試析電網調度運行中智能防誤技術的構成及運用策略

云南電網有限責任公司怒江供電局 劉 鎮

電力系統結構復雜，構成復雜，系統通過不同電壓等級的輸電線路和配電線路，將數以千計的發電廠、變電站和成千上萬的用戶電源連接在一起，形成相互聯系的電網，進行生產運行或供電服務。隨著社會用電需求的增加，電網規模也不斷擴大，電網結構愈加復雜，電網調度難度越來越大。在電網調度難度增加后，調度人員經常會因為考慮的不夠全面而做出錯誤判斷或錯誤操作、錯誤調度，最終引起大的電網事故。根據不完全統計，由于“誤判斷、誤操作、誤調度”等原因造成的電網事故約占電力系統事故總數的40%左右[1]。由此可見，要想提高電網運行的安全水平，就需開發與應用智能調度技術代替人工調度，將人員失誤引起電網事故的幾率降到最低。

1 電網調度運行中智能防誤技術的開發應用原則

1.1 先進性原則

在智能電網中使用的智能防誤技術須足夠先進，在理念、技術及功能等方面與智能電網相匹配甚至更先進于智能電網，這樣才能發揮出充分的作用。智能防誤技術須以電力系統體系架構與數據庫技術為基礎，以先進的計算機及數據庫系統、信息平臺管理系統等為支撐，能夠跨區域、跨層級傳輸數據，能為電網調度決策提供科學依據。

1.2 靈活有效的權限管理原則

智能防誤技術還要有靈活有效的權限管理功能。如在智能電網中引進智能防誤專家系統，那么該系統就要有訪問權限控制機制，要能對操作人員的數據使用權限、模塊使用權限等進行分級定義，對用戶權限進行全面控制，從而為系統的智能調度與安全運行提供幫助。經研究與實踐證明，只有運用于智能電網的智能防誤技術具備靈活有效的權限管理功能，才能在有效降低系統管理員工作負擔的同時提升系統的實用性與易用性。

1.3 擴展性原則

電網調度運行智能防誤系統也需要具備良好的擴展性，系統支持用戶根據自身需求對系統功能、使用對象等進行擴充，從而更好地滿足自身的使用需求。

1.4 實用性原則

智能防誤技術也需要具備較好的實用性與易操作性，如具有人機交互界面為工作人員的操作提供便利。具有明確、規范的操作步驟，工作人員可按照步驟安全使用。具備個性化特征與功能，能有效滿足系統用戶個性化要求。應用流程比較簡單，流程修改也比較便利，如有需要無需修改系統流程程序、只需修改流程圖就可修改完整個設備檢修業務流程[1]。

2 電網調度運行中智能防誤策略及運用

2.1 優化電力保護邏輯

外部環境各種影響因素都有可能對電力系統產生影響，導致電力系統發出相應錯誤指令后出現錯誤操作，從而影響電力系統正常運轉。原因就是控制器不受控制或控制開關出現電路問題，從而影響了控制系統做出錯誤的決定，因此需優化設計高要求的保護邏輯機制，所有發電設備的信號盡可能使用三種獨立的測量元件和特定的信號輸入通道進行傳輸，這里就需要使用“三取二”信號法，該信號法主要是對三個測量元件的同一個信號進行檢測，如果兩個或兩個以上元件檢測到這個信號保護系統才會進行保護動作。或可采用信號串并聯法，對保護系統收集到的兩個信號先串聯后并聯，從而大大降低串并聯后信號元件產生誤動及拒動判斷的概率。

還有一種方法是盡可能采用冗余設計。過程控制站的電源和CPU 冗余設計已成為普遍，對諸跳閘電磁閥等保護執行設備的電源也要進行監控與保護，同時為防止出現誤動或拒動，采取冗余設計措施對重要的熱工信號進行處理，采取監控措施對來自同一取樣的測點信號進行有效監控與判斷。為避免出現大的風險，可在不同的卡件布置測量重要測點的信號，做到將風險分散。重要測點的就地取樣孔也不能過于密集，各就地取樣空之間不能相互干擾，要相互獨立以保證監測結果的真實性與可靠性。總的來說，冗余設計對誤調度查找、誤調度軟化及誤調度排除等工作具有幫助。

