摘要:近年来,我国经济发展十分迅速,电力工程发展的越来越完善。随着可再生能源的快速发展,具有间歇性特点的风电光伏接入电网,新能源发电技术和分布式电源、柔性输变电设备的应用越来越广泛,且随着新一轮电改的深入,未来电力系统的运行模式将发生巨大变化。未来电网的发展将以大规模集中式电源与分布式电源相结合、主网与地方输配电网、微电网相结合为趋势。电力系统优化调度是电网安全稳定运行的重要一环,由于需求侧用户的用电行为的不确定性及发电侧间歇性电源的大规模接入,电力调度的难度日益增加,现阶段的电力调度正在由按照指令完全响应向多方互动调度发展。
关键词:决策支持系统;电力;调度管理;应用
引言
将决策支持系统运用到电网调度管理中可以提升电网工作的效率与效益,实现经济、高效调度的目标,而数据仓库的应用又强化了其在决策方面的作用。本文从决策支持系统和电网调度技术的概念入手,以精确进行调度为目标,构建了适用于电网企业的基于数据仓库的电力调度决策支持系统,并介绍了决策支持系统运用至电网调度中的实现方式与功能模块,描述了系统的决策过程。该系统的应用可以保证电网调度的安全可靠性,提升电网的工作效率与管理水平。
1决策支持系统
利用计算机软硬件、网络通信设备等,可以加速信息的收集、传输、加工、存储、更新和维护,帮助决策管理者实现目标。信息系统一般包括数据处理系统、管理信息系统(ManagementInformationSystems,MIS)、决策支持系统和办公自动化系统等。决策支持系统不仅可以实现数据处理,还能结合外部环境因素,给管理决策人员提供关键信息并辅助最终决策。DSS的概念在20世纪70年代由美国麻省理工学院的M.SMorton教授在《管理决策系统》一文中首先提出。随后,由于其实用与高效性,DSS系统在管理信息系统和运筹学的基础上迅速发展起来。DSS将众多辅助决策的模型有效地组织和存储,通过人机交互功能,将模型库和数据库有机结合起来。信息管理系统与决策支持系统的特点对比如图1所示,从图1中可以看出,MIS与DSS的目标一致,均能提供相应的辅助信息,而DSS比MIS处理的信息更为复杂,辅助决策的级别相对更高,且对决策的准确度要求更高。
图1
2基于Agent的电网调度决策支持系统的设计
2.1电网调度决策支持系统设计原则
电网调度决策支持系统的设计、实现要综合考虑可操作性、决策精度、决策及时等多方面因素,一般设计原则如图2所示。
图2
2.2电网调度决策支持系统的逻辑与结构
电网调度管理的决策支持系统结构,决策资源层是系统的基础,数据源来自系统和故障信息系统,操作员通过人机交互层获取决策信息,该决策支持系统提供了高级软件分析、故障处理、信息发布、报表管理四大模块,这些功能主要由数据库、模型库与知识库实现。每个Agent包含感知、行动、反应、建模、规划、通信和决策生成等模块。Agent之间使用ACL进行通信,使用通信双方都能理解的格式来描述信息或者消息。当一个向另一个提出服务要求时,接到请求方要通知请求服务方采用合适的方式、提供相应的信息,并以消息的方式返回,在请求方收到消息后再决定是不是接受它的服务。
2.3电网调度决策支持系统功能模块
高级软件分析,高级软件分析模块可以进一步细分,包括状态估计、潮流测算、负荷预测、无功优化等功能,通过一系列模型及输入数据,可以输出系统状态,并提供提升系统稳定性的建议供电力调度人员参考。高级软件分析模块可以实现只能触发,根据触发的方式不同,分为3类:①实时触发,通过计算机不停地评估实现,但由于计算机功能有限,这种方式应用较少;②由事件触发,通过预设事件的发生触发分析模块;③定时触发,每隔一段时间对系统进行评估。调度员也可以根据实际情况随时调整定时触发的时间间隔,也可以随时停止自动模块,调整为手动调度。故障处理该模块中,首先接收从SCADA上传的信息,根据一定的约束条件对信息进行粗辨识,若信息通过粗辨识,则开启故障诊断程序判断是否发生故障,若诊断结果为故障,则开启故障恢复程序,若诊断结果无故障,则进行静态安全分析。
3决策支持系统在电力调度管理中的应用
3.1设计智能化调度决策支持系统及结构
基于电网调度决策支持系统设计原则,设计了多层次的调度决策支持系统结构,可以通过通信技术协调各部分运行,实现智能化调度。
3.2提供多种业务实现平台及友好用户交互界面
该系统具有用户按要求搭建分析平台的功能,丰富模块化特性增强了系统的灵活性。同时用户界面图形化、直观化,建立分析平台只要按构成组合,只需简单操作,利用多种曲线和多维图形表示更容易让用户理解。
3.3调度计划的应用
这一项主要是针对调度计划编辑业务,为此实现多目标、多时段、多约束调度计划进行的自动化编制和分析目标。可以有效提供多种智能决策的使用工具和调整方式,可以灵活适用于不同模式的不同要求,对日计划、月计划和年度计划进行有机的衔接和优化;实现多时段、多目标和多约束调度计划的自动编辑能力和三级计划的统一协调。最终实现电网运行的经济性和安全性的统一。
3.4实时监控和智能预警的应用
实时监控和智能预警是实现电网实时调度的技术支撑,主要目的是实现电网运行的安全分析和全景化监控、实时监控科学预警和智能分析,对系统整体运行的数据进行动态化评估。从空间、时间和业务等多个角度和层面,完成对电网运行的全景监控、智能预警和故障分析诊断等。并且可以在线对电网运行的情况评估分析,对于出现问题的部分发布警告并及时预警;还可以在线分析电网运行的整体经济性和安全性等。
3.5安全校对核实的应用
安全校对核实是对电网调度计划和运行安全校对的核心技术支撑,主要是针对电网运行的稳定性评估、安全校对评估工作,提出科学合理的调整建议。利用动态稳定、静态稳定和暂态稳定等多种稳定方式,以此适应不同样的运行环境,对发电计划和检修计划等进行全面、灵活的校对核实工作,针对稳定问题和安全问题提出合理化的建议。
结语
综上所述,随着该系统的开发实施,电网调度的决策支持系统寻求、扩展了信息与知识,强化了规则推理过程,通过“自学习”增强知识深度,必将大大提高调度运行人员应对电网复杂多变的运行方式和电网严重突发事件的能力,有助于提高电网运行调度的安全可靠性、经济效益以及生产管理水平,同时大大减轻操作人员工作强度,提高工作效率,培育与增强应急预控与处理恢复能力。
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论文作者:吴淑芳,汤蕊,缪云飞,阮良
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/13
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