ＥＬＥＣＴ ｌＣ ：ＰＯＷＥＲｉＴ … 一 ～ 一 ……… …… “≯ 中图分类号：ＴＰ３１９；ＴＭ７３ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７２—４８４４（２０１２）０３—００６３—０４ 地区电网调度可视化及智能预警 分析研究与应用 陈冬雪，赵宁 （晋城供电分公司，山西晋城０４８０００） 摘要：为给调度运行人员提供复杂电网情况下的多种综合决策方案，并在电网故障状态下 曩曩 … －囊 提供及时、准确的智能告警，最大限度地保证电网安全及经济运行，提出了调度可视化及智 能预警分析解决方案。本方案的实施，降低了电网调度运行人员的工作难度和强度，同时也 提高了调度员操作的安全性和准确性。 关键词：调度可视化；智能调度；故障处理 ０引言 随着电网规模的扩大以及各 种新设备、新技术的应用，电网运 行中所面临的问题也日益复杂ｌｌ＿． 单纯地依靠调度运行人员凭借经 验去处理电网运行过程中出现的 各种问题已经越来越困难。 电网调度可视化、智能化将 电网中的频率问题、功角问题、无 功／电压问题、电网安全问题以及 告警，以期降低调度人员的日常 移植性和互操作性要求，具有跨 工作难度和强度，特别是降低在 电网发生紧急故障时调度员的心 理紧张程度．提高调度员操作的安 全性、准确性和迅捷性，最大程度 ＃ ＃地保证电网的安全、经济运行 。 多硬件平台的特点．重要的节点 采用双机、双网，以保障系统的可 靠性，并实现负载均衡。 ２．３技术路线 ＃ ＃ 调度可视化及智能预警系统 ２系统架构设计 ２．１软件体系结构 调度可视化及智能预警系统 以ＳＣＡＤＡ系统为基础平台．采用 Ｃｏｒｂａ、Ｏｒａｃｌｅ、ＯｐｅｎＧＬ以及跨平 台技术，通过信息的综合集成提 供智能决策、预警分析、可视化调 度等应用 。 以ＳＣＡＤＡ系统为依托，通过数据 库嵌入智能监视、预警模块和故 经济性问题等有机地结合起来， 为调度运行人员提供一个综合性 解决方案 。 障分析模块，通过智能调度通信 接口模块接入视频信息，最终显 示在人机界面，以达到调度可视 ３系统功能设计 调度可视化及智能预警系统 的功能架构如图３所示，它具备 如下功能。 ３．１电网运行监视与预警 １建设目标 以ＳＣＡＤＡ系统为基础．通过 化和智能预警的目标（见图１）。 ２．２硬件体系结构 智能调度业务将各个应用有机地 结合起来，为调度运行人员提供 智能调度系统与实时系统硬 件之间为紧耦合的方式（见图２）， 部署在安全Ｉ区。系统可以满足 不同计算机硬件和操作系统的可 电网发生异常情况时，某些 指标会呈现出异常状态，通过声 多种综合决策方案，并在电网故 障状态下提供及时、准确的智能 光图像等方式，提供预警、告警等 信息，以引起调度员的注意，同时 竺圈ｊ ＥＬＥＣＴ ｌｅ Ｐ０ Ｗ’ＥＲ－－ｌＴ 多个指定负荷点进行电压稳定计 算．以此确定地区电网的负荷冗 余度。当其中任何一个负荷点达 到稳定极限，计算结束，此时关键 断面中的各线路功率之和即是关 键断面的功率极限时．可以据此 衡量系统负荷的冗余度。 ３．１．６电压稳定薄弱点 调度可视化及智能预警系统 可以计算负荷节点在不同负荷增 长倍数时的灵敏度．计算不同负 荷增长倍数时的相对灵敏度。随 着所有负荷节点的负荷增加，每 一个负荷节点的灵敏度都增加． 但各个节点增加的速度有所不 同，增加较快者表明该节点在受 到有功功率扰动时其电压下降比 较大．相对灵敏度就是衡量灵敏 度增速的一个指标。相对灵敏度 大表示灵敏度增速快，该节点的 稳定性差．因此相对灵敏度最大 的节点就是在这种负荷增长模式 下的薄弱节点。 ３．２电网安全调整与控制 防误操作和安全校核作为调 度员控制电网过程中最关键的２ 个方面，也是系统所考虑的重点。 ３．２．１防误操作 将设备的程序化操作和智能 操作票有机地结合在一起，操作 票系统生成设备的操作序列，程 序化操作系统以此序列为基础进 行批次遥控，各个步骤之间相互 关联，上步操作没完成时下步操 作不能进行，操作是否完成不仅 依赖于目前ＳＣＡＤＡ系统的遥测、 遥信、事项等常规信息，而且依赖 于变电站监控系统的遥视功能。 当进行遥控操作时，系统自动将 所要操作设备的视频信号从现场 的视频监控系统中传过来，确认 无误后，再进行操作，有效地避免 了误入带电间隔．操作结果“眼见 为实”。从根本上避免了误操作， 增加了操作的安全可靠性。 ３．２．２安全校核 合解环操作时，系统在后台 自动进行合环、解环计算校验，并 将校核结果提供给调度员，实现 在不停电的情况下完成方式调 整，提高了供电可靠性，而且系统 可以提前分析在新方式下静态安 全分析、电压稳定等指标是否满 足要求，保证操作的安全。在调度 可视化及智能预警系统中，所有 的操作都会自动发送给后台的计 算服务进行校验。校验的内容主 要包括：防误校核、潮流校核、静 态安全分析校核、静态电压稳定 分析校核及基于静态电压稳定的 故障分析。 ３．３电网故障分析及处理 电力系统发生故障时通常会 出现以下情况：频率下降；系统失 去稳定。发生振荡；线路、变压器 过载或者断开；电压下降。