何冬梅

摘 要： 基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的信息交換總線建設(shè)和“三遙”終端覆蓋率的大幅提高，在保證采集到足夠的配網(wǎng)信息基礎(chǔ)上，結(jié)合綜合配電自動(dòng)化獲得的實(shí)時(shí)信息、負(fù)荷管理系統(tǒng)和低壓集抄系統(tǒng)獲取的準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、上一級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)獲取的高壓電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞刃畔?，從而為“配網(wǎng)調(diào)控”決策支持系統(tǒng)提供了多數(shù)據(jù)源，為系統(tǒng)搭建及應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

關(guān)鍵詞： 多數(shù)據(jù)源；診斷；決策；支持

一、引言

為了保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，改善環(huán)境質(zhì)量，中國(guó)在“十三五”規(guī)劃中，重點(diǎn)提出了發(fā)展低碳節(jié)能技術(shù)，推動(dòng)新能源及可再生能源的應(yīng)用，倡導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展的路線方針。智能電網(wǎng)則是解決這些問(wèn)題的重要途徑，國(guó)家已明確提出了建設(shè)智能供電網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略目標(biāo)。智能配電網(wǎng)將成為供電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，密不可分。智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與智能電網(wǎng)建設(shè)得到了國(guó)際上的廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)也在積極開(kāi)展相關(guān)工作，大力發(fā)展智能配電網(wǎng)，如何最大程度上協(xié)助調(diào)度人員，規(guī)范操作過(guò)程，減少誤操作行為的發(fā)生，縮短故障處理時(shí)間，提高電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行及抗干擾能力，同時(shí)有效提高調(diào)度工作準(zhǔn)確率和管理效率，則是我們開(kāi)發(fā)此系統(tǒng)的目的。本文對(duì)該系統(tǒng)的思路、特點(diǎn)及功能進(jìn)行簡(jiǎn)要概述。

二、決策支持系統(tǒng)的思路

隨著電網(wǎng)迅速發(fā)展壯大，各種分布式電源的加入，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度安全性、準(zhǔn)確性的要求將越來(lái)越高，同時(shí)配網(wǎng)實(shí)施集中調(diào)度改革，調(diào)度范圍的設(shè)備數(shù)量迅速激增，在實(shí)際生產(chǎn)操作過(guò)程中，調(diào)度命令正確性無(wú)法得到保證，為此調(diào)度業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)需要做出相應(yīng)改善。其主要思路是在標(biāo)準(zhǔn)型配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)上擴(kuò)展智能決策算法實(shí)現(xiàn)與輸電網(wǎng)調(diào)度的協(xié)同處理與控制，并根據(jù)基于配電網(wǎng)全局拓?fù)湫畔⒔o出全局最優(yōu)的故障負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案采取響應(yīng)措施，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)多故障緊急情況的精細(xì)化控制。最終提高配網(wǎng)集中調(diào)度的工作可靠性和管理效率。“配網(wǎng)調(diào)控”決策支持系統(tǒng)應(yīng)遵循如下規(guī)則：

首先，系統(tǒng)應(yīng)相對(duì)獨(dú)立又具有較強(qiáng)的兼容性及擴(kuò)展性，系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)來(lái)源于自動(dòng)化各類(lèi)渠道，又不得影響其它系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)行統(tǒng)一管理，同時(shí)為今后自動(dòng)化升級(jí)改造預(yù)留接口，為系統(tǒng)升級(jí)做準(zhǔn)備。其次，“配網(wǎng)調(diào)控”決策支持系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家電監(jiān)會(huì)頒布的《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》，不得對(duì)調(diào)度自動(dòng)化任何數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，修改和操作，不得危害到調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。最后，系統(tǒng)應(yīng)具備學(xué)習(xí)能力，可根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對(duì)分析決策算法進(jìn)行優(yōu)化。

三、決策支持系統(tǒng)的特點(diǎn)

