電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)時(shí)信息分析與評(píng)估系統(tǒng)的研究

蒲堅(jiān)

摘 要：該文針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化信息準(zhǔn)確率評(píng)估算法展開了深入的探究，主要就信息準(zhǔn)確率指標(biāo)的建立與測(cè)點(diǎn)評(píng)分算法以及量測(cè)時(shí)延的問(wèn)題進(jìn)行了分析，同時(shí)就CIM/XML模型的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)做了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化 實(shí)時(shí)信息分析 準(zhǔn)確性 評(píng)估 CIM/XML

中圖分類號(hào)：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（c）-0015-02

隨著近年來(lái)相關(guān)科技水平的快速發(fā)展，在電網(wǎng)管理之中也加入了大量的靜態(tài)安全分析、自動(dòng)發(fā)電控制、負(fù)荷預(yù)測(cè)、動(dòng)態(tài)安全調(diào)度等軟件系統(tǒng)，此類系統(tǒng)的應(yīng)用可謂電網(wǎng)調(diào)度提供有力的技術(shù)支持。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化信息準(zhǔn)確率評(píng)估算法

1.1 信息準(zhǔn)確率指標(biāo)

在電網(wǎng)監(jiān)視方面的數(shù)據(jù)信息具體就涵括了遙信與遙測(cè)兩類，因此便提出了以下指標(biāo)：

信息準(zhǔn)確率=

在上述指標(biāo)公式當(dāng)中分母代表有效遙信遙測(cè)數(shù)量，分子代表錯(cuò)誤遙信遙測(cè)數(shù)據(jù)量。

（1）上述指標(biāo)公式可將接入至電網(wǎng)當(dāng)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)規(guī)模比重予以準(zhǔn)確的反映，且能夠被廣泛的應(yīng)用到大區(qū)級(jí)、省級(jí)、地區(qū)級(jí)、縣級(jí)等各級(jí)別的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中。

（2）將疏數(shù)據(jù)充當(dāng)分母及分子。在考量到數(shù)據(jù)有可能同時(shí)存在有多個(gè)來(lái)源途徑之時(shí)，對(duì)其調(diào)度運(yùn)行主要造成影響的是通過(guò)SCADA處理后所得到的結(jié)論，并且這一結(jié)論也是在狀態(tài)評(píng)估預(yù)處理是所應(yīng)用到數(shù)據(jù)來(lái)源，和最終軟件計(jì)算的精確性存著著十分密切的相關(guān)性。因而最為重要的一項(xiàng)任務(wù)要求即為保障該數(shù)據(jù)信息的確切性，確保數(shù)據(jù)維護(hù)能夠具備較高的精度性，且具備指導(dǎo)價(jià)值。

（3）由這一指標(biāo)還可導(dǎo)出其他的相關(guān)指標(biāo)，進(jìn)而便可實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)完全不同的統(tǒng)計(jì)需求予以有效滿足。如通過(guò)掌握省一級(jí)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，便還可在省級(jí)基礎(chǔ)之上獲得各地區(qū)、廠站每一年、每一季度、每一月份，甚至是每一天的確切性運(yùn)行指標(biāo)，進(jìn)而便可就省內(nèi)的基礎(chǔ)自動(dòng)化程度予以充分掌握。如：

全省日準(zhǔn)確率=

全省月平均準(zhǔn)確率=

1.2 測(cè)點(diǎn)評(píng)分算法

信息精確性指標(biāo)的核心即為怎樣就某一測(cè)量點(diǎn)是否出現(xiàn)了錯(cuò)誤情況做出明確的判定。針對(duì)這一算法可將其測(cè)點(diǎn)具體分為以下幾種類型：變壓器的有功、無(wú)功、檔位、電流，線路有功與無(wú)功，開關(guān)刀閘，母線電壓以及電容電抗器無(wú)功。

針對(duì)每一類型測(cè)點(diǎn)均可予以可信度分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)，在其可信度低于亦或是等于臨界值時(shí)，即代表此測(cè)點(diǎn)不正確。因可信度得分同時(shí)會(huì)存在有加分與減分兩種情況，若量測(cè)恰好無(wú)效那么此判斷依據(jù)則不進(jìn)行計(jì)算，因而每一測(cè)點(diǎn)的精確臨界值應(yīng)當(dāng)對(duì)量測(cè)無(wú)效時(shí)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)也應(yīng)做出判定。為了防止在一天內(nèi)對(duì)同一測(cè)點(diǎn)的多次減分，可應(yīng)用周期計(jì)算形式，以平均值為當(dāng)天日精確率。

