源，甚至也無法保證操作票開具的合理性、適應性，不利于電網調度工作的穩定。而在電網調度運行智能防誤技術應用以來，可以通過系統形成的圖形模型，讓調度人員通過圖形的解析，及時了解電網運行中存在的問題，尤其是對一些潛在故障因素的檢測極為重要，確保能夠在發現故障問題在第一時間將其解決，從而有效的保證電網系統 運行的安全性、可靠行。通過電網調度運行智能防誤技術在調度智能操作票應用的實際情況來分析，電網調度操作票主要分為綜合令、單項令、檢修申請出票、任務推理出票等部分，綜合令，主要是對配電網母線、開關、變壓器等設備實施中執行操作指令;單項令，主要對刀閘、開關等實施單步操作生成單項操作命令;檢修申請出票，主要是通過獲取一些檢修申請的數據，并對檢修申請票進行詳細的分析，生成相應的操作命令;任務推理出票，一般情況下主要用于操作任務形成的操作票。

4、結束語

電網調度在供電系統中占有重要地位，對于保證供電安全有著特殊的意義。電網的運行調度要求迅速、準確，而且需要對系統運行狀態進行實時監控，調度工作要求做到制度化、規范化和程序化。隨著技術的不斷更新，控制系統越來越成熟。電網調度要積極引進控制系統，這對于保證電網調度安全有著重要作用。

參考文獻：

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