本系統(tǒng)應(yīng)具有調(diào)度防誤規(guī)則庫(kù)，規(guī)則庫(kù)依據(jù)倒閘防誤操作要求及調(diào)度運(yùn)行規(guī)程，同時(shí)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)潮流進(jìn)行拓?fù)浞治?，形成防誤邏輯規(guī)則。計(jì)算配網(wǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)潮流，提供合解環(huán)操作、轉(zhuǎn)電操作等輔助決策。

支持多種自動(dòng)化方式下的故障區(qū)段定位，推出故障隔離操作方案及非故障區(qū)域最優(yōu)負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案，能實(shí)現(xiàn)基于多數(shù)據(jù)源協(xié)調(diào)的配電網(wǎng)綜合故障診斷分析，能根據(jù)計(jì)劃停電的停電范圍、負(fù)荷分布情況等，提供開(kāi)關(guān)分合操作等輔助決策?？蓛?chǔ)存系統(tǒng)運(yùn)行各類(lèi)信息，為系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)定時(shí)備份或采用陣列儲(chǔ)存，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全可靠。

系統(tǒng)采用CS模式進(jìn)行搭建，具備統(tǒng)一、開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，方便其它各類(lèi)數(shù)據(jù)源的接入，具備完善的約束機(jī)制，系統(tǒng)調(diào)度防誤規(guī)則庫(kù)可根據(jù)調(diào)度生產(chǎn)要求進(jìn)行配置，并符合電力系統(tǒng)操作規(guī)程；利用SCADA系統(tǒng)的采集量進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)校驗(yàn)，并采用自定義條件，使用學(xué)習(xí)算法，充分利用電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行在線分析和防誤閉鎖，而不僅是局部進(jìn)行防誤。各類(lèi)規(guī)則要求應(yīng)充分滿(mǎn)足國(guó)家電網(wǎng)《電力安全工作規(guī)程》、《電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程》等有關(guān)文件的原則要求，杜絕錯(cuò)誤規(guī)則的出現(xiàn)。調(diào)度防誤規(guī)則庫(kù)嚴(yán)格遵守電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行規(guī)程及倒閘操作的防誤要求了；采用面向?qū)ο蟮牡挠?jì)算機(jī)技術(shù)，基于SCADA平臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲞M(jìn)行調(diào)度操作防誤邏輯分析判斷。

“配網(wǎng)調(diào)控”決策支持系統(tǒng)利用主站系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口，接收“三遙”等多種自動(dòng)化方式下的配網(wǎng)故障信息，根據(jù)故障區(qū)域的自動(dòng)化方式，提供針對(duì)性的故障處理方案：

對(duì)全“三遙”區(qū)域，提供全遙控故障處理方案，在此方式下，可以選擇故障隔離與恢復(fù)操作的遙控方案自動(dòng)執(zhí)行，從而將用戶(hù)停電時(shí)間最小化，提高供電可靠性。

對(duì)部分“三遙”或無(wú)“三遙”區(qū)域，僅有“一遙”、“二遙”信號(hào)的區(qū)域，提供全遙控故障處理方案和最小化隔離故障方案兩種分析結(jié)果。全遙控故障處理方案可以由調(diào)度人員直接下發(fā)遙控命令，對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行快速隔離，非故障區(qū)域恢復(fù)供電，但隔離范圍會(huì)由于“三遙”覆蓋率小而有所擴(kuò)大，使得停電用戶(hù)數(shù)有所增加，但非故障區(qū)域的用戶(hù)卻可以快速的實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電，從而縮短停電時(shí)間；最小化隔離故障方案會(huì)將隔離區(qū)域限制在故障點(diǎn)周?chē)?，即僅對(duì)故障區(qū)域邊界的分?jǐn)嘣O(shè)備進(jìn)行操作，可以精確定位故障區(qū)域，但由于設(shè)備的非可控，只能通過(guò)人工對(duì)方案中無(wú)法遙控的開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作。雖然與全遙控方案相比增加了一些停電時(shí)間，但是由于能夠快速定位故障，還是能夠縮短故障處理時(shí)間，從整體上提高供電可靠性。

四、系統(tǒng)功能建設(shè)

