淺談“配網調控”決策支持系統

何冬梅

摘 要： 基于IEC標準的信息交換總線建設和“三遙”終端覆蓋率的大幅提高，在保證采集到足夠的配網信息基礎上，結合綜合配電自動化獲得的實時信息、負荷管理系統和低壓集抄系統獲取的準實時數據、上一級調度自動化系統獲取的高壓電網網絡拓撲等信息，從而為“配網調控”決策支持系統提供了多數據源，為系統搭建及應用創造了條件。

關鍵詞： 多數據源；診斷；決策；支持

一、引言

為了保障社會經濟的可持續性發展，改善環境質量，中國在“十三五”規劃中，重點提出了發展低碳節能技術，推動新能源及可再生能源的應用，倡導綠色可持續發展的路線方針。智能電網則是解決這些問題的重要途徑，國家已明確提出了建設智能供電網絡的戰略目標。智能配電網將成為供電網絡的重要組成部分，密不可分。智能電網關鍵技術研發與智能電網建設得到了國際上的廣泛關注，國內也在積極開展相關工作，大力發展智能配電網，如何最大程度上協助調度人員，規范操作過程，減少誤操作行為的發生，縮短故障處理時間，提高電網安全可靠運行及抗干擾能力，同時有效提高調度工作準確率和管理效率，則是我們開發此系統的目的。本文對該系統的思路、特點及功能進行簡要概述。

二、決策支持系統的思路

隨著電網迅速發展壯大，各種分布式電源的加入，電網結構日趨復雜，對電網調度安全性、準確性的要求將越來越高，同時配網實施集中調度改革，調度范圍的設備數量迅速激增，在實際生產操作過程中，調度命令正確性無法得到保證，為此調度業務支持系統需要做出相應改善。其主要思路是在標準型配電自動化主站系統上擴展智能決策算法實現與輸電網調度的協同處理與控制，并根據基于配電網全局拓撲信息給出全局最優的故障負荷轉移方案采取響應措施，實現配電網多故障緊急情況的精細化控制。最終提高配網集中調度的工作可靠性和管理效率?！芭渚W調控”決策支持系統應遵循如下規則：

首先，系統應相對獨立又具有較強的兼容性及擴展性，系統分析數據來源于自動化各類渠道，又不得影響其它系統的運行，實行統一管理，同時為今后自動化升級改造預留接口，為系統升級做準備。其次，“配網調控”決策支持系統應滿足國家電監會頒布的《電力二次系統安全防護規定》，不得對調度自動化任何數據進行刪除，修改和操作，不得危害到調度自動化系統的安全穩定。最后，系統應具備學習能力，可根據運行經驗對分析決策算法進行優化。

三、決策支持系統的特點

本系統應具有調度防誤規則庫，規則庫依據倒閘防誤操作要求及調度運行規程，同時結合網絡結構，電網潮流進行拓撲分析，形成防誤邏輯規則。計算配網實時網絡潮流，提供合解環操作、轉電操作等輔助決策。

支持多種自動化方式下的故障區段定位，推出故障隔離操作方案及非故障區域最優負荷轉移方案，能實現基于多數據源協調的配電網綜合故障診斷分析，能根據計劃停電的停電范圍、負荷分布情況等，提供開關分合操作等輔助決策?？蓛Υ嫦到y運行各類信息，為系統安全穩定運行提供保障。服務器中的數據庫應定時備份或采用陣列儲存，保障系統數據的安全可靠。

系統采用CS模式進行搭建，具備統一、開放的數據接口，方便其它各類數據源的接入，具備完善的約束機制，系統調度防誤規則庫可根據調度生產要求進行配置，并符合電力系統操作規程；利用SCADA系統的采集量進行數據實時校驗，并采用自定義條件，使用學習算法，充分利用電網狀態進行在線分析和防誤閉鎖，而不僅是局部進行防誤。各類規則要求應充分滿足國家電網《電力安全工作規程》、《電網調度規程》等有關文件的原則要求，杜絕錯誤規則的出現。調度防誤規則庫嚴格遵守電力系統調度運行規程及倒閘操作的防誤要求了；采用面向對象的的計算機技術，基于SCADA平臺的實時數據，結合網絡拓撲分析進行調度操作防誤邏輯分析判斷。

