電網(wǎng)調(diào)度的智能化監(jiān)控分析

(廣西新電力投資集團(tuán)有限責(zé)任公司德保縣公司，廣西 德保 533700)

0 引言

電力能源是人類(lèi)發(fā)展的重要推動(dòng)力，各種能源最終將以電力的形式為人類(lèi)提供服務(wù)，尤其是我國(guó)改革開(kāi)放40年以來(lái)，隨著工業(yè)化、城市化的不斷發(fā)展，電力能源的需求量也越來(lái)越大。因此，供配電技術(shù)的迭代升級(jí)為對(duì)電力能源能夠持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)有著重要作用。在供電環(huán)節(jié)中，電網(wǎng)調(diào)節(jié)的安全性是最重要的，因?yàn)橐坏┰陔娋W(wǎng)運(yùn)輸中出現(xiàn)疏忽和問(wèn)題，不但會(huì)因輸送問(wèn)題而導(dǎo)致電能的浪費(fèi)、帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)導(dǎo)致不必要的人身傷害。加強(qiáng)其預(yù)測(cè)監(jiān)控是電網(wǎng)智能化管理的關(guān)鍵點(diǎn)，供配電監(jiān)控主要是通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)、遠(yuǎn)程控制等功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，如今已經(jīng)成為我國(guó)電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保證。

1 智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控

1.1 智能電網(wǎng)調(diào)控一體化模式

按照國(guó)家電網(wǎng)公司“三集五大”建設(shè)和部署規(guī)劃，做好電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)化配置，以大電網(wǎng)的格局和思維實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備運(yùn)行與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行業(yè)務(wù)的一體化，做好變電設(shè)備運(yùn)行的智能監(jiān)控，用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的自動(dòng)化、智能化，這是新時(shí)代我國(guó)智能電網(wǎng)調(diào)控一體化建設(shè)的重要方向。其具體的建設(shè)內(nèi)容為：把變電所監(jiān)控業(yè)務(wù)和運(yùn)行維護(hù)業(yè)務(wù)一分為二，讓監(jiān)控與調(diào)度整合一體，讓電網(wǎng)值班人員既能從事監(jiān)控運(yùn)行維護(hù)工作，又能從事電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)工作，從而實(shí)現(xiàn)兩者的同步運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。這種方式有利于提高電網(wǎng)調(diào)度與監(jiān)控工作的緊密度，有利于提高電力職工工作的全面性，也有利于推動(dòng)電網(wǎng)應(yīng)對(duì)緊急情況的應(yīng)變能力，對(duì)推動(dòng)電力整體又好又快發(fā)展有著事半功倍的作用。

1.2 智能調(diào)度中心態(tài)預(yù)測(cè)

智能調(diào)度與智能監(jiān)控是電力系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵功能，智能調(diào)度技術(shù)對(duì)電力能源的調(diào)動(dòng)和運(yùn)行起著節(jié)省成本，高效運(yùn)行的功能，智能監(jiān)控技術(shù)則對(duì)配網(wǎng)和輸電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性有著重要意義。調(diào)度系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反應(yīng)電網(wǎng)系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)判斷和分析整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

1.3 基于等效模型的電網(wǎng)動(dòng)態(tài)過(guò)程狀態(tài)預(yù)測(cè)

智能電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控的核心功能是在線動(dòng)態(tài)分析，一旦電網(wǎng)遭受來(lái)自不可預(yù)知的干擾，如雷擊、暴風(fēng)雨等帶來(lái)的損害，通過(guò)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)可以準(zhǔn)確定位出現(xiàn)故障的區(qū)域，從而能夠通知電力維修及時(shí)快速去事故地點(diǎn)維修，減少故障排查時(shí)間，提高維修效率[2]。當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)中的過(guò)程狀態(tài)預(yù)測(cè)的技術(shù)主要是利用EKF算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際工作中，EKF算法有精確性不足的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)整體運(yùn)行穩(wěn)定性，可靠性不高，容易出現(xiàn)差錯(cuò)。為此，在改進(jìn)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)技術(shù)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)科學(xué)測(cè)算和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，基于網(wǎng)格等效模型的動(dòng)態(tài)分析技術(shù)，其運(yùn)算數(shù)據(jù)的精確度相比較EKF算法得到了極大地提高，能夠確實(shí)保證動(dòng)態(tài)分析結(jié)果的穩(wěn)定可靠。利用電網(wǎng)等效模型可以為電路添加一個(gè)虛擬的發(fā)機(jī)內(nèi)節(jié)點(diǎn)，從而做到在電網(wǎng)受到干擾之前的靜態(tài)預(yù)估，判斷電網(wǎng)狀態(tài)。但是電網(wǎng)等效模型能夠成功最終條件是在電網(wǎng)擾動(dòng)之前就將發(fā)電機(jī)和節(jié)點(diǎn)負(fù)荷模型構(gòu)建起來(lái)。

