电网调度智能监控和故障处理辅助方案

陈建辉

国网福建省连江供电有限公司 福建福州 350500

摘要：本文立足于电网调度运行现状，阐述当前存在的信息混乱、决策辅助工具缺失、尚未真正实现无人调度等问题，并借助先进技术创建智能监控与故障处理辅助系统，对该系统的总体设计、主要模块与技术实现进行详细阐述。力求通过该系统的应用，使电网运行状态得到实时跟踪，阻止电力安全隐患继续扩大，满足智能供电网正常运转需求。

关键词：电网调度；智能监控；故障处理；辅助方案

引言：当前电网建设规模不断扩大，对控制技术提出更高要求，人们对电力系统的安全性、可靠性给予高度重视。在电力系统运行中，创建大电网模式目的是提高资源利用率，提高系统防御事故发生能力。但因当前大电网结构日益繁琐，在无形中增加了电网事故处理难度。对此，应积极创建智能调度系统，使电网运行控制需求得到充分满足，大力推进国内电网现代化发展。

1电网调度运行现状

1.1信息混乱

当前电网信息化建设步伐不断加快，国内许多电网采用调度自动化系统、监控系统、继电保护系统等等，因各个系统相互独立，信息共享度较低，需要在不同系统间反复切换，很难实现电网智能化、自动化管理目标，导致电网调度中信息混乱。现行电力调度系统不具备数据分类处理功能，需要借助人工分析数据信息，此类数据源于电网继电保护装置、电子互感器等等，使技术人员调度处理难度增加。

1.2决策辅助工具缺失

现阶段，电网事故主要由调度人员根据以往经验进行处理，因每位技术人员的从业经验不同，在电网理解方面存在差异。因此，在电网事故处理时很容易受主观因素影响，出现考虑不全面、操作不科学等问题，有时不但未解决故障问题，还使得电力故障受到二次破坏，故障程度变得更大^[1]。

1.3尚未真正落实无人调度

尽管目前电力调度系统拥有报警、计算等功能，但与真正实现自动化调度还有较大距离。当调度系统发出警报后，由调度人员主观判断电网异常信息来源，判断异常情况是否影响电网运行等，尚未真正实现无人调度目标。

2电网调度智能监控与决策辅助系统设计

2.1总体结构

该系统可对电力系统运行信息整合后利用，再通过滤波器获得可靠的数据断面，以此为基础控制和检测系统运行过程，还可有效辨识较为复杂的事故，完成事故分析、处理与恢复等事宜。该系统的关键在于信息处理分析，从海量信息中筛选出关键、可靠的信息，为电网调度者提供有效参考。该系统共计包括三个层次，即事前、事中与事后。主要功能为智能监控、辅助决策与可视化。通过数据集成技术应用，将电网中的电力监控、继电保护、电力调度等系统数据有机结合起来，在滤波处理下去除无效信息，得到相对准确信息。在电网运行期间，该系统可辅助调度人员实时掌握电网监控要点，根据单个设备稳定断面与系统中三个层次，针对网络中薄弱之处发出预警，便于准确有效的优化电网。

2.2主要模块

针对电网调度中存在的问题，应构建智能化监控体系，对供电网配电进行监测。同时，根据该系统采集的参数信息，对网络故障进行评估，并提供相应的解决方案，确保电网运行安全稳定。为实现上述目标，要求系统内容丰富完善，主要包括以下模块。

（1）信息组织与集成模块。该系统可为调度决策提供服务，要求将决策所需一次信息、二次信息集成起来。通常组织信息与集成信息均要利用数据模型校正断面，针对数据源综合校正。在电网运行期间，主要涉及一次设备中的天气气候信息、遥信遥测数据、电网稳定限额等等，可有效判断电网故障与不足，并采取相应处理措施。当信息分散到不同系统中时，应由技术人员统一采集应用。

