楊曼

摘 要 文章首先從硬件和軟件；兩個(gè)方面，對(duì)調(diào)控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的基本構(gòu)架進(jìn)行分析，然后對(duì)智能告警技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹，以期能夠減少電網(wǎng)事故的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】調(diào)控一體化 電網(wǎng) 智能告警技術(shù) 應(yīng)用

智能電網(wǎng)系統(tǒng)雖然能夠顯著提高各電壓等級(jí)電力傳輸?shù)男?，但是其在一定程度上也提高了系統(tǒng)事故的發(fā)生概率，所以相關(guān)技術(shù)然預(yù)案還必須對(duì)智能告警技術(shù)進(jìn)行完善，在具體運(yùn)行過程中，對(duì)電網(wǎng)各種告警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤，同時(shí)對(duì)各種信息進(jìn)行匯總和分析，提出相應(yīng)的解決措施。文章針對(duì)調(diào)控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)，對(duì)其基本架構(gòu)和告警技術(shù)進(jìn)行分析，以期能夠給同行帶來一點(diǎn)參考價(jià)值。

1 調(diào)控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的基本構(gòu)架

智能告警技術(shù)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(kù)、實(shí)時(shí)告警信息基礎(chǔ)上的，在線決策則需要利用狀態(tài)估計(jì)板塊、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估板塊、靈敏度分析板塊、負(fù)荷轉(zhuǎn)移板塊等，協(xié)助相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)告警信息進(jìn)行分析和處理。

電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的硬件架構(gòu)是建立在安全三區(qū)內(nèi)，需要的實(shí)時(shí)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(hù)信息系統(tǒng)中獲取。軟件架構(gòu)具體包括兩個(gè)層面，一是實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，主要是對(duì)獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖形和模型進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，對(duì)事故信息進(jìn)行匯總上報(bào)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)對(duì)各種信息進(jìn)行計(jì)算，統(tǒng)計(jì)出靈敏度分析數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)，同時(shí)將告警信息上傳至可視化界面上。二是狀態(tài)預(yù)測(cè)，針對(duì)可能發(fā)生的事故，停電預(yù)案模塊能夠進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析，并制定相關(guān)的應(yīng)對(duì)方案，在可視化界面上展示相關(guān)的輔助決策供決策者選擇。檢修模塊主要是用來實(shí)施假想潮流計(jì)算，其能夠?qū)⑥D(zhuǎn)移路徑上的關(guān)鍵支路挖掘出來，利用可視化界面提醒工作人員重點(diǎn)監(jiān)視。

2 調(diào)控一體化電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)的評(píng)估技術(shù)

2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

大型電網(wǎng)若首先模擬出一個(gè)數(shù)值結(jié)果，同時(shí)計(jì)算出相關(guān)指標(biāo)，這樣就能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的要求。其中在電網(wǎng)規(guī)劃中要實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可以采用蒙特卡洛模擬法，即借助隨機(jī)生成的方法對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的功能及發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行模擬，進(jìn)而將系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律揭示出來。該方法通常用于大型電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)模擬中，能夠得到各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)在風(fēng)險(xiǎn)事故中所占比例。

設(shè)備一旦發(fā)生告警信息，在預(yù)想狀態(tài)下，設(shè)備立刻停止運(yùn)行，并對(duì)該設(shè)備負(fù)荷進(jìn)行蒙特卡洛模擬，結(jié)合具體情況，針對(duì)最大負(fù)荷的不確定性進(jìn)行重點(diǎn)分析。利用蒙特卡洛模擬對(duì)電網(wǎng)最大負(fù)荷點(diǎn)的潮流進(jìn)行分析時(shí)，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(luò)承受力小于尖峰值，就表示電網(wǎng)運(yùn)行方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，必須要在能夠承受的風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)進(jìn)一步優(yōu)化方案。

2.2 負(fù)荷轉(zhuǎn)移技術(shù)

在高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)中，有功潮流間線性關(guān)系普遍良好，而且局部具有良好的線性化效果，計(jì)算誤差偏低，由此可見，電網(wǎng)預(yù)想故障前有功潮流與故障后有功潮流具有線性化關(guān)系。即電網(wǎng)設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)與有功潮流有著直接的關(guān)系，而且各設(shè)備間的有功潮流也具有線性關(guān)系，合理誤差范圍內(nèi)對(duì)有功潮流進(jìn)行計(jì)算，有功潮流在監(jiān)視控制系統(tǒng)中屬于一個(gè)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(shè)備就稱為設(shè)備組。