現(xiàn)以開關(guān)刀閘舉例說(shuō)明，見表1，在其類測(cè)點(diǎn)可信度分?jǐn)?shù)≤-3之時(shí)，即代表此測(cè)量點(diǎn)不正確。其余類型的測(cè)量點(diǎn)分析同理，在該次研究中均取值-3為可信度臨界值。

2 量測(cè)時(shí)延問(wèn)題分析

通常經(jīng)由RTU直接予以采集的數(shù)據(jù)為1～5 s的延時(shí)，量測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)站端采樣、發(fā)送、通訊、主站接受、處理及存數(shù)，若所有的數(shù)據(jù)內(nèi)容均利用RTU進(jìn)行采集，則數(shù)據(jù)的不同時(shí)性為5 s內(nèi)，在電網(wǎng)內(nèi)的正常運(yùn)行狀態(tài)下，因該時(shí)延所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)偏差會(huì)相對(duì)偏小，靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)往往對(duì)這一時(shí)延影響不予以考量，默認(rèn)數(shù)據(jù)偏差完全是因數(shù)據(jù)測(cè)量所致。

在互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)有著大量的轉(zhuǎn)發(fā)信息，這些信息內(nèi)容要通過(guò)另外的一些控制中心來(lái)將數(shù)據(jù)依據(jù)特定的轉(zhuǎn)發(fā)周期進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)所新增的時(shí)延還可涵括：通訊、接收、轉(zhuǎn)發(fā)、處理及存儲(chǔ)，在此方面所引發(fā)的數(shù)據(jù)偏差相對(duì)偏大，無(wú)法忽略不計(jì)。如某雙回聯(lián)絡(luò)線路，單線輸送功率由上午11點(diǎn)550 MW，到12點(diǎn)升高到了900 MW，其單線每1 min由于時(shí)延所導(dǎo)致的誤差約為5.83 MW（350 MW/60 min），其每1 min所導(dǎo)致的總功率誤差將超過(guò)11 MW。

當(dāng)前對(duì)于兩側(cè)時(shí)延補(bǔ)償較為可行的方法即針對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)采取確切性評(píng)估，將存在明顯錯(cuò)誤情況的數(shù)據(jù)予以消除，確保其不會(huì)對(duì)正常的監(jiān)視及狀態(tài)估算產(chǎn)生影響。

3 基于CIM/XML模型的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

該次研究所設(shè)計(jì)出的一項(xiàng)可跨平臺(tái)應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，且能夠與EMS系統(tǒng)所相互獨(dú)立的軟件系統(tǒng)。該軟件是采用RCS-9001調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái)，可運(yùn)行多種不同的操作系統(tǒng)。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

CIM采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言對(duì)電力系統(tǒng)以及與其相關(guān)的各種類做出了明確的定義，采用這一語(yǔ)言便可面向各種編程語(yǔ)言來(lái)就電力系統(tǒng)中的各個(gè)目標(biāo)對(duì)象予以確切性的描述。為了促使各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換能夠得以有效達(dá)成，應(yīng)用XML便可對(duì)各對(duì)象做出描述，由此也便需一項(xiàng)描述模式。基于公用信息模型501部分就針對(duì)UML模型到Schema規(guī)則的產(chǎn)生做出了定義界定，并由此促成了由CIM到RDFSchema的映射。在由CIM RDFSchema確立后，CIM/XML語(yǔ)言便也可得以確定，在確保每一項(xiàng)XML均可完全依循此映射條件，便可確保每一項(xiàng)應(yīng)用CIM文檔的對(duì)于數(shù)據(jù)的理解均完全相同，由此也便可達(dá)成對(duì)數(shù)據(jù)信息的充分共享與交互。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)日趨完善以及信息量日漸增多的當(dāng)今時(shí)代，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息做出確切性的評(píng)估將非常關(guān)鍵，從而達(dá)到提升電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化程度。

參考文獻(xiàn)

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