（2）智能监控模块。调度人员及时归纳整合集成信息，实时跟踪电网状态，当发现电网设备运行发生变化后，应能够自动变更监控关键信息，分析电网预想故障，并对薄弱之处做出标记，实时检测电网内故障扰动，结合一次设备、二次设备动作状态判断故障范围，最终在无人工干预情况下主动完成智能监控。

（3）事故辅助决策模块。在感知电网故障过程中，应采用故障设备、故障相、重合等情况，通过故障测距提高巡线效率，在选择电流送电端过程中应优化调度。针对紧急情况可采取以下控制措施，一是分析静态安全，二是校验遮断容量；三是评估在线安全性。电网调度者需要人工干预相关分析软件，智能化与自动化水平较低，特别是在电网故障后，更是很难密切跟踪电网状态。对此，应创建在线诊断故障与分析系统，由此提高软件智能化水平。当电网处于故障状态时，可在线诊断电网故障，利用在线序列控制进行计算，整合相应分析结果，便于为事故处理提供决策辅助^[2]。

（4）可视化。当电网调度发展到特定阶段后，便会朝着可视化方向迈进，相关数据也可在智能辅助系统中展示出来。借助计算机图形理论与技术进行对象设计，在确保电网安全运行的同时，及时做出相关预警，为事故决策提供更加直观形象的展现形式，满足电网的监控需求。在电网正常运行中，预警可视化可将薄弱信息显示出来，起到信息整合作用，为薄弱环节定位和处理提供更多便利。

2.3技术实现

在电网调度监控中，应注重监控技术创新，与电网事故特点相结合，确保相应技术作用与优势得到充分发挥，正确鉴定信息真伪，使各类信息有序排列。调度人员在事故分析处理中还可采用辅助处理决策系统，制定更加科学可行的事故处理方案，使电网异常情况得到有效处理。

1. 通用平台设计与实现。在技术实现方面，可将CM虚结构引入其中，在此基础上开发应用软件，在多个结构平台间实施双向实体数据映射。部分平台结构不尽相同，有OPEN300、层次库结构等在线系统，还有IEEE、量测的CM/XML/E文档，可使在线与离线之间有机联系起来，使常用离线资源能够与系统实时连接，此举不但可充分发挥新模型架构优势，还有助于验证后续调度智能辅助决策系统。

（2）多事故诊断与处理技术实现。该技术是由多种技术组合而成，包括多目标事故恢复技术、多重复杂故障诊断技术、错误信息冗余技术等等，以复杂故障诊断为例，围绕故障区域，采用分组技术列表将相应信息展示出来，如开关动作、保护动作、故障诊断等等，并对上述信息关联重组操作^[3]。

（3）智能调度集成与控制技术实现。在数据集成方面，该系统在IEC61970系列标准下，XML自描述信息交换格式为基础，将各类数据综合起来，主要包括SCADA/EMS稳态数据、保护与信息管理数据等等。该系统对各类数据进行辨识，利用滤波形式确保事故处理更加完整可靠。在调度控制方面，先要在发生事故后判定电网安全程度与薄弱之处，以稳定水平为参考分析灵敏度，再根据所得结果对电网稳定性进行测评，并提出相应调整策略。以机组调节为例，在无需彻底消除断面过载情况时，可通过减负荷的方式来实现。

结论：综上所述，当前电网规模不断扩大，对控制技术提出更高要求。智能监控与事故处理辅助系统的诞生可弥补以往人工处理产生的误差，提高电网调度准确性，使其更加适应运行需求。在实际应用中，将多事故诊断与处理技术、调度集成与控制技术作用与优势充分发挥出来，减少系统崩溃与信息丢失概率，充分满足调度控制与信息存储的要求，推动电网朝着智能化、自动化方向发展。

参考文献：

[1]李明翔.电网调度智能监控与事故处理辅助决策[J].城市建设理论研究(电子版),2019,No.293(11):9-9.

[2]付开珍.试析电力调度监控系统的方案设计与实现[J].科技与企业,2019(6):77-77.

[3]李寿松.基于多源信息的地区电网故障诊断告警系统的设计与实现[D].华南理工大学.2020.