陈杨
（国网福建省电力有限公司福州供电公司）
摘要：随着中国社会经济的不断发展，电网规模不断扩大，电力用户显著增加，电网接线也越发复杂这对电网运行的安全性以及供电的可靠性提出了更高的要求。而智能化电网调度辅助决策系统正是由分析型电力系统调度转向智能型调度的尝试，本文通过对调度技术支持系统多应用、多源数据综合判别和分析，研究符合调控一体模式的智能化电网调度辅助决策，实现与电网调度技术支持系统一体化的、高效的调控一体智能辅助功能。
关键词：调控一体；智能化；电网调度；辅助决策
现阶段，各级调度中心都配备了用于监视和控制电网运行的能量管理系统。但调度运行模式却仍然主要沿用“人工分析型”模式，缺少符合调控一体运行实际的智能分析。系统运行的安全稳定仍然依赖调度人员，尤其是在发生紧急事故的情况下，面临大量事故信号和复杂电网接线时，较难快速高效地提出实时决策，这不仅增大了调度运行人员的负担，也对故障处置产生了不利影响。因此，亟待建立一个可以适应调控一体模式、为调度员提供辅助分析判断的智能化辅助决策系统。
1 智能化调度辅助决策的技术思路
在现有电网调度技术支持系统的基础之上，通过重新整合系统应用，重组和扩展系统现有功能，结合调控一体模式的生产管理需求，将电网信息监视与调度倒闸操作两部分工作内容研发智能调度辅助决策系统，实现从信息汇聚、判断分析、智能成票的全过程辅助决策，是发展电网调度自动化系统的趋势。
智能化调度辅助决策系统应具有下述特征：
1.1 实现“自动化”
传统的能量管理系统的计算分析多依赖调度人员的人工干预，调度员需要分析结果，因而具有自动化及智能化不够。但智能化调度辅助决策系统可以利用有关安全及优化手段，实时安全预警并优化电网运行方式。它可以自动实时跟踪电网动态，进行自动扫描、过滤微小事故，并自动发现事故隐患，提醒调度员予以注意，并自动加以判断，自动提出控制及校正措施，实时报告系统异常及故障元件，同时找出各种安全隐患，大幅减少了调度人员的实际工作量。与此同时，还利用可视化的方法，将当下系统的安全等级与裕度、分布的潮流电压等，直观地呈现给调度人员。
1.2 “智能化”水平高
通过集成电网调度技术支持系统相关信息，提前置入智能逻辑及安全约束，在电网出现故障时，智能化调度辅助决策系统能综合判断和分析这些信息，为调度员提供最优解决方案，加快事故处置进程。
1.3 “主动性”强
由于电力系统的暂态失稳很短暂，因而目前仍然不能实现实时全局性闭环控制暂态稳定。连锁故障发生后，系统保护只依赖继电保护以及自动安全装置实现，进而将停电范围缩小，此时调度自动化系统只能提供电网基础数据信息。然而，调度员可以采用“主动出击”的方法，调整电网运行方式，以最小化事故影响。而智能调度辅助决策系统则能及时发现电网中的安全隐患，并进行预警，提醒调度员预先实施预防性措施，在问题孕育阶段，便将其解决掉，具有很强的“主动性”。
1.4 “实用性”好
在发生电网事故后，调度员首要关注的是电网发生事故的位置及其影响范围，其次是故障处置的最佳方案，最后是失压设备的恢复方式。但调度的过程中，事故只占很小的一部分比重，更多的时候电网处于正常运行，调度员关注的重点在于当下电网状态正常与否、隐患存不存在、哪里是薄弱点。
所以，针对上述调度员关注的重点问题，智能化辅助决策系统通过实时采集与交互，将辅助决策引入调度操作过程，提供事先预警、事中控制和事后恢复的全过程辅助决策，解决调度技术支持系统应用功能分散、无法实时高效联动的问题，为调度安全操作、应急处置提供了科学、合理、可靠的手段。
2 智能化调度辅助决策功能
利用智能化调度辅助决策系统，可以实时跟踪电网的运行，将电网隐患迅速消除。首先，安全或紧急隐患一旦发生，则会立刻报警，调度人员则会在事故萌芽阶段便将其处理，以防后续发生连锁故障。其次，能切实控制好电网发生事故，减短电网恢复的时间，降低电网事故损失。这个系统可以为调度人员提供日常的调度辅助决策，使目前的“人工分析型” 电网调度转变为“自动智能型”电网调度。针对电网的运行实际，智能化调度辅助决策系统形成了4大功能。正常时防患于未然，紧急时以防延误战机，在问题的孕育阶段将其消灭，从而避免发生大面积停电事故。
