周俐君，苗紀青，史紹星，仲昭峰

（國網伊犁伊河供電有限責任公司，新疆 伊寧 835000）

隨著電網規(guī)模不斷擴大，智能電網、特高壓等技術不斷深入，我國電力系統(tǒng)進入大電網階段，其具有良好的優(yōu)勢，可將資源進行整合、分析，并將其進行合理配置，為供電可靠性做以支撐。大電網發(fā)展，使電網結構日趨復雜，傳統(tǒng)以調度人員為主的模式，無法滿足現(xiàn)代化電網運行實際所需，所以應積極構建調度自動化系統(tǒng)。

1 調度智能監(jiān)控及防誤系統(tǒng)架構設計

1.1 調度智能監(jiān)控及防誤系統(tǒng)設計思路

電網自動化系統(tǒng)發(fā)展歷經3 代，當前隨著各類信息技術誕生，新一代電網調度不斷優(yōu)化及完善。系統(tǒng)實現(xiàn)模塊化，為調度運行水平提升提供便捷，調動自動化系統(tǒng)中各類高級功能，在實際調度中發(fā)揮能效，但此類模塊僅對電網安全特定方面分析，在電網薄弱環(huán)節(jié)仍需通過人員計算，導致決策效率不理想。伴隨大電網發(fā)展，調度自動化系統(tǒng)需滿足其要求，擁有良好的智能化及集成化，將電網運行中的信息匯總，并通過分析模塊整合、分析，為調度員準確決策提供參考。因此，設計調度智能監(jiān)控及防誤系統(tǒng)，首先需考量采取調度數(shù)據(jù)集成化技術，將各個分區(qū)內數(shù)據(jù)信息獲取，并確保數(shù)據(jù)完整性及安全性；其次，如何通過穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、信息管理系統(tǒng)等，對電網進行安全掃描，形成有效的決策方案；最后，如何根據(jù)替身分析結果利用率。為解決上述問題，設計相應的信息處理程序，首先，需將網絡模型分析驗證，通過數(shù)據(jù)集成技術，將電網運行信息整合，并進行相應處理，為電網運行及故障診斷分析做以可靠保證，最后，建立一套調度智能防誤管理系統(tǒng)，能實時監(jiān)控電網實際運行狀態(tài)，在電網運行中出現(xiàn)故障或者問題時，提前預警感知，使工作人員及時發(fā)現(xiàn)和調整故障情況，根據(jù)決策更好地處理、優(yōu)化系統(tǒng)故障，對整個系統(tǒng)起到穩(wěn)定、安全運行的管理作用。

1.2 調度智能監(jiān)控及防誤系統(tǒng)的平臺架構

為解決不同結構平臺間數(shù)據(jù)共享和集成，系統(tǒng)在CIM虛結構進行軟件開發(fā)，可以實現(xiàn)平臺雙向數(shù)據(jù)反映，異構性平臺包含系統(tǒng)較多，不僅涉及實時系統(tǒng)，而且包含離線分析模型，突破傳統(tǒng)離線計算與實時系統(tǒng)數(shù)據(jù)銜接瓶頸，為調動智能監(jiān)控及輔助決策軟件模塊驗證提供便捷，以快速、高效、可靠為基本要求，搭建一個穩(wěn)定可靠的防誤平臺。

1.3 調度智能監(jiān)控及防誤系統(tǒng)的功能結構

調度智能監(jiān)控及防誤系統(tǒng)，存在2個從屬子系統(tǒng)，即電網調度智能監(jiān)控系統(tǒng)、電網故障處理輔助決策系統(tǒng)。電網調度智能監(jiān)控系統(tǒng)主要承擔從電網運行海量信息中挖掘最有價值的信息，判定電網運行狀態(tài)，針對事故中各類安全隱患給予警示，并提出針對性策略。電網事故處理輔助決策系統(tǒng)主要為避免事故波及范圍擴大，對電網事故進行診斷及處理，以確保短時間內恢復電網安全運行。

