王海燕

（國網(wǎng)寧夏電力公司吳忠供電公司，寧夏 吳忠 751100）

本文描述了配電管理系統(tǒng)（IDMS）平臺與配電自動化（DA）系列自動化饋線開關(guān)和故障中斷裝置之間的智能告警。IDMS能夠聚合所有本地和中央情報，而DA設(shè)備能夠主動管理和糾正現(xiàn)場故障。該集成解決方案結(jié)合了使用分布式智能對系統(tǒng)狀況的快速、實時響應(yīng)、使用區(qū)域控制的小區(qū)域優(yōu)化、以及企業(yè)級應(yīng)用程序的總體系統(tǒng)級視圖和廣域優(yōu)化。這是該行業(yè)向前邁出的重要一步，因為它是一個真正的集成解決方案，而不僅僅是一個可互操作的解決方案，增強(qiáng)了操作員的可用性和態(tài)勢感知能力。通過提供一個集成的解決方案，電力公司現(xiàn)在能夠部署智能電網(wǎng)技術(shù)，并確信這些技術(shù)的真正價值正在被資本化，以提高最終用戶對電網(wǎng)可靠性的滿意度。

1 配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警的應(yīng)用背景

智能電網(wǎng)的引入，使配電事業(yè)穩(wěn)步增加了智能現(xiàn)場設(shè)備在配電饋線上的部署，提高了可靠性，優(yōu)化了配電網(wǎng)的效率。其中一些部署仍處于早期階段，而另一些部署則是在對配電業(yè)務(wù)進(jìn)行徹底論證后全面展開的。隨著這些各自功能的擴(kuò)展，設(shè)備與中央控制系統(tǒng)(IDMS)之間的數(shù)據(jù)流和雙向通信交換也相應(yīng)增加。與此同時，公用設(shè)施還在其控制室中部署先進(jìn)的網(wǎng)格優(yōu)化和管理解決方案，以便更好地實時管理它們的分配。

為了管理這些技術(shù)的引入所帶來的復(fù)雜性，激活工作是供應(yīng)商和配電公司之間提供一個集成的分層智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這種協(xié)作導(dǎo)致了新的管理策略、操作實踐和軟件技術(shù)的發(fā)展。分布式能源的發(fā)展，包括分布式發(fā)電(太陽能光伏發(fā)電)、社區(qū)儲能(電池)、電動汽車充電和需求響應(yīng)等，也加速了電力分配事業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，需要對動態(tài)電場條件提供更強(qiáng)的分配響應(yīng)，并提高控制室操作人員的可見性。一種合理的處理日益動態(tài)的配電系統(tǒng)的方法是在單個設(shè)備中使用局部邏輯來感知和響應(yīng)其所在位置的電網(wǎng)，這是一個對局部區(qū)域采取較大系統(tǒng)視圖的區(qū)域控制區(qū)，例如，變電站或變電站饋線組，還有一個具有整體再分配觀點的大中心控制系統(tǒng)：廣域優(yōu)化和控制系統(tǒng)。然后，將這些層次的情報聯(lián)系在一起，以便在任何更高級別上發(fā)布的命令或策略能夠適當(dāng)?shù)剡^濾到最終采取行動的終端現(xiàn)場設(shè)備。隨著離現(xiàn)場設(shè)備越近，控制的粒度越大。

本質(zhì)上，它是使用正確的解決方案，為正確地工作，通過適當(dāng)?shù)乃降闹悄芎蜎Q策能力，在不同層次的分配系統(tǒng)。以下部分將描述部署在智能配電網(wǎng)中的不同智能層，并提出將這些層集成以創(chuàng)建一種分層智能方法，以實現(xiàn)網(wǎng)格自愈，并使用標(biāo)準(zhǔn)П從硬件/設(shè)備角度實現(xiàn)這種智能。一個起點是個性化設(shè)備級別的本地智能。本地控制是完全自主的，不依賴于與其他設(shè)備或主站的通信來執(zhí)行切換或其他功能。本地控制完全致力于手頭的任務(wù)，并直接連接到所有必要的傳感器和開關(guān)設(shè)備。如故障中斷過流保護(hù)裝置，現(xiàn)代設(shè)備中的過電流保護(hù)是一種局部感應(yīng)電壓和電流，由現(xiàn)場控制進(jìn)行處理和決策，以及開關(guān)器件所采取的動作的功能。這是一個時間關(guān)鍵的功能，以消除短路從配電線路，防止損壞電力系統(tǒng)設(shè)備。它需要對局部環(huán)境立即作出響應(yīng)，從故障開始到中斷觸點的開啟，所需的時間通常在一秒鐘內(nèi)。由于需要立即反應(yīng)，局部邏輯是對過流條件唯一敏感的反應(yīng)方式。無論通信系統(tǒng)的預(yù)期速度和可靠性如何，任何繼電器或保護(hù)工程師都不會同意將這一局部邏輯用于過流保護(hù)并將其置于遠(yuǎn)程位置。

