智能电网环境对电网调度管理方式刍议论文_杨玉红,张峰

智能电网环境对电网调度管理方式刍议论文_杨玉红,张峰

国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000

摘要:在智能电网中,各种先进的设备及技术都得到了有效的应用,不仅电网运行速率有了大幅度的提升,而且还减少了不必要的损失。但由于我国智能电网处于刚刚起步阶段,发展速度相对缓慢,因此为了更好的推动智能电网的快速发展,需要加强电网调度管理工作,通过对调度管理方式进行不断创新,从而为智能电网的发展提供良好的支持。

关键词:智能电网;环境;电网调度;管理;方式

1 智能电网环境下的调控一体化管理模式

智能电网调控一体化模式扩大了调控维护管理的范围,可以全面准确地掌握设备运行信息,缩短了故障处理时间,有效提高了电网调度的经济性和可靠性,也大大提高了人力资源的综合使用效率。通过先进的调度运行监控系统,其调控中心应具有监测分析、信息发布、遥控校验与操作、数据分流分区处理、故障动态分析判断等功能。基于传统运行模式,智能电网调控一体化建设时,融合了电网调度和运行监控业务,构建了组织合理、资源集约融合、业务流程清晰、运转协同高效的管理和技术体系,有效减少了电网运行管理的中间环节,缩短了电网调度的日常业务流程,加强了电网的应急能力。

1.1适应调控一体化模式的管理思路

目前,已有的调控一体化建设项目侧重于技术支持系统的统一,而运行维护的管理层面尚未跟上,或者仅将集控运行人员随着调控系统建设统一合并至调控中心,但在日常管理与业务流上未有全面统一的规划与管理规范。

调控一体化模式的运行管理应站在全局生产运行与管理的角度,优化资源与配置,制定管理规范,人员也按照大生产与大运行需求进行整合与配置。需要依照总体规划、分步实施的原则,整合目前调度、集控、通信、变电与自动化多个专业,建立符合大运行、大生产的调度生产管理与指挥中心。

在管理上,建立适应调控一体化发展的调控中心。将集控运行人员与职能归入调控中心,运行维护操作队归变电部门管理。在业务流上,初期可采用调度、集控、操作队三级管理模式。调度、集控、操作队使用同一套技术支持系统,调度与集控人员运行职责分开,集控人员负责原有集控站运行业务,接受调度命令,负责受控变电站设备监视、遥控操作等工作。最终实现调度集控、操作队二级管理模式,缩短管理链条,优化资源与人员配置。由调控人员全面负责电网调度、设备监控、遥控操作等工作。

运行管理模式的探索与创新还必须以强大的技术支持系统为支撑,有效衔接各部分业务。目前,国内地区调度主要有调度系统、集控系统、通信系统、五防系统、生产信息系统、视频监控系统、无功电压控制系统、保护信息系统等多个系统。多个系统的建设者和使用者不同,建设时期也不同,很多系统只为某个应用需求建设,未从整个生产技术系统应用考虑。适应大运行、大生产的运行管理模式应该以强大的生产技术支持系统为依托。

1.2调控一体化技术支持系统关键技术

目前,国内地区电网的技术支持系统主要以调度系统为基础,侧重于满足电网调度业务需求,在变电运行集中监控方面考虑不足,不能很好地适应调控一体化模式。因此,需要研究以下几个关键技术。

(1)高可靠性技术

调控一体化模式使用一套技术支持系统涵盖调度与集控监控业务,系统自身的可靠运行对电网安全至关重要。可靠性技术需要研究如何实现电网正常运行和事故情况下系统的可靠运行。实现电网的正常运行需要研究以下内容:

1)系统的监视功能,能够监测技术支持系统内的服务器/工作站工况(CPU、内存、硬盘)、网络设备状况(端口状态和流量)、通信通道工况、主要进程运行情况等。这部分是常规监视功能,目前国内系统都具备。在此基础上,需要对系统故障情况进行全面的设想与测试,当系统异常时可以通过告警提示值班人员。这就需要设想系统告警模块整体异常的情况,以及系统最底层多个模块异常的情况,而且系统监视功能不能仅仅依靠自身进行。因此,需要研究并实现独立的监视功能,即由第三方的监视系统全面监视技术支持系统。

2)需要在技术支持系统上实现对多个运行系统的监视,如机房环境、电源系统、空调系统等,如果出现异常,能通过短消息和电话及时通知值班人员。同时,上述监视功能能通过信息管理大区进行发布,方便多个专业的维护人员查看。

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3)研究故障或者异常情况下的隔离与恢复机制,硬件异常、部分应用异常、主要进程异常等情况下系统的故障隔离与恢复功能,通过全面、可靠的控制策略保证实时系统的可靠运行。

4)系统的备用技术,包括数据库、应用、系统级自备与异地互备技术,还需要结合地区电网调控一体化主备系统的建设,探索主备切换、不同级别故障情况下应用转移等技术,实现系统运行的高可靠性。