系統(tǒng)具有面向?qū)ο蟮恼{(diào)度防誤規(guī)則庫(kù)，該規(guī)則庫(kù)滿(mǎn)足調(diào)度運(yùn)行規(guī)程及倒閘操作的防誤要求。具備圖、庫(kù)、模一體化功能，在接線圖上直接通過(guò)點(diǎn)擊即可操作，操作更為簡(jiǎn)捷且準(zhǔn)確。根據(jù)調(diào)度生產(chǎn)要求進(jìn)行配置，并符合電力系統(tǒng)操作規(guī)程；在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中，運(yùn)行人員不斷積累經(jīng)驗(yàn)，并將經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的規(guī)則庫(kù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能升級(jí)。系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度防誤規(guī)則庫(kù)，對(duì)調(diào)度工作人員下達(dá)指令進(jìn)行防誤規(guī)則判斷，指令違反操作規(guī)范，輔助系統(tǒng)進(jìn)行事項(xiàng)告警；指令正確，生成操作順序指令票，并支持文件保存或者文件打印。值班室應(yīng)配有報(bào)警功能，對(duì)不符合規(guī)則庫(kù)的操作進(jìn)行語(yǔ)音及圖形預(yù)警，確保能及時(shí)進(jìn)行糾偏。系統(tǒng)可模擬進(jìn)行開(kāi)關(guān)倒閘操作、掛警示標(biāo)識(shí)牌，裝設(shè)接地線等虛擬操作。系統(tǒng)主站可接收“三遙”等多種自動(dòng)化方式下的配網(wǎng)故障信息，分層分布式實(shí)施FA功能，以便當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能夠快速、準(zhǔn)確的將故障區(qū)域隔離、非故障區(qū)域送電的方案提供給調(diào)度工作人員進(jìn)行參考。同時(shí)研究在故障消除后如何以最優(yōu)運(yùn)行方式恢復(fù)供電?？梢愿鶕?jù)計(jì)劃停電的停電范圍、負(fù)荷分布情況等，為調(diào)度人員提供倒閘操作等輔助決策。

系統(tǒng)依據(jù)一次設(shè)備的拓?fù)溥B接關(guān)系，在SCADA系統(tǒng)采集配電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行配電網(wǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算，當(dāng)調(diào)度人員進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)，在潮流計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行合環(huán)電流的計(jì)算，計(jì)算合環(huán)點(diǎn)的沖擊電流、合環(huán)后的穩(wěn)態(tài)電流等合環(huán)運(yùn)行信息，同時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)供電源點(diǎn)的負(fù)荷冗余度，合理分配負(fù)荷，使得在轉(zhuǎn)供后，不會(huì)因負(fù)荷過(guò)載而導(dǎo)致電網(wǎng)故障，分析合環(huán)操作前后的電網(wǎng)變化，得出合環(huán)操作對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的影響，并與線路設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行分析比較，從而推出合環(huán)轉(zhuǎn)電輔助決策，對(duì)有隱患的解合環(huán)操作給予提醒。當(dāng)調(diào)度人員進(jìn)行解環(huán)操作時(shí)，判斷解環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的線路負(fù)荷是否能承載解環(huán)后各個(gè)用戶(hù)的累加的負(fù)荷，即在解環(huán)后，避免出現(xiàn)一條線路負(fù)荷過(guò)重而導(dǎo)致故障的情況。輔助決策系統(tǒng)通過(guò)電網(wǎng)實(shí)際接線方式和運(yùn)行方式，分析解合環(huán)操作對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)的影響，給出解合環(huán)操作的約束條件或操作提醒，為解合環(huán)轉(zhuǎn)電操作提供科學(xué)的輔助決策。

五、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐表明，該系統(tǒng)能夠降低倒閘操作過(guò)程中誤操作的概率，提高合環(huán)轉(zhuǎn)電的安全性，加快故障處理速度，減少故障狀態(tài)下的停電時(shí)戶(hù)數(shù)，為配網(wǎng)調(diào)控提供可靠、高效的決策支持。

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