“配網調控”決策支持系統利用主站系統標準接口，接收“三遙”等多種自動化方式下的配網故障信息，根據故障區域的自動化方式，提供針對性的故障處理方案：

對全“三遙”區域，提供全遙控故障處理方案，在此方式下，可以選擇故障隔離與恢復操作的遙控方案自動執行，從而將用戶停電時間最小化，提高供電可靠性。

對部分“三遙”或無“三遙”區域，僅有“一遙”、“二遙”信號的區域，提供全遙控故障處理方案和最小化隔離故障方案兩種分析結果。全遙控故障處理方案可以由調度人員直接下發遙控命令，對故障區域進行快速隔離，非故障區域恢復供電，但隔離范圍會由于“三遙”覆蓋率小而有所擴大，使得停電用戶數有所增加，但非故障區域的用戶卻可以快速的實現恢復供電，從而縮短停電時間；最小化隔離故障方案會將隔離區域限制在故障點周圍，即僅對故障區域邊界的分斷設備進行操作，可以精確定位故障區域，但由于設備的非可控，只能通過人工對方案中無法遙控的開關進行操作。雖然與全遙控方案相比增加了一些停電時間，但是由于能夠快速定位故障，還是能夠縮短故障處理時間，從整體上提高供電可靠性。

四、系統功能建設

系統具有面向對象的調度防誤規則庫，該規則庫滿足調度運行規程及倒閘操作的防誤要求。具備圖、庫、模一體化功能，在接線圖上直接通過點擊即可操作，操作更為簡捷且準確。根據調度生產要求進行配置，并符合電力系統操作規程；在實際運作過程中，運行人員不斷積累經驗，并將經驗轉換成相應的規則庫，實現系統智能升級。系統根據調度防誤規則庫，對調度工作人員下達指令進行防誤規則判斷，指令違反操作規范，輔助系統進行事項告警；指令正確，生成操作順序指令票，并支持文件保存或者文件打印。值班室應配有報警功能，對不符合規則庫的操作進行語音及圖形預警，確保能及時進行糾偏。系統可模擬進行開關倒閘操作、掛警示標識牌，裝設接地線等虛擬操作。系統主站可接收“三遙”等多種自動化方式下的配網故障信息，分層分布式實施FA功能，以便當電網發生故障時，能夠快速、準確的將故障區域隔離、非故障區域送電的方案提供給調度工作人員進行參考。同時研究在故障消除后如何以最優運行方式恢復供電?？梢愿鶕媱澩ｋ姷耐ｋ姺秶?、負荷分布情況等，為調度人員提供倒閘操作等輔助決策。

系統依據一次設備的拓撲連接關系，在SCADA系統采集配電網實時數據的基礎之上，進行配電網實時網絡潮流計算，當調度人員進行合環操作時，在潮流計算基礎上進行合環電流的計算，計算合環點的沖擊電流、合環后的穩態電流等合環運行信息，同時計算轉供電源點的負荷冗余度，合理分配負荷，使得在轉供后，不會因負荷過載而導致電網故障，分析合環操作前后的電網變化，得出合環操作對電網帶來的影響，并與線路設備的參數進行分析比較，從而推出合環轉電輔助決策，對有隱患的解合環操作給予提醒。當調度人員進行解環操作時，判斷解環點兩側的線路負荷是否能承載解環后各個用戶的累加的負荷，即在解環后，避免出現一條線路負荷過重而導致故障的情況。輔助決策系統通過電網實際接線方式和運行方式，分析解合環操作對電網運行帶來的影響，給出解合環操作的約束條件或操作提醒，為解合環轉電操作提供科學的輔助決策。

五、結束語

實踐表明，該系統能夠降低倒閘操作過程中誤操作的概率，提高合環轉電的安全性，加快故障處理速度，減少故障狀態下的停電時戶數，為配網調控提供可靠、高效的決策支持。

參考文獻

[1]《現代數據庫設計理論及新技術研究》，魯曄？李奮華？王文霞？編著，水利水電出版社.

[2]《配電自動化工程技術與應用》，鄭毅 劉天琪？主編，中國電力出版社.

[3]《電力系統調度自動化》，吳文傳 張伯明 孫宏斌？編著，清華大學出版社.endprint