2 電網調度智能監(jiān)控

2.1 電網調度智能監(jiān)控子系統(tǒng)功能設計

電網調度監(jiān)控為電網運行的核心保障，監(jiān)控內容較多，不僅包含電壓、潮流，而且涉及備用容量、設備運行等，通過此類監(jiān)控信息匯總，對電網進行全面診斷，將其薄弱點明確，并給予相應的處理，確保電網處于安全運行狀態(tài)。因此電網調度智能監(jiān)控系統(tǒng)主要包含以下功能：（1）電網設備運行狀態(tài)監(jiān)視。傳統(tǒng)電網運行進程中，需依靠調度員通過多項操作之后，將電網設備運行狀況掌握，之后通過系統(tǒng)至現(xiàn)場審核，從而掌握電網運行狀況，該進程需耗損較長時間。電網設備運行狀態(tài)智能監(jiān)視，可自行將電網設備運行狀況檢測，并將核心設備信息調取，為調度人員針對性監(jiān)控提供便捷。（2）電網穩(wěn)定斷面智能監(jiān)視，通過構建電網穩(wěn)定限額庫，將信息及生產區(qū)管控。（3）電網運行狀態(tài)監(jiān)視及調整。電網運行狀態(tài)監(jiān)視及調整，可將電網運行狀態(tài)進行掃描，并指出運行危險點，通過相關分析軟件，自行完成高危因子分析操作，給予針對性控制策略。

2.2 基礎數(shù)據(jù)斷面的組織及校正

首先，能實時監(jiān)測和反應電網系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)，將系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)整合，系統(tǒng)需整合數(shù)據(jù)源包含多個系統(tǒng)，不僅涉及EMS 系統(tǒng)、保護及信息管理系統(tǒng)，而且涵蓋檢修票系統(tǒng)、WAMS 系統(tǒng)；其次，數(shù)據(jù)斷面校正。系統(tǒng)進行分析之前，需將數(shù)據(jù)完整性及可靠性保證，數(shù)據(jù)斷面校正功能具有較高要求，不僅需具備較高的辨識能力，而且需應用較快的處理速度。

2.3 電網設備運行狀態(tài)智能監(jiān)視

電網設備運行狀態(tài)智能監(jiān)視功能，需根據(jù)多個信號，將電網中設備運行狀況明確，譬如母線、開關、主設備等，通過數(shù)據(jù)庫形式保存。數(shù)據(jù)庫主要包含以下類型：其一，系統(tǒng)運行設備狀態(tài)。需將電網運行中設備與其逐一匹配，并確保其完整性；其二，設備運行狀態(tài)分析。利用一次設備等信號信息，完成對實時系統(tǒng)采集開關的驗證，為設備運行狀態(tài)分析的準確性提供支撐；其三，自動分析設備運行狀態(tài)。利用數(shù)據(jù)精準算法可靠性高，當電網中開關等信號發(fā)生變化時，利用其綜合驗證，判定設備運行狀態(tài)；其四，設備運行顯示。可通過多途徑，將設備運行裝調進行顯示。

3 電網事故處理輔助決策

3.1 電網事故處理輔助決策子系統(tǒng)功能設計

電網事故輔助處理決策子系統(tǒng)的核心任務為幫助調度員將電網故障進行診斷、處理，使其短期內恢復正常，具體而言需實現(xiàn)以下功能：（1）及時將電網中信息進行檢查；（2）將電網中故障進行分析，并將其故障所在點判定；（3）針對電網出現(xiàn)故障之后，需給予相應的調整方案，以此獲取電網短期內恢復；（4）根據(jù)電網發(fā)生故障異同，需給予相應的處理方案。