預(yù)想開斷一旦發(fā)生，有功潮流在電網(wǎng)中各設(shè)備間也會(huì)重新分布，其中，預(yù)想開斷的位置、開斷前的潮流與預(yù)想開斷前后的潮流變化有著密切的關(guān)系。在發(fā)生預(yù)想開斷時(shí)，部分切除設(shè)備的有功潮流將會(huì)借助該設(shè)備組中剩下的其他設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行傳輸，剩下的有功潮流則會(huì)逐步轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備組中。其中，若設(shè)備組中有設(shè)備出現(xiàn)預(yù)想開斷，那么，開斷后剩余的潮流/開斷前有功潮流，這個(gè)比值就是剩余系數(shù)，其他設(shè)備組開斷前后有功潮流的增量/設(shè)備組預(yù)想開斷開斷前的潮流，這個(gè)比值為轉(zhuǎn)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(huì)反映其下帶的主變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)將各主變壓器對(duì)越線線路的有功靈敏度提示給相關(guān)工作人員。在離線系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)，剩余系數(shù)、轉(zhuǎn)移系數(shù)就已經(jīng)存儲(chǔ)到專家?guī)熘?，如果設(shè)備出現(xiàn)切除風(fēng)險(xiǎn)，那么剩余系數(shù)與轉(zhuǎn)移系數(shù)就能直接調(diào)用。如果電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)異常告警，而且告警具有特殊性時(shí)，異常設(shè)備就變成假想對(duì)象，工作人員要立刻分析設(shè)備故障，并且確定各設(shè)備組故障后的潮流，當(dāng)前負(fù)荷狀態(tài)仍需要借助蒙特卡洛模擬法進(jìn)行分析，得出切負(fù)荷/切設(shè)備的概率，概率小于設(shè)定值，表示事故未發(fā)生，反之，表示事故已經(jīng)發(fā)生，此時(shí)工作人員需要將事故等級(jí)予以確定。軟件在主變壓器負(fù)荷超限狀態(tài)下，會(huì)主動(dòng)展示其下帶的線路與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并提出相關(guān)的建議。

2.3 事故評(píng)價(jià)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(gè)等級(jí)。為了增強(qiáng)安全度，許多地區(qū)針對(duì)運(yùn)行電網(wǎng)均配置備自投裝置，當(dāng)設(shè)備故障發(fā)生時(shí)，失電母線在備自投裝置作用下，就會(huì)自動(dòng)倒入到對(duì)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(jìn)一步提高了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的精度。電網(wǎng)綜合智能告警系統(tǒng)能夠結(jié)合網(wǎng)架自動(dòng)生成備自投裝置模型，在假想分析故障時(shí)，借助備自投模型將失電負(fù)荷導(dǎo)入到帶電供區(qū)，這樣計(jì)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(hù)系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)事故簡(jiǎn)報(bào)，自動(dòng)將事故簡(jiǎn)報(bào)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(duì)停電預(yù)案與實(shí)時(shí)拓?fù)涞挠|發(fā)條件進(jìn)行比對(duì)分析，如果實(shí)時(shí)拓?fù)渑c預(yù)案能夠成功匹配，那么匹配成功的預(yù)案就會(huì)直接顯示在監(jiān)視界面上。物理隔離計(jì)劃、停電區(qū)域恢復(fù)計(jì)劃、關(guān)鍵之路監(jiān)視信息等均是停電預(yù)案的重要內(nèi)容。

3 總結(jié)

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(cè)智能告警、停電預(yù)案輔助鞠策等。利用智能告警系統(tǒng)能夠?qū)Ω婢嚓P(guān)設(shè)備進(jìn)行分析，不僅提升了告警分析的效率，而且出現(xiàn)告警時(shí)，還能立刻對(duì)故障應(yīng)急方案進(jìn)行提示，促進(jìn)整體工作效率的提升。

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作者單位

國(guó)網(wǎng)河南滎陽(yáng)市供電公司 河南省滎陽(yáng)市 450100