創(chuàng)建棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)

◎馮相軍

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創(chuàng)建棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)

◎馮相軍

實施背景

適應外部環(huán)境變化的需要。調度作為電網運行指揮機構，強化電網動態(tài)預警控制建設，確保電網發(fā)生事故前對異常狀態(tài)進行預警從而做到事前控制以及電網事故發(fā)生后，能準確、快速判斷故障程度，實施迅速有效的處置措施，是電網的穩(wěn)定運行和電力供應是其首要任務。

調度運行管理由經驗型向智能分析化調度轉變的需要。棗莊電網調度所用電網能量管理系統(tǒng)（EMS）由數據采集系統(tǒng)（SCADA）、潮流分析系統(tǒng)（PAS）、無功電壓控制系統(tǒng)（AVC）及調度仿真系統(tǒng)（DTS）等組成，這種傳統(tǒng)的調度系統(tǒng)方式已不能滿足智能電網建設要求，智能調度系統(tǒng)不但需求基于電網運行實時穩(wěn)態(tài)數據，而且需要電網運行過程中暫態(tài)及動態(tài)數據，以實現對時間、空間和目標三個維度條件綜合考量。

內涵和方案總體設計

項目內涵

以建設堅強智能電網架為基礎，不斷完善電網實時運行分析功能，實時對電網運行狀態(tài)進行全方位診斷，并根據預警信息制定事故前、事故后相應處置措施，逐步發(fā)展可持續(xù)能力的全覆蓋智能電網技術，逐漸鞏固電網動態(tài)預警控制體系；棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)基于電網能量管理系統(tǒng)對EMS系統(tǒng)中技術數據進行實時修改，智能網絡拓撲分析，使EMS系統(tǒng)各項智能應用擁有準確基礎，進而對電網實時運行狀況深化分析，診斷出電網運行薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)出警示信息，提升調度員對電網運行的可控能力；根據檢修計劃對電網特殊運行方式進行潮流數據模擬分析，根據分析結果制定相應處置措施及時發(fā)布預警信息，超前考慮風險程度通知相關單位做好應急準備，提高用戶滿意度，通過創(chuàng)建集約化、專業(yè)化、精益化的棗莊電網動態(tài)預警控制管理模式，確保棗莊電網安全穩(wěn)定運行。

方案總體設計

構建棗莊電網動態(tài)預警控制標準規(guī)范體系。如何掌握關鍵技術，構建電網運行風險預警控制系統(tǒng)，成為核心因素。構建棗莊電網動態(tài)預警系統(tǒng)建設、驗收、運維、技術、認證、評估、管理等標準規(guī)范體系，是建好、用好、管好堅強智能配網的根本。

我們依據國家電網公司《電網大面積停電事件應急聯合演練指導意見》、《電網調度系統(tǒng)安全性評價 》、《關于轉發(fā)大運行體系建設過程中安全風險辨識防范指南的通知》、《電網運行導則》等標準，根據集團公司對電網建設調度管理工作要求、電網事故應急處理規(guī)定等實際情況，編制技術標準，繪制典型設計，開展關鍵技術研發(fā)和設備研制，推進各環(huán)節(jié)試點工作。由棗莊電力調控中心技術專業(yè)人才組成技術體系宣貫組，按照對時間、空間和目標三個維度條件綜合考量結合的原則，組織本部門相關人員參加技術體系集中培訓，集中學習探究技術原則和通用實施方案，從源頭保證棗莊電網動態(tài)預警控制建設模式的一致性。嚴格按照國家電網公司及省公司相關規(guī)章制度，著力推進棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)實施。

根據國網公司“大運行”體系下電網調度風險預警控制建設實施方案編寫要求，結合棗莊電網運行方式及地區(qū)電網負荷實際，選定市直供核心區(qū)，編寫棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)建設方案，并結合電網應急管理系統(tǒng)建設，梳理棗莊智能電網建設思路，修改補充現行標準，進一步完善電網運行標準規(guī)范體系。我們編制了《棗莊供電公司電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)建設管理辦法》、《棗莊電網事故應急處置管理措施》，不斷規(guī)范棗莊電網動態(tài)預警控制能力，梳理工作流程，明確各部門之間電網風險管控職責，推動棗莊電網預警控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定實施，確保電網調度運行管理水平不斷提升。

棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)調度技術支持系統(tǒng)一體化架構

棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)調度技術支持系統(tǒng)功能分為實時監(jiān)控與預警、調度計劃、安全校核和調度管理四類，突破了傳統(tǒng)安全分區(qū)的約束，完全按照業(yè)務特性。如下圖中圖例所示，將系統(tǒng)整體框架分為應用類、應用、功能、服務四個層次。應用類是由一組業(yè)務需求性質相似或者相近的應用構成，用于完成某一類的業(yè)務工作；應用是由一組互相緊密關聯的功能模塊組成，用于完成某一方面的業(yè)務工作；功能是由一個或者多個服務組成，用于完成一個特定業(yè)務需求。最小化的功能可以沒有服務。服務是組成功能的最小顆粒的可被重用的程序。本設計中明確了四類應用和26項應用，每個應用下有若干功能模塊組成。

實時監(jiān)控與預警類應用體系

棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)的技術要求和電網的實際運行情況，提出的基于動態(tài)預警控制電網調度運行管理系統(tǒng)基礎上，對電網的運行狀況作出正確的判斷，分析出狀態(tài)估計錯誤數據的原因，并通知自動化專業(yè)人員及時處理，正確的獲取電網運行實時信息和通過電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)獲取電網運行狀態(tài)評估的實時信息的方案，判斷出電網是否運行在一個穩(wěn)定界面，是否存在電網運行風險。調度智能研判系統(tǒng)不但需要電網運行穩(wěn)態(tài)信息，同時需要電網運行動態(tài)及暫態(tài)信息，由于棗莊電網各變電站年度跨越較大，各變電站未全部安裝向量測量元件（PMU），以上這些動態(tài)及暫態(tài)信息可通過保護裝置及故障錄波裝置等收集。

實時監(jiān)測是指電網運行的實時狀態(tài)進行監(jiān)測和報警。其需求包括電網運行穩(wěn)態(tài)監(jiān)視、動態(tài)監(jiān)視、輔助服務監(jiān)視和對下級電網運行情況的在線監(jiān)視等。對非電網單影響到電網運行的實時信息進行監(jiān)視，包括氣象預報等功能。在監(jiān)測的基礎上提供報警功能，包括：設備、輸電斷面的監(jiān)視和告警，備用容量和負荷變化情況及分布的監(jiān)視與告警，災害英系那個電網的范圍、程度和設備的監(jiān)視，低頻震蕩的監(jiān)視與告警，針對電網故障的綜合告警等。

取得的效果

“棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)”自2014年初提出并實施以來，從技術方面為電網的安全穩(wěn)定運行提供了有力的支撐，從管理方面，使調度運行管理水平邁上了新臺階。

實現了電力系統(tǒng)一次設備運行管理信息自動集成處理分析。棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)充分發(fā)揮棗莊電網現有的各設備功能及所采集數據，采用了數據挖掘及曲線擬合等方法實現分區(qū)、分站的負荷預測并實現對未來方式下電網運行風險的分析與控制；實現了對電網故障的智能分析與判斷，在電網多約束條件下，完成對電網故障處理的智能判斷；完成對電網建設規(guī)劃的輔助決策。

夯實電網運行管理水平。棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)，最大限度發(fā)揮EMS能量管理系統(tǒng)功能，做到實時監(jiān)測、狀態(tài)評估、預警控制、事故初步處理，有效監(jiān)視判斷電網運行狀態(tài)，確保電網安全穩(wěn)定運行。

提高了勞動效率，節(jié)約了勞動成本。依靠棗莊電網動態(tài)預警控制系統(tǒng)平臺完成對棗莊電網的運行及監(jiān)控、風險點分析及事故處理輔助決策，減少了調度運行人員勞動量。同時系統(tǒng)平臺具有的方便快捷的處理模式，方便了調度值班人員進行調度處理，提高了勞動效率，節(jié)約了勞動成本。

（作者單位：國網山東省電力公司棗莊供電公司）