3.2 電網實時信息偵聽

事故處理輔助決策子系統(tǒng)，需對其電網信息實施偵聽，確保信息不存在響應遲緩及遺漏，需做好以下幾方面：（1）為保證電網偵聽時效性，需將信息進行定制，去除干擾信息。需將信息進行劃分類別、記錄，以此保存事故之前電網運行狀況。偵聽信息包含多個，譬如遙控、檢修接地等。（2）電網事故診斷進程中，需利用相應的時序信息，所以偵聽信息應給予相應的時標。（3）為確保故障診斷準確性，系統(tǒng)數(shù)據(jù)斷面應具有高精準度，所以對實時系統(tǒng)同步加以考量。（4）為減少事故誤判、漏判，事故分析應將各方面因素考量，發(fā)現(xiàn)電網存在故障后，需利用電壓信息等對其復核，確認無誤后方可實施故障診斷。

3.3 電網故障診斷

電網故障診斷功能主要包含多個內容。首先，電網故障診斷啟動檢測。利用電網信息偵聽，可將電網運行中電壓突變信息獲取，并將其信息正確識別，基于系統(tǒng)實時采集開關，通過信息識別技術，將人工操作、錯誤信息等完成篩查，將干擾信息項去除，作為事故判定參考；其次，開關及保護動作關聯(lián)。將設備初始動作邏輯為基礎，將其故障保護信息匯總，根據(jù)開關變更狀況，將電網中設備故障范圍鎖定，并將其設備開關變位及保護信息關聯(lián)分析；再次，故障診斷結果。待電網中故障診斷分析完成后，系統(tǒng)將自行生成相應的診斷報告，不僅將故障范圍鎖定，而且明確故障類型；最后，事故診斷及恢復結果顯示。系統(tǒng)發(fā)生異常時，故障處理決策畫面，結合調度自動化系統(tǒng)，顯示其事故發(fā)生畫面。

3.4 電網事故處理輔助決策

國內外多數(shù)大型停電事故初期，均可通過有效控制措施，在短期內實現(xiàn)控制，但因事故初期處理缺乏合理性，事故未能有效控制，造成故障波及范圍較大。因此，需在電網診斷基礎上，給予相應的輔助處理決策功能。調動自動化實時系統(tǒng)、保護故障信息系統(tǒng)等控制完善下，電網事故處理決策模塊主要承擔以下任務：針對未停電設備系統(tǒng)，立足電網安全運行層面，給予優(yōu)化及完善策略，及時消除過電壓；對停電設備，進行恢復方案分析，為電網故障恢復操作提供有價值的策略。

3.5 可預控電網事故案例分析

如上所述，國內外多數(shù)大型停電事故初期，均可采取有效控制措施，在短期內實現(xiàn)控制，避免事故擴大化造成不良影響，而目前調度人員主要通過現(xiàn)場情況掌握運行狀態(tài)，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，主要憑借經驗做出判斷、處理故障。隨著網絡技術和通信技術的大力發(fā)展和日趨成熟，智能調度能達到實際應用的需求，以下案例可以在電網調度智能監(jiān)控中找到解決辦法并證實。

案例1：線路異物接地，保護閉鎖導致故障擴大。

事故經過：2014 年10 月19 日，國網甘肅電力330kV 永登變電站330kV 永武一線發(fā)生異物短路A 相接地故障，永武一線2 套保護閉鎖，引起故障擴大，造成永登變電站全停。