电网事故情况下的系统运行是指电网出现大量变位情况下的系统运行情况,如果考虑变电运行集中监控,一个大型变电站有多达5000个遥信信号接入,在恶劣的天气情况下,主站系统可能瞬时收到大量信号,这时不仅需要保证系统的实时监视,还需要保证调度系统各项分析应用功能的可靠准确,因此系统事故情况下的薄弱点分析尤为关键。

(2)智能监视技术

智能监视技术包括电网智能监视和展示。目前的技术支持系统已经有多种手段对电网重要数据进行监测,但多是各个应用系统独立完成监视功能,例如:SCADA系统对实时数据不变化、跳变、异常波动、抖动等进行监测,高级应用模块通过分析也可得出系统异常或者薄弱量测点。这种多系统独立的分析系统关联性差且效率低。未来电网监视智能化研究需要结合前置系统(FES)、SCADA、PAS等多个模块综合分析。例如:针对系统运行中一个实时断面,FES可以对单个点异常量测进行处理分析;SCADA系统可以通过全厂或者跨厂计算分析出薄弱量测点;PAS则可以对全系统进行状态预估计分析异常点。综合多方面分析结果,则可以提供准确、全面的分析结果给运行人员。实现对异常量测进一步分类与排序,对系统中最薄弱点进行提示与告警,方便运行维护人员及时处理。

智能展示在调度系统中已有大量应用,如通过三维棒图、等高线等手段展示电网潮流与分析结果,让运行人员对电网情况一目了然。但变电运行监视所关注的重点则不是电网潮流,而是光字牌的智能展示。对系统运行监视信息进行归类、分析,提供多级光字牌监视手段,帮助运行人员从全局角度了解系统与电网的运行情况,同时提供方便的操作方式,帮助运行人员迅速查看了解详细运行情况,实现全局与细节兼顾的电网监视。例如:将集控人员值班所需要监视的光字牌内容进行分类整理,形成一级光字牌(全局信息监视),从每个一级光字牌可方便地查看分类详细信息(细节信息监视),如从保护光字牌可查看变电站光字牌(二级光字牌)、间隔光字牌(三级光字牌)、间隔内信号光字牌(四级光字牌)。每类光字牌清闪或者状态变化的处理方式应不同,如变位清闪为运行人员确认后清闪,未复归信号则是信号复归后自动清闪。每种分类多级组织方式、清闪行为、调用方式需求不同,需要分别处理。进一步可实现满足运行与维护人员不同需求的光字牌布局,如维护人员需要实时了解厂站运行光字牌、节点运行光字牌等(这些非运行人员关心)。电网智能监视技术的研究可以大大扩展与提升技术支持系统对变电运行的监视能力,为调控人员实现对电网的调度及对设备的监控提供技术支撑。

(3)灵活高效的运行管理技术

调控一体化模式下的技术支持系统,不仅为原来调度、方式与自动化人员服务,而且需要兼顾集控、运行维护甚至是继保人员的需求。

目前,对于多个专业的人员对系统监视与操作的控制,通过责任分区技术进行解决,即将设备按厂、间隔或者信号分配给不同责任分区,用户通过切换责任区实现了对所负责设备的监视与控制。在调控一体化建设中,责任分区的涵盖范围需要扩充,如考虑县调系统的接入需要兼顾县调模型的维护,责任分区需要将范围扩充到模型维护;调控系统中责任分区还需要支持调度员培训仿真与集控员培训仿真,最终实现涵盖所有相关应用,包括监视、控制、维护全方位的广域责任区。变电运行监视系统的特点是需要制作大量间隔接线图,通过间隔接线图监视、控制每个间隔的设备,使运行人员查看清晰且全面,减少了误操作的可能性,但大量图形的生成需要花费很多时间。另外,现场间隔改造后,厂站接线图与间隔接线图都需要维护,如果一端维护、另一端不维护,则存在误控开关的风险。因此,调控一体化系统运行管理技术需要研究根据模版生成间隔接线图、自动生成保护光字牌的建模技术,其中还需要研究多重图形安全校验技术,在保证安全的前提下实现高效的建模工作。

2 结束语

总之,智能电网调控一体化运行管理模式能够有效推进调度业务模式转型,优化整合电网运行资源,大大提升电网集约化控制能力,重建电网运行管理组织架构,合理配置人力资源,有效融合实现调度、集控、运行等多项业务,有着巨大的优势和吸引力,能够保障电网安全稳定经济运行,是调度运行方式改革的必然趋势。

参考文献:

[1]林榕,王永红,张会贤.智能调控一体化系统在河北南网的应用[J].电力系统保护与控制,2012,40(02):151-155

[2]李红蕾,戚伟,陈昌伟.智能电网模式下的配网调控一体化研究[J].陕西电力,2010,(05):90-93

论文作者:杨玉红,张峰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/18

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