電網調度智能監控與事故處理輔助決策

肖曉琳

【摘 ?要】電網規模日益壯大的同時，電網的控制技術也在不斷發展，已有的電網EMS系統已經無法滿足現代電網快速發展的需要，需要建立起便于調度員操作的電網調度智能監控和事故處理的系統，使電網調度人員在面對電網多變的運行情況以及突發事故時能更好的進行決策處理。

【關鍵詞】電網調度;智能監控;事故處理;決策系統

隨著電網規模的不斷擴大，電網控制技術的不斷發展，電力系統正在向著大電網、大機組、高電壓的趨勢發展。大電網具有明顯的優越性，可以合理開發與利用能源，節省投資與運行費用，增加供電可靠性等，尤其重要的是大電力系統防范和抵御事故的能力明顯增強。但是，現代大電網的復雜結構也給調度運行工作帶來了新的問題。

一、電網調度智能監控與輔助決策系統

電網調度實現智能化的監控，并利用輔助決策系統的主要工作在于能夠感知到電網所包含的各項信息，并對電網內在的一些變化趨勢以及可能會發生的事故進行分析和預知，以便合理的控制電壓的運行。而地區電網調度智能輔助決策設計系統具體見圖1。

而電網的調度運行人員在監控和處理電網時，利用SCA-DA/EMS系統時主要會面臨以下幾個難點：

1.信息混亂，分析和處理大批量的數據時依舊需要調度員來參與，尤其當電網出現故障發生和異常時，調度中心會有較多的保護信號、SOE、過載等信息涌入，監控要點被較多的電網信息以及數據淹沒，且未能夠及時的作出歸納和組合，導致電網調度工作人員難以及時的對電網的運行狀態進行把握。

2.電網監控更多的依賴調度人員，實行電網調度時更多的依賴經驗進行，而盡管EMS系統盡管具備了潮流越限的報警功能，但還需要調度人員維護具體的限額，通過調度員對影響電網穩定運行的因素進行判斷，并及時作出調整，確保限額符合電網運行的實際需求。

3.缺少相應的事故處理輔助決策方式。電網的智能調度監控系統以及處理事故的輔助決策系統，能夠實時的跟蹤電網的運行狀態，并進行事前預測，以便更好的進行事中決策，事后能夠恢復決策并繼續跟蹤，合理控制電網的安全運行，縮短電網恢復的時間，降低電網發生事故的概率，將損失降到最低。

二、關鍵技術分析

1.電網智能監控模塊。在該監控模塊中，相關信息進行集成之后調度的工作人員要將信息進行統一的歸納管理。對電力系統的運行動態進行監控，以便可以更好的與電網運行情況進行適應。如果設備在運行的過程中出現任何異常情況，便可以對重點監控信息進行自動變更，分析出預想的故障，對部件的薄弱環節進行有效的提示，對故障擾動進行實時監測，對設備動作信息的第一次和第二次實施有機結合，以便對故障發生的范圍進行精準的判斷，實現沒有工作人員實施干預之外的智能化模式。

2.事故處理輔助決策模塊。通過應用故障設備和重合等有有效對故障實施感知，在將調度時進行的巡線效率進行提高時，可依靠對故障實施測距實現。在電流送電的選擇上，需要對調度充分的優化。而控制設備的緊急措施主要涵蓋了幾點信息，其中包括對靜態安全進行分析、對遮斷容量進行檢驗、對在線的持續穩定性進行分析。在該環節的設備已經基本具備了現代化自動調度系統，調度的工作人員要手動對該類分析軟件進行干預。經過對其進行詳細的分析可以看出在電力系統有故障發生時，系統的智能化水平會非常低，根本無法對電網實際的變化狀況實施跟蹤，無法對電網進行掃描的同時又對電網序列實施計算，通常需要調度的工作人員進行手動將其進行觸發，逐次實施調閱，增加了工作人員的工作量以及工作壓力。所以，要將各個軟件的智能化水準進行提升，設計好在線故障診斷系統和軟件分析處置系統。在電力系統發生故障之后，要應用在線故障診斷系統對發生的故障實施有效的識別，對其進行計算時要充分的對在線序列控制進行應用，對分析出的應用結果實施有效的整合，構成處理事故輔助決策。

3.可視化。在電網調度系統發展至更高層級時，就會向可視化的趨勢進行發展，而可視化調度的有關數據可在輔助決策系統中進行顯示。該項技術利用計算機圖形的技術，實施面向對象設計，全力保障了電力系統的平穩運行，及時進行預警，為處理事故的相關決策提供直觀的呈現手段，滿足工作人員在對電力系統進行監控的需求。

三、電網調度智能監控與事故處理輔助決策系統關鍵技術的實現

在對電網調度進行監控時需要不斷創新電網調度監控的核心技術內容，要充分結合電網事故所具有的特點，保證相應技術措施能夠最大程度發揮作用，準確判定信息的真偽，保證各類信息能夠進行有序的排列。電網調度人員在進行事故分析處理過程中需要利用輔助處理決策系統來確保事故處理方案的有效性、科學性，保證事故實施處理預案的合理性，確保電網異常處理能力的全面提升。

1.電網調度數據集成技術。電網調度智能監控與事故處理輔助決策系統以IEC61970系列標準和松耦合方式下XML自描述信息交換格式作為基礎進行相應數據的綜合，主要包括：保護和信息管理系統數據、SCADA/EMS穩態數據等。該系統對于或得到的各方數據要進行辨識分析，通過數據濾波的形式來保證電網調度智能監控與事故處理輔助決策系統具有完整、可靠的數據分析斷面。

2.以CM虛結構作為基礎的電力系統分析通用平臺架構的設計以及實現。可以將CM虛結構作為基礎來開發相應的應用軟件，在不同結構的平臺之間能夠進行雙向實體數據映射。調度平臺的整體架構如圖2所示。

對于不同結構的平臺來說，不但包括類似于OPEN300和層次庫結構的SS40的關系庫結構在線系統，同時也包括離線分析數據格式IEEE和具有量測的CM/XML/E文檔。這樣就能夠對離線和在線分析進行有效聯系，從而使得比較常用的離線計算資源可以和實時系統之間進行有效的數據連接，這樣其不但能夠有效應用到全新的模型架構上，同時也可以驗證以后設計的調度智能輔助決策支持系統軟件。

3.智能調度控制技術實現。首先需要對發生事故之后的電網安全情況以及最為薄弱的環節進行判定，在此基礎上按照穩定水平的情況來進行靈敏度分析，再根據分析所得結果來調整恢復電網穩定運行的相關策略。

4.多事故診斷以及處理技術的應用。多事故診斷以及處理技術是由不同的技術組合而成，主要包括：錯誤信息冗余技術、多重復雜故障診斷技術、多目標事故恢復策略技術等等。其中多重復雜故障診斷技術主要是以故障區域作為樞紐，通過分組技術來列表展示相應的信息，主要包括：保護動作信息、開關動作信息、故障診斷信息等等，同時能夠對這些信息內容實施關聯重組操作。

電網調度是電力系統運行中的重要內容，需要采用現代科學技術來保證電網調度的有效進行。電網調度智能監控與事故處理輔助決策系統主要包括電網調度智能監控系統以及電網事故處理輔助決策系統兩個子系統，能夠有效進行電網調度的監控以及事故處理，有效提升電網運行的安全性、穩定性，對于推動現代電網的發展具有非常重要的意義。

（作者單位：包頭供電局）