暴露問題：一是智能站二次系統(tǒng)技術管理薄弱，運維單位對智能變電站設備特別是二次系統(tǒng)技術、運行管理重視不夠，現(xiàn)場檢修、運維人員對保護裝置異常告警信息分析不到位，未能作出正確的判斷；二是改造施工方案編制審核不嚴格，330kV 永登變電站智能化改造工程施工方案沒有開展深入的危險點分析，對保護裝置可能存在的誤動、拒動情況沒有制定針對性措施，安全措施不完善；三是保護裝置說明書告警信息不準確，造成現(xiàn)場故障分析判斷和處置失誤。此次電網事故在調度智能監(jiān)控系統(tǒng)中就會突顯其調度智能的實用性，一是設備發(fā)生裝置異常告警信息，全靠運維人員對實際告警信號的分析和經驗，缺乏電網故障診斷分析，監(jiān)控信息缺少匯總，只能靠人員逐條進行匯總、分析，需要一個研判過程，延誤異常的處理時間，擴大了電網運行風險，在此過程中也缺少電網信息偵聽系統(tǒng)，只有單一的信息收集系統(tǒng)，缺少對系統(tǒng)告警信息的決策以及處理意見，對系統(tǒng)在不健康的運行狀況下，缺少解決方案，而利用調度智能監(jiān)控及防誤技術，可以有效的解決亞健康系統(tǒng)的各種問題，利用電網運行大數(shù)據(jù)以及發(fā)達的計算機技術，同時利用外供的實際案例，智能系統(tǒng)可以提前預算到電網運行風險，通過分析、比較能提供最有效、最安全的解決方法和方案，在最短時間內消除不良因素，保護電網系統(tǒng)穩(wěn)定、健康運行，從而提高電網運行的智能水平，提高人員處理時間、選擇最優(yōu)方案。

案例2：電網運行互供能力不足，影響重要電纜通道，引發(fā)大面積停電。

事故經過：2016 年8 月18 日，遼寧大連供電公司66kV 海水右線中間接頭絕緣不良故障，接地弧光引起同溝敷設的4 條66kV 電纜燒損短路跳閘，造成7 座66kV變電站停電，損失負荷9.2 萬kW，停電2.9 萬戶。

暴露問題：一是電纜防火反措執(zhí)行不到位，重要高壓電纜通道防火措施執(zhí)行不徹底，僅在接頭上纏繞防火包帶，未加裝防火隔板或槽盒，電纜通道內缺乏煙霧報警、溫度監(jiān)測裝置；二是66kV 中性點接地方式有待優(yōu)化，非有效接地系統(tǒng)單相接地允許運行2h，但是隨著城市電纜增多，電容電流增大，故障后弧光接地容易引起電纜燃燒；三是局部城區(qū)電網存在薄弱環(huán)節(jié)，66kV 水青左、右線為城區(qū)220kV 凌水和青云變電站的聯(lián)絡線，但是T 接了5 座66kV 變電站，運行方式薄弱，互供能力差。同時線路為同塔并架、同隧道敷設，一旦發(fā)生線路（電纜）故障，容易造成雙回線同停、多個66kV 變電站失壓、城區(qū)較大范圍停電。從以上事件可以看出，電網健康運行還需要人為的干預，達到全部智能運行還需要時間去驗證，而調度智能監(jiān)控的輔助決策就能很好解決人為干預不到的薄弱環(huán)節(jié)，通過智能監(jiān)控的輔助決策，從設備的各項指標中判斷，出現(xiàn)某種不正常數(shù)據(jù)可能造成的后果，提前告知運維人員決策方案，本案例中，設置防火反措，通過系統(tǒng)不間斷的巡視，采集數(shù)據(jù)比對、分析。在薄弱的電網中，更加需要智能調度，設計之初就將區(qū)域的負荷轉供方案設置好，通過電壓、潮流、負荷性質等方面綜合判斷。給出最優(yōu)的運行方式，從根本上消除不健康運行方式，減少或者杜絕發(fā)生故障的可能性，最大限度保證系統(tǒng)的運行。

4 結語

伴隨人們對電力需求的不斷增加，電網規(guī)模日漸擴大，提升電網安全運行十分關鍵。本文建立相應的電網調度智能監(jiān)控和防誤系統(tǒng)，實時監(jiān)控與智能預警，統(tǒng)一建模，智能電網調度預警與決策支持，促進智能調度監(jiān)控和防誤系統(tǒng)的創(chuàng)新應用，給予電網故障優(yōu)化策略，協(xié)助調度人員及時將電網恢復正常，促進電網良好發(fā)展，使電力能源得到最高效、最穩(wěn)定的供應。