2 配電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)綜合智能告警

將本地智能的價值最小化，這些智能設(shè)備都是其他智能系統(tǒng)的推動者，最終執(zhí)行其他系統(tǒng)所要求的操作。當(dāng)通信鏈路丟失，或者由于任何原因無法使用Alarger系統(tǒng)時，正是現(xiàn)場設(shè)備中的遠(yuǎn)程連接才能使系統(tǒng)運行。如前所述，故障中斷器依靠電流和電壓傳感來執(zhí)行其中斷故障的主要功能?，F(xiàn)代設(shè)備采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)將計量類精度傳感器集成到開關(guān)硬件中，在10.5%的電流和電壓范圍內(nèi)獲得精度。高精度使更精確地控制在本地設(shè)備級別。這些測量數(shù)據(jù)也在SCADA上報告，用于IDMS負(fù)荷流量和狀態(tài)估計計算，還可以輸入更高層次的中央或基于區(qū)域的控制系統(tǒng)，例如，Volt/VAR優(yōu)化系統(tǒng)。示波數(shù)據(jù)和事件日志被記錄在本地內(nèi)存中，以便以后查看，并幫助實用程序了解發(fā)生了什么以及系統(tǒng)如何響應(yīng)事件。

2．1 分布式智能

當(dāng)兩個或兩個以上的現(xiàn)場設(shè)備通過通信連接在一起時，它創(chuàng)建了一個功能更強(qiáng)大的“系統(tǒng)”，增加了系統(tǒng)的功能和效益。設(shè)備一起工作，以滿足共同的性能目標(biāo)，同時，也適應(yīng)本地控制的目標(biāo)。每個設(shè)備都充滿了本地智能，例如，感測功能和可能的過流保護(hù)，并在控件上加載了一個基于分布式電信體系結(jié)構(gòu)的附加軟件應(yīng)用程序來增加功能。例如，兩個開關(guān)或故障中斷設(shè)備可以直接通信，以建立一個自動的源傳輸系統(tǒng)，這個“系統(tǒng)”將使用一個饋線作為用戶在開關(guān)之間服務(wù)的正常電源，如果主電源丟失，則迅速切換到備用饋線。即使這個最基本的恢復(fù)系統(tǒng)也是一個如何分配智能的例子，它可以創(chuàng)建一組設(shè)備，以一種協(xié)調(diào)的方式在一個特定的地理區(qū)域內(nèi)解決問題。用于自動恢復(fù)系統(tǒng)掃描的分布式智能被縮放以覆蓋更大的區(qū)域，包括任意數(shù)量的源、中線交換點和相鄰饋線之間的正常開放連接點。開關(guān)控制考慮本地條件，并與附近的其他設(shè)備進(jìn)行通信，最好是通過直接的對等通信。這允許對系統(tǒng)上的事件做出非?？焖俚姆磻?yīng)。如導(dǎo)言部分所述，配電系統(tǒng)中正在出現(xiàn)的各種復(fù)雜情況將突出顯示具有分布式智能的好處，這種智能可以處理本地信息，盡可能地解決問題，并向中心辦公室的調(diào)度員報告新的情況。

2．2 區(qū)域情報

下一層情報可以稱為區(qū)域控制或區(qū)域情報。這是一個用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理設(shè)備的軟件系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用程序的不同，它還可能具有網(wǎng)格控制功能。它比ADATA集中器多得多。區(qū)域控制器聚集底層現(xiàn)場設(shè)備的影響以滿足區(qū)域目標(biāo)，同時，適應(yīng)較低級別的本地目標(biāo)。在應(yīng)用程序上，控制偏好可能被賦予區(qū)域或地方一級的目標(biāo)。一個軟件系統(tǒng)，它可以監(jiān)視數(shù)百個通過電流保護(hù)和自動恢復(fù)的現(xiàn)場設(shè)備。為了增強(qiáng)功能，此現(xiàn)場設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)具有對每個設(shè)備的直接通信訪問權(quán)限。重要的是，它可以通過從包含大量信息的現(xiàn)場設(shè)備收集事件日志、波形捕獲和設(shè)置文件來提供增強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集。為SCADA操作符公開控件中的所有內(nèi)容并不有用，因為他們通常不查看詳細(xì)的事件文件。但是，擁有一個系統(tǒng)自動收集和整理適當(dāng)?shù)男畔⒔o工程師和技術(shù)人員，他們確實需要訪問調(diào)查的細(xì)節(jié)，這樣可以節(jié)省時間。區(qū)域管理系統(tǒng)可以確定安裝在一隊現(xiàn)場設(shè)備中的設(shè)備和軟件版本，節(jié)省了單調(diào)的工程和技術(shù)時間。例如，任何一個設(shè)備在最近的24小時內(nèi)運行了多少次，一個設(shè)備在過去一周中經(jīng)歷了多少次通信中斷，或者一個過電流保護(hù)元件在設(shè)備上有多少次發(fā)生過糾偏，但在過去的一年中沒有導(dǎo)致風(fēng)險，有助于實用程序解決系統(tǒng)上的突發(fā)問題。還有一類信息對控制中心的人員非常有用，而這些信息目前通常是無法獲得的。現(xiàn)場設(shè)備操作性能的儀表板，無論是實時的還是歷史的，都可以幫助控制中心、工程人員和操作人員簡化工作。

3 結(jié)語

綜上所述，配電網(wǎng)綜合智能告警分析是以計算機(jī)技術(shù)作為依托,建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,加強(qiáng)告警軟件開發(fā)。現(xiàn)有的調(diào)度自動化系統(tǒng)信號繁雜,告警功能已經(jīng)無法滿足調(diào)度員高效監(jiān)盤的需求,因此，需提高調(diào)度整體感知能力,進(jìn)而確保一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障能夠被及時、高效地解決。