2.2 做好設備調度管理

及時做好老舊設備更新、電力設備維護工作，通過規范、及時及全面的維護管理優化設備運行狀態，確保配網運行安全。如，一些電氣設備在長時間運行后出現密封圈掉落、損壞情況，桿塔底部防水涂層老化開裂，設備更容易受潮。針對這些問題要定期檢查設備密封情況，更換老舊、破損密封圈，同時做好塔基防水措施，避免設備長期處在受潮環境中，防范設備出現運行誤調度。平時做好衛生清潔工作，保持設備的整潔干燥，防止設備內部灰塵積聚過多。日常做好設備檢查工作，不定期檢查設備器散熱系統有無異常，認真檢查設備防塵措施是否做到位，一旦發現問題及時整改，確保設備正常運行[2]。

2.3 完善配電網運行保障體系

配電網運行期間，要以國家政策要求與法律規定為依據，結合行業技術標準以及配電網運行情況建立科學完善的調度管理體系，制定詳細全面的調度管理細則，并對現場調度管理制度進行優化完善，從根本上提升調度管理水平。制定調度管理標準化體系應包括調度管理數據記錄要求、電線檢查與更換操作方法、調度管理質量檢查標準等。

此外，配電網運行期間應組建專業的調度管理隊伍，設立專門的變電調度管理班組對配電網進行調度管理與管理，要嚴格按照技術要求規范開展運行巡視、維護檢修及帶電檢測等各項工作，通過及時、全面的巡視檢查掌握線路設備運行情況，及時發現誤調度隱患并做出處理，防止真的誤調度產生。在檢查的過程中要認真記錄檢查信息，形成檢查報告并進行上報，便于企業制定安全保障方案。

2.4 不斷更新配網調度管理技術

要科學運用紅外線測溫技術、在線監測技術、無限射頻等先進技術手段對配電網運行安全予以保障，對配電網運行過程中出現的誤調度問題進行處理。有關企業或單位可采用現代先進的調度管理技術去監測變電站各線路、設備等的運行狀態，精準識別線路設備運行誤調度，并對各類運行誤調度進行精準防控。如調度管理單位可采用無線射頻、GIS、虛擬現實技術、標識傳感器等采集農網線路設備運行信息，分析判斷線路設備運行狀態，根據監測數據與分析結果制定更科學、更可行的調度管理策略。可建設智能調度管理平臺動態收集、管理各項數據，并實現端到端調度管理自動化閉環、系統畫像、知識圖譜、智能分析、預測決策及自愈場景等的功能落地。

可通過三維激光掃描建模解決輸電線路臺賬問題，建立數字化輸電線路臺賬，為后續智能調度管理設備提供基礎支撐。可引進視頻監控技術實時監測線路與設備的污閃、漏電等問題，用無人機自動巡檢與地線機器人自動巡檢代替人工巡檢，從根本上提高巡檢結果的精確性與可靠性，提高配電網運行管理水平。運用計算機軟件、數據整合分析平臺對監測與采集到的數據信息進行處理，提高數據處理效率與輸出速度，為誤調度防范與設備調度管理工作提供便利。有關企業與單位可基于各項數據信息進行調度管理決策與管理，從根本上提升配電網運行管理工作自動化與智能化水平[3]。

2.5 改善電力系統工作環境

電力系統在工作時會受到工作環境的影響，改善電力系統的工作環境可有效提高電力系統的工作效率和工作質量，避免誤動及拒動問題的出現。由于電廠設備較多，導致工作環境溫度較高，一旦電力設備出現質量問題，就會導致系統對當前工作溫度產生誤判，因此需要對溫度變化進行嚴格監控，充分發揮電力系統對溫度變化的限速控制作用，在系統正常運行中，發現溫度變化較大時就可及時觸發系統保護控制致使工作停止，通過控制器向相關人員發出警報，第一時間對相關設備進行降溫處理。同時對于電力系統核心設備所在的區域要進行嚴格清理，每天安排專人進行打掃，確保核心設備工作環境符合工作要求。