图2.1 智能化调度辅助决策功能外围系统交互
2.1电网运行风险预警
如图2.2所示，通过电网在线模型和实时数据对象，对调度指令票的操作序列进行安全分析，经电网风险预警程序计算分析后，生成风险预警结论。在调度员拟票的过程中，根据方式变化及时弹出预警信息，给调度员以风险提示，实现变电站单电源、单主变、单母线供电，方式变化造成的无备自投情况安全的安全预警，同时利用潮流安全校核功能，对检修工作造成设备停役可能引起的相关设备重载情况进行智能分析和计算，对重载的设备进行标记提示。
图2.2 电网运行风险预警模块结构
2.2设备缺陷、重点信号分析
如图2.3所示，设备缺陷、重要信号分析程序，从变电站集中监控应用中获取前置采集的二次信号数据、重要用户配置数据、缺陷设备配置数据等信息，针对输入的调控操作序列进行设备信号匹配校验，并从重要信号及缺陷提示信息库获取操作方案，对操作设备本身重要存在重要缺陷或相关重要二次信号告警的开展分析判断，及时予以提示，展示设备缺陷、重要信号分析校验结果并给出解决措施信息。
图2.3 设备缺陷、重要信号分析模块结构
2.3事故转电及黑启动辅助分析
辅助转电分析进程由转电分析逻辑和转电策略规则库构成，如图2.4所示，根据识别的故障点，转电分析逻辑通过广域拓扑分析方法，进行可转电电源点的搜索和分析，根据转电策略知识库中的转电规则进行智能分析推理，生成一张转电的调度指令票，同时在电网接线图上进行辅助转电路径的可视化提醒。
当电网处于检修方式下时，能在系统图上给出该检修方式下电网发生N-2事故后的辅助转电建议措施；当电网处于外部电源全部失电时，能在通过搜索福州电网内部水电电源点，完成对重要变电站站进行逐级恢复供电的黑启动辅助分析。
图2.4 智能辅助转电模块结构
2.4事故限电和拉停主变的辅助决策
如图2.5所示，当需要拉停主变或者事故限电时，可以通过已经设定好的拉停主变序位表或者事故限电序位表，通过在系统上的输入指定的拉荷量，由系统根据实时的负荷，并结合拉停主变序位表或者
事故限电序位表，自动完成事故限电策略的快速生成并将给出限电步骤，满足高效率操作需求。同时根据限电策略模拟限电后的系统状态和系统负荷情况。
图2.5 事故限电和拉停主变辅助决策分析模块结构
在上述4个功能中，最重要的是在电网出现事故时，系统可以迅速判断出事故的地点、性质、影响等，帮助调度人员快速了解具体的电网运行，并针对可能发生的后果，给出处理电网事故、进行恢复的建议，以供运行调度人员进行参考，以防进一步扩大事故，尽量减小事故损失，进而大幅降低调度员的工作负担及心理压力。
未来还应多研发与电力系统安全相关的挖掘数据技术，进而在线更新电网安全稳定运行的限值。与此同时，还应借助人工智能及专家系统，分析电网事故的整个过程，不断进行自我学习，以提高调度的“智能”水平。
3 结 语
智能化电网调度辅助决策，综合应用了先进的科技与智能化措施，主动、智能地监视、分析、预警电网，实现辅助决策及自动控制。同时结合调度中心、继电保护、计划、自动化等专业，从智能技术方面，大力支持可靠、经济、高效、环保的智能化电网调度。
参考文献：
[1]武世欣.基于图模一体化的配网调度智能辅助平台设计[D].长春工业大学，2016.
[2]靖宇宸，张钟毓.城市电网智能调度故障辅助决策系统设计开发[J].电力系统保护与控制，2016，44（08）：132-136.
[3]杜刚，孟勇亮，彭晖，赵家庆，戴则梅，翟明玉.地区电网智能调度控制系统实践与展望[J].电力系统自动化，2015，39（01）：200-205.
[4]吴国庆.智能化地区电网二次系统建设与运营研究[D].浙江大学，2012.
[5]付璇.杭州地区电网运行管理模式的研究[D].浙江工业大学，2012.
论文作者:陈杨
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/21
标签：电网论文; 调度员论文; 事故论文; 系统论文; 智能论文; 实时论文; 设备论文; 《河南电力》2018年15期论文;