2 智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)組成

監(jiān)控分析是系統(tǒng)的基本模塊，采用實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式，可以有效地保證其他模塊的正常運(yùn)行。監(jiān)測(cè)分析模塊可以從多方面充分發(fā)揮其功能，通過(guò)對(duì)功能的分析，逐步提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全效果。利用多維度方法對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，可以保證電網(wǎng)調(diào)度的正常運(yùn)行，從而在一定程度上監(jiān)控調(diào)度中的故障，并對(duì)故障發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，有效地整合電網(wǎng)運(yùn)行，全面調(diào)控電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題。為推進(jìn)智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控工作，必須保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控決策支持的共同作用。

2.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)綜合網(wǎng)絡(luò)分析的重要基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)分析主要采用相關(guān)電網(wǎng)軟件及其具體的運(yùn)行過(guò)程，從而達(dá)到調(diào)度監(jiān)控平臺(tái)的良好目的，也可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的智能分析工作。

2.2 報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)

報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)主要是收集電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的各種有效信息和數(shù)據(jù)，全面監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，積極發(fā)揮系統(tǒng)所包含的功能，監(jiān)控調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)報(bào)警。對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警，可以有效地減少電網(wǎng)運(yùn)行故障的發(fā)生。

2.3 監(jiān)測(cè)和決策支持

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)主要監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的各種情況，為后續(xù)工作提供良好的數(shù)據(jù)和信息支持，提高決策的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在調(diào)度系統(tǒng)監(jiān)控時(shí)，還可以積極利用太陽(yáng)能、水情分析、雷電等相關(guān)輔助手段。

3 智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度方案

智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度計(jì)劃是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃和管理，以保證資源和功能的合理整合和配置。調(diào)度計(jì)劃可以為電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展和具體設(shè)計(jì)提供良好的技術(shù)支持，提高電網(wǎng)運(yùn)行效益和效率。目前，智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度計(jì)劃主要包括規(guī)劃預(yù)測(cè)和維護(hù)兩個(gè)方面。系統(tǒng)預(yù)測(cè)主要是對(duì)與系統(tǒng)相關(guān)的因素和信息進(jìn)行定量分析，為需要預(yù)測(cè)的對(duì)象提供良好的推理。同時(shí)，它還具有多種功能，主要包括：從報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中采集相關(guān)的水文信息和環(huán)境條件，從管理、調(diào)度和系統(tǒng)中獲取相關(guān)的電網(wǎng)模型信息等，維護(hù)計(jì)劃主要是采取電力的供給和平衡將能量作為一定條件，以便在電網(wǎng)運(yùn)行的不同時(shí)期進(jìn)行綜合滾動(dòng)調(diào)整[3]。檢修計(jì)劃充分結(jié)合了報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)調(diào)度獲取的信息進(jìn)行調(diào)整，保證電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)得到相應(yīng)的更新。

4 綜合監(jiān)控優(yōu)化策略

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控的方向和內(nèi)容是電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)、命令指令和網(wǎng)絡(luò)信息，通過(guò)對(duì)這些基本信息的智能化分析來(lái)做出最科學(xué)合理的調(diào)度管理。管理系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，使電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障或問(wèn)題時(shí)，能及時(shí)發(fā)出報(bào)警，使工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整故障情況。除此之外，該系統(tǒng)在一定程度上可以起到良好的安全管理作用。

4.1 功能部件優(yōu)化

就其功能而言，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控通常是對(duì)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況的綜合信息監(jiān)控。這樣，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警。并在此過(guò)程中，對(duì)故障問(wèn)題和信息進(jìn)行收集和整理，幫助工作人員對(duì)故障部位進(jìn)行檢查，提高故障處理的效率和質(zhì)量。

同時(shí)，該系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)管，還能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化室、配電室、UPS室的實(shí)時(shí)監(jiān)控。這將給電網(wǎng)調(diào)度工作帶來(lái)很大的幫助，從而減少安全問(wèn)題的出現(xiàn)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境優(yōu)化

在電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中，需要相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等技術(shù)支持，最大限度地保證電網(wǎng)調(diào)度工作的順利開(kāi)展。在整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，一般都會(huì)將系統(tǒng)放置在相應(yīng)的安全區(qū)域，以保證其安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

電網(wǎng)調(diào)度中的監(jiān)控系統(tǒng)需要自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)電子能源的合理分配，需要智能化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能的科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣才能實(shí)現(xiàn)在最短的時(shí)間內(nèi)排查出故障，用最快的速度給出相應(yīng)的解決措施，從而讓電力能源更安全、更高效、更穩(wěn)定地帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。