對于一些潮濕地區的電廠，還需注意對電力設備工作環境進行防潮處理，防止因潮濕的工作環境對電力設備和電纜造成侵蝕，確保電力設備和電纜處在干燥的工作環境中，保證設備與電纜的使用壽命和使用效果，從而減少電力保護出現誤動及拒動問題的概率[4]。

在當前背景下可充分運用現代科技對電力保護系統工作環境進行監測、檢查與優化，為電力保護的正常動作提供保障。具體如可建設智能調度管理平臺，動態收集、管理各項數據，實現智能分析。可運用計算機軟件、數據整合分析平臺對監測與采集到的數據信息進行處理，提高數據處理效率與輸出速度，為誤調度防范與設備調度管理工作提供便利。有關企業可基于各項數據信息進行調度管理決策與管理，從根本上提升電廠電力系統調度管理水平與運行水平，將電力保護誤動與拒動問題的出現概率降到最低，確保電廠正常穩定生產。

2.6 加強對電網的監測管理

智能電網與傳統電網有著很大的差異，智能電網的信息流、電力流與業務流高度融合，具有很高的先進性與智能性。智能電網以堅強的電網基礎體系為支撐，具有很強的抗干擾、抗攻擊性能，電網的堅強性得到了顯著提升，為清潔能源的利用創造了條件。

智能電網采用了傳感器技術、信息技術、自動控制技術等先進技術，能夠獲取電網的全景信息，能實現對誤調度的有效辨別與預防。基于信息技術、傳感技術的智能電網，有了自愈的可能。傳感技術、信息技術等為系統狀態分析與輔助決策提供了技術支撐，使電網能夠更精準地分辨與處理誤調度。要想提高智能電網的調度管理水平，就需對當前管理體系全面改進，在了解智能電網運行特點及要求的基礎上，實施針對性管理措施以消除其中的誤調度隱患，獲得更加全面和精確的監測數據，優化智能電網變電運行效果。

智能電網變電運行期間，要以國家政策要求與法律規定為依據，結合行業技術標準以及智能電網變電運行情況建立科學完善的調度管理體系，制定詳細全面的調度管理細則，并對現場調度管理管理制度進行優化完善，從根本上提升調度管理水平。制定調度管理標準化體系應包括調度管理數據記錄要求、電線檢查與更換操作方法、調度管理質量檢查標準等。

2.7 建立智慧調度管理體系

在智能電網變電運行期間可建立智慧調度管理體系，開展智慧調度管理。智慧調度管理中心具備數據采集、數據分析、調度通信、視頻監控以及誤調度預警功能，可實現對智能電網的實時監控與智能調度管理，全面提升調度管理效率。與傳統的調度管理手段相比，智慧調度管理中心將現代先進的大數據挖掘技術、分析技術以及貝葉斯網絡算法、數據模型等有機結合起來，實現了對智能電網的全面覆蓋、動態監測以及智能化管理、智慧調度管理中心具備網格點實時掃描監控的功能。

調度管理中心的神經網格化實時掃描智能電網，能準確定位系統站誤調度點、高能耗點、波動點、異常點等。場站每一格點任何狀態的異動都會迅速推送到分析模塊，直接解決了傳統的調度管理手段問題點發現滯后的問題，極大縮短問題點從發現到解決的時間。智慧調度管理中心集合了如遙控技術、超聲波探測技術、等各項先進的功能與技術，能夠對智能電網變電運行狀態進行全面維護。

3 結語

錯誤調度、失誤調度會引起電網事故，影響用戶用電。在當前背景下要高度重視這一問題，并能充分運用現代計算機、大數據、互聯網、物聯網及等先進技術開發建立智能調度系統，做好智能防誤工作。