調控一體化電網(wǎng)綜合智能告警技術的應用

楊曼

摘 要 文章首先從硬件和軟件；兩個方面，對調控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的基本構架進行分析，然后對智能告警技術的應用進行詳細介紹，以期能夠減少電網(wǎng)事故的發(fā)生。

【關鍵詞】調控一體化 電網(wǎng) 智能告警技術 應用

智能電網(wǎng)系統(tǒng)雖然能夠顯著提高各電壓等級電力傳輸?shù)男剩瞧湓谝欢ǔ潭壬弦蔡岣吡讼到y(tǒng)事故的發(fā)生概率，所以相關技術然預案還必須對智能告警技術進行完善，在具體運行過程中，對電網(wǎng)各種告警信息進行實時監(jiān)測和跟蹤，同時對各種信息進行匯總和分析，提出相應的解決措施。文章針對調控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)，對其基本架構和告警技術進行分析，以期能夠給同行帶來一點參考價值。

1 調控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的基本構架

智能告警技術軟件具有在線智能告警分析的作用，該軟件是建立在告警專家規(guī)則庫、實時告警信息基礎上的，在線決策則需要利用狀態(tài)估計板塊、風險評估板塊、靈敏度分析板塊、負荷轉移板塊等，協(xié)助相關負責人對告警信息進行分析和處理。

電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的硬件架構是建立在安全三區(qū)內，需要的實時數(shù)據(jù)、模型、圖形等都是從能量系統(tǒng)中獲取的，事故信息由保護信息系統(tǒng)中獲取。軟件架構具體包括兩個層面，一是實時狀態(tài)監(jiān)測，主要是對獲取的實時數(shù)據(jù)、圖形和模型進行狀態(tài)估計，對事故信息進行匯總上報，同時利用計算機對各種信息進行計算，統(tǒng)計出靈敏度分析數(shù)據(jù)、風險評估數(shù)據(jù)，同時將告警信息上傳至可視化界面上。二是狀態(tài)預測，針對可能發(fā)生的事故，停電預案模塊能夠進行負荷轉移分析，并制定相關的應對方案，在可視化界面上展示相關的輔助決策供決策者選擇。檢修模塊主要是用來實施假想潮流計算，其能夠將轉移路徑上的關鍵支路挖掘出來，利用可視化界面提醒工作人員重點監(jiān)視。

2 調控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的評估技術

2.1 風險評估技術

大型電網(wǎng)若首先模擬出一個數(shù)值結果，同時計算出相關指標，這樣就能實現(xiàn)電網(wǎng)風險評估的要求。其中在電網(wǎng)規(guī)劃中要實現(xiàn)風險評估，可以采用蒙特卡洛模擬法，即借助隨機生成的方法對真實系統(tǒng)的功能及發(fā)展特點進行模擬，進而將系統(tǒng)的運行規(guī)律揭示出來。該方法通常用于大型電網(wǎng)負荷預測模擬中，能夠得到各項評估指標在風險事故中所占比例。

設備一旦發(fā)生告警信息，在預想狀態(tài)下，設備立刻停止運行，并對該設備負荷進行蒙特卡洛模擬，結合具體情況，針對最大負荷的不確定性進行重點分析。利用蒙特卡洛模擬對電網(wǎng)最大負荷點的潮流進行分析時，其能夠全面展示線路或者斷面所能承受尖鋒潮流的狀態(tài)，如果網(wǎng)絡承受力小于尖峰值，就表示電網(wǎng)運行方式存在一定的風險，必須要在能夠承受的風險范圍內進一步優(yōu)化方案。

2.2 負荷轉移技術

在高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)中，有功潮流間線性關系普遍良好，而且局部具有良好的線性化效果，計算誤差偏低，由此可見，電網(wǎng)預想故障前有功潮流與故障后有功潮流具有線性化關系。即電網(wǎng)設備各項參數(shù)與有功潮流有著直接的關系，而且各設備間的有功潮流也具有線性關系，合理誤差范圍內對有功潮流進行計算，有功潮流在監(jiān)視控制系統(tǒng)中屬于一個自由變量，其與直流潮流模型存在一定的相似性，因此具有有功潮流的各種設備就稱為設備組。

預想開斷一旦發(fā)生，有功潮流在電網(wǎng)中各設備間也會重新分布，其中，預想開斷的位置、開斷前的潮流與預想開斷前后的潮流變化有著密切的關系。在發(fā)生預想開斷時，部分切除設備的有功潮流將會借助該設備組中剩下的其他設備繼續(xù)進行傳輸，剩下的有功潮流則會逐步轉移到其他設備組中。其中，若設備組中有設備出現(xiàn)預想開斷，那么，開斷后剩余的潮流/開斷前有功潮流，這個比值就是剩余系數(shù)，其他設備組開斷前后有功潮流的增量/設備組預想開斷開斷前的潮流，這個比值為轉移系數(shù)。

環(huán)網(wǎng)線路電流一旦超過限度，那么電網(wǎng)綜合智能告警軟件會反映其下帶的主變壓器拓撲結構，同時將各主變壓器對越線線路的有功靈敏度提示給相關工作人員。在離線系統(tǒng)進行仿真時，剩余系數(shù)、轉移系數(shù)就已經(jīng)存儲到專家?guī)熘校绻O備出現(xiàn)切除風險，那么剩余系數(shù)與轉移系數(shù)就能直接調用。如果電網(wǎng)設備出現(xiàn)異常告警，而且告警具有特殊性時，異常設備就變成假想對象，工作人員要立刻分析設備故障，并且確定各設備組故障后的潮流，當前負荷狀態(tài)仍需要借助蒙特卡洛模擬法進行分析，得出切負荷/切設備的概率，概率小于設定值，表示事故未發(fā)生，反之，表示事故已經(jīng)發(fā)生，此時工作人員需要將事故等級予以確定。軟件在主變壓器負荷超限狀態(tài)下，會主動展示其下帶的線路與拓撲結構，并提出相關的建議。

2.3 事故評價系統(tǒng)

根據(jù)各地區(qū)電網(wǎng)的具體情況，電網(wǎng)事故具體劃分了7個等級。為了增強安全度，許多地區(qū)針對運行電網(wǎng)均配置備自投裝置，當設備故障發(fā)生時，失電母線在備自投裝置作用下，就會自動倒入到對策變壓器或帶電線路上，而且智能告警系統(tǒng)具有備自投仿真作用，進一步提高了風險評估的精度。電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)能夠結合網(wǎng)架自動生成備自投裝置模型，在假想分析故障時，借助備自投模型將失電負荷導入到帶電供區(qū)，這樣計算精度就得到了大幅度的提升。

而且，該系統(tǒng)能夠通過保護系統(tǒng)獲取實時事故簡報，自動將事故簡報與事故告警聯(lián)系在一起。

此外，電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)能夠在線對停電預案與實時拓撲的觸發(fā)條件進行比對分析，如果實時拓撲與預案能夠成功匹配，那么匹配成功的預案就會直接顯示在監(jiān)視界面上。物理隔離計劃、停電區(qū)域恢復計劃、關鍵之路監(jiān)視信息等均是停電預案的重要內容。

3 總結

綜上所述，智能告警系統(tǒng)目前已經(jīng)投入使用的模塊有遙信智能告警、故障診斷、遙測智能告警、停電預案輔助鞠策等。利用智能告警系統(tǒng)能夠對告警相關設備進行分析，不僅提升了告警分析的效率，而且出現(xiàn)告警時，還能立刻對故障應急方案進行提示，促進整體工作效率的提升。

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作者單位

國網(wǎng)河南滎陽市供電公司 河南省滎陽市 450100