由于地 区电网对于系统稳定的调节控制 能力非常有限，因此在调度可视 化及智能预警系统中不考虑频率 和系统稳定的调节控制，主要考 虑设备过载和电压问题。 ３．３．１设备过载、故障 调度可视化及智能预警系统 可以针对电网中的薄弱环节设置 预想事故．自动将故障预想为单 一故障。也可以手动设置Ｎ一２、Ｎ一 ３故障等。系统还可自动地进行 预想故障的计算。并根据计算后 的潮流方向将计算结果抽象成设 备故障后的潮流“指纹”，此“指 纹”实时地生成并保存在“指纹” 库中，应用于故障情况下的故障 辨识。 故障处理预案实时地在后台 电国禳湛爱垒渣蒙 ■■■—－ｒ 的高性能计算平台上进行自动校 验，预案的提供可以在智能监控 发现电网的不安定运行状态时触 发，也可以在故障辨识系统发现 系统故障之后触发．还可以由调 度员提供特定的控制目标，根据 控制目标给出详细的控制方案。 调度的事故处理过程主要体现在 以下３个方面：隔离故障、＇Ｔ－衡电 岛功率、恢复方案。 一般情况下，故障的隔离由保 护和自动装置自动完成。智能调度 的事故处理过程体现在事故处理 的后期，也就是故障识别已经完 成，系统自动进行了故障隔离。隔 离后的电网可能会出现多岛的情 况、多岛的功率是否平衡、是否存 在电压稳定问题等，这些问题事先 无法设置预案，需要系统实时地进 行计算，并给出处理策略。在恢复 供电阶段．对于预先没有设置处理 预案的故障．系统会自动给出供电 路径并进行校验。 当电力系统发生故障时．大 量告警信息、不断的语音告警、事 故画面等不断涌入调度中心，调 度员被大量表象数据淹没，此时 就需要快速进行故障识别，然后 综合给出智能报警，以光字牌、对 话框等形式提示给调度员，给出 调度员当前最关心的关键告警信 息．保证告警内容“少”而“精”。目 前智能故障识别主要从以下几个 方面进行考虑：①根据开关动作辨 识事故；②根据保护动作辨识事 故：③根据潮流方向变化辨识事 故；④根据潮流分布辨识事故；⑤ 多系统、多角度进行故障辨识。 ３ ３．２电压 惫定 电力系统在运行过程中，由 于无功电源的突然切除．或者电 力系统的无功电源不足，当负荷 Ｅ Ｅ １１ｌ１ ｒ１ ’Ｔ Ｔ１Ｆ Ｉ ｎⅥ，ｔｎ ＴＴ＿匠－＿ 曩∥ ０ 麓群ｊ冀 嚣强疆 矗 ＰＯＷＥＲ １￣ （特别是无功负荷）慢慢增加到一 构、性能指标和功能等７５－面产生 质的飞跃，系统的开放性、可靠性 和灵活性越来越好。各种防火墙 技术、加密技术和防病毒技术使 调度自动化系统的安全性越来越 ２００９，３３（１７）：２１—２８． ［４］姚建国，严胜，杨胜春，等．中国特色智能 调度的实践与展望叨．电力系统自动化， 定程度时，有可能使电压大幅度 下降，以致发生电压崩溃现象。这 时．电力系统中大量电动机停止 转动，大量发电机甩掉负荷，最后 ２００９，３３（１７）：１６－２０． ＹＡＯ Ｊｉａｎ—ｇｕｏ，ＹＡＮ Ｓｈｅｎｇ，ＹＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ— ｅｈｕｎ，ｅｔ ａ１．Ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｉｎ— 导致电力系统解列．甚至使电力 系统的一部分或全部瓦解。电压 高。因此，对计算机、通信等领域 ｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｉｓｐａｔｃｈ ｗｉｔｈ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ— 的新技术进行研究．运用于调度 自动化系统，是调度自动化集成 ｉｓｔｉｃｓ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓ— 失稳是局部问题，隐蔽性较强，处 理不好将导致系统瓦解．它是和 负荷特性密切相关的，因此电压 稳定的防治非常重要。调度可视 化及智能预警系统主要从以下几 个方面进行电力系统事故的防 ｔｅｍｓ，２００９，３３（１７）：１６－２０． ［５］张颖，韩国政，马健，等．可视化技术在 技术研究永恒的课题。 参考文献： ［１］陈树勇，宋书芳，李兰欣，等．智能电网技 ＥＭＳ系统中的应用［Ｊ］．华中电力，２００７， ２０（５）：５７—５９． ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ，ＨＡＮ Ｇｕｏ—ｚｈｅｎｇ，ＭＡ Ｊｉａｎ， ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ 术综述叨．电网技术，２００９，３３（８）：１－７． ＣＨＥＮ Ｓｈｕ—ｙｏｕｇ，ＳＯＮＧ Ｓｈｕ—ｆａｎｇ，ＬＩ Ｌａｎ— ｘｉｎ，ｅｔ ａ１．Ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 治：①给出定量的电压稳定裕量； ②确定由电压不稳定／电压崩溃 所限定的传输功率极限；③识别 对电压不稳定敏感的弱电压点或 ｅｎｅｒｇｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ『Ｊ］．Ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｈｉ－ ｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，２００７，２０（５）：５７—５９． ［Ｊｌ＿Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，３３ （８）：１－７． ［２］刘俊勇，沈晓东，陈金海，等．智能电网下 可视化技术的展望［Ｊ１＿电力自动化设备， 责任编辑张钦芝 收稿日期：２０１２—０１—０１ 弱电压区；④决定临界电压水平。 ４结语 ２０１０，３０（１）：７－１３． ＬＩＵ Ｊｕｎ－ｙｏｎｇ，ＳＨＥＮ Ｘｉａｏ－ｄｏｎｇ，ＣＨＥＮ ０ 地区电网调度可视化及智能 Ｊｉｎ—ｈａｉ，ｅｔ ａ１．Ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ 预警分析系统是一套调度自动化 系统．依靠计算机领域新技术的 ０一 ０ 一 一 ｕｎｄｅｒ ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕ－ ｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１０，３０（１）：７—１３． ［３］张伯明，孙宏斌，杨胜春，等．智能电网控 制中心技术的未来发展 ．电力系统自 动化，２００９，３３（１７）：２１—２８． ＺＨＡＮＧ Ｂｏ—ｍｉｎｇ，ＳＵＮ Ｈｏｎｇ—ｂｉｎ，ＹＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ—ｃｈｕｎ，ｅｔ ａ１．Ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ 陈冬雪（１９８３一），男，河北 不断出现而快速发展。计算机数 据处理速度和网络技术的提高． 使得一些离线应用变成在线应 用，并不断激活新的应用。 保定人，助理工程师，从事电力 调度自动化系统维护工作： 赵宁（１９８６一），男，山西晋 计算机软件业的组件化、面 向对象、中间件和多代理等思想， 城人，助理工程师，从事电力调 度自动化系统维护工作。 ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｅｎｔｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ 使得调度自动化系统在体系结 ［Ｊ】．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｅａｒｌｙ Ｗａｒｎｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＣＨＥＮ Ｄｏｎｇ－ｘｕｅ，ＺＨＡ０ Ｎｉｎｇ （Ｊｉｎｃｈｅｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ ０４８０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ—ｍａｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ａｎｄ ｔｉｍｅｌｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｆａｉｌｕｒｅ ｆｏｒ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｏｒｓ，ａｎｄ ｐｒｏｆｉｔａｂｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ａ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ＳＣＡＤＡ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｗｉｔｈ ａ１ｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｂｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ．Ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｆｉｃｕｌｔｙ ａｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｆｏｒ ｆｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｏｒｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ；ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ ｌ舞囊２０１２年第１０卷第３期