吳菁
關鍵詞:電力調度;安全管理;信息技術
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A
0 引言
隨著我國社會經濟進入高質量發(fā)展階段,電力的建設與管理愈發(fā)重要。其中,電力調度安全問題尤為關鍵。從市場角度看,電力是一種重要的能源商品,有效的調度能夠促進電力市場的供需平衡,特別是對于我國這樣一個電力能源需求大國來說,如果沒有安全地進行電力調度,就會產生電力供需矛盾等問題,不利于社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展。從技術角度看,電力是一個危險系數(shù)比較高的行業(yè),在電力調度中如果操作不恰當,輕則出現(xiàn)斷電現(xiàn)象,重則帶來財產的損失和人員的傷亡。由此可見,電力調度必須高度重視安全管理,只有這樣才能保證社會經濟穩(wěn)定發(fā)展。信息技術(informationtechnology,IT)泛指用于管理和處理信息所采用的各種技術。信息的充分性和及時性事關電力調度安全管理的有效性,因此,運用信息技術改進電力調度安全管理具有重要的實踐價值。
1 電力調度運行管理中的安全問題
電力調度運行管理在整個電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮著指揮、組織、協(xié)調等重要作用,是確保電力系統(tǒng)安全、電力供應穩(wěn)定的基礎。在《電網(wǎng)調度管理條例》中“統(tǒng)一調度、分級管理”的原則指導下,我國電力調度運行管理取得了積極成效,但在安全方面仍存在一些問題,表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 “信息孤島”帶來的安全問題
電力調度運行順暢與否取決于電力調度系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的協(xié)調程度。電力調度系統(tǒng)不是獨立運行的,必須與其他系統(tǒng)相互協(xié)作,而信息共享是有效協(xié)調的前提條件[1]。目前由于電力系統(tǒng)設計問題,其在硬件和軟件上都存在信息通達的障礙。從硬件上看,很多分布式電源缺少遠動設備和通信網(wǎng)絡等設施,無法向電力調度系統(tǒng)實時傳送電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)等運行數(shù)據(jù)[2],致使不同級別區(qū)域的電力調度系統(tǒng)無法做到信息交流和共享,從而影響到電力調度的正確決策。從軟件上看,很多分布式電源的資產不屬于電網(wǎng)公司,眾多分布式小電源的業(yè)主缺乏大局意識,多從自身利益出發(fā)考慮問題,在信息提供和指令接收方面隨意性較大,容易造成無序發(fā)電問題。這些缺陷使電力調度系統(tǒng)成為一個“信息孤島”,導致監(jiān)控難度大、電能質量差,影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
1.2 操作不規(guī)范帶來的安全問題
在電力調度運行管理中離不開對電力設備的維護和檢修。電力系統(tǒng)由各種各樣的設備和關聯(lián)子系統(tǒng)構成,其綜合性高、復雜性強,這決定了檢修維護人員必須具備較扎實的專業(yè)基礎和較豐富的實踐經驗,同時也要求檢修的計劃和流程必須科學化和規(guī)范化。但在實際執(zhí)行過程中這兩個方面都存在一定問題。從人員角度看,一些技術人員的安全工作意識不強,工作質量不高,在操作過程中容易受到各種因素的影響,不重視工作中的風險點,也沒有做出相應的預案,一旦出現(xiàn)安全事故就手忙腳亂。特別地,如果負責電力調度的工作人員素質不高、經驗不足,不僅不能及時發(fā)現(xiàn)問題,而且還會下達一些錯誤命令,導致更嚴重的事故發(fā)生[3]。從流程角度看,檢修的計劃、申請、審批等流程管控不嚴,電力檢修人員沒有嚴格執(zhí)行相關規(guī)定,檢修比較隨意,這不僅影響到檢修的質量,也給電力調度運行管理帶來負面影響。這些操作不規(guī)范問題增加了電力調度的安全隱患。
1.3 設備老舊帶來的安全問題
目前變電站的自動化水平存在較大的差異,部分變電站的設備老舊,功能落后,無法接入自動化系統(tǒng),影響到遙測、遙信、遙控、遙調的數(shù)據(jù)采集和傳送。因此在電力調度中,要注意繼電保護以及安全自動裝置的管理。但在實際管理過程中,一方面,電氣繼電保護使用和維護沒有得到足夠重視,資金投入不足,設備容易受損,存在較大的運行安全隱患;另一方面,繼電保護裝置的參數(shù)沒有進行合理的設置,可能引發(fā)計算參數(shù)不準確、定值計算錯誤、定值執(zhí)行不及時等問題[4],這在很大程度上影響了繼電保護及其安全自動裝置的正常工作,進而給整個電網(wǎng)的運行帶來安全隱患。
1.4 自然環(huán)境惡劣帶來的安全問題
我國幅員遼闊,各地自然環(huán)境迥異,有些地方環(huán)境惡劣,加之交通不便,不僅給電力調度工作帶來困難,而且也容易對電力設施造成損害。例如,針對高壓輸電線路和電力桿塔,必須加強巡檢和監(jiān)測,方能及時發(fā)現(xiàn)問題。但惡劣的自然環(huán)境,使人工巡查不易,不僅延長了巡查的時間周期,也使操作不方便,導致檢修人員工作效率較低,無法及時發(fā)現(xiàn)問題,增加了風險事故發(fā)生的可能性。
2 信息技術在電力調度安全管理中的作用
信息技術涉及信息的采集、加工和使用,是管理和處理信息所采用的各種技術的總稱,主要包括傳感技術、計算機技術和通信技術。當今社會已進入信息時代,信息技術深刻地影響并改造了人類的生產和生活方式,反映在電力調度安全管理中亦是如此?!按笾俏镆圃啤笔切畔⒓夹g發(fā)展的典型產物,以此為例說明其在電力調度安全管理中的應用。
2.1 大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)分析在電力調度運行管理中發(fā)揮著重要的作用。電力數(shù)據(jù)具有體量大、類型多、速度快、價值密度低等特點[5],必須運用大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢,根據(jù)電力調度過程中采集到的各種數(shù)據(jù),結合不同的數(shù)據(jù)參數(shù),通過合適的運行安全風險預警算法,實時監(jiān)督電網(wǎng)的運行,及時判斷電力調度中可能存在的安全風險概率,從而最大限度地減少電力事故發(fā)生,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
2.2 人工智能
人工智能技術能夠快速、精準處理在生產過程中產生的數(shù)據(jù)信息,不僅提高了生產的自動化水平,還提升了生產的安全性和穩(wěn)定性。當前電力系統(tǒng)所覆蓋范圍不斷增大,運行模式和所使用的功能也日益復雜,必須加大人工智能技術應用力度,以提高電力調度的自動化水平。例如,建立全面且完善的電力運行風險保護機制,發(fā)揮其控制和監(jiān)視功能,分析相關數(shù)據(jù)并進行深層挖掘,以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,并提供有效的預防措施[6]。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)
作為信息技術的高度集成和綜合運用,物聯(lián)網(wǎng)可以傳遞和反饋多種類型的數(shù)據(jù)信息,讓信息交換更加動態(tài)化、廣泛化[7]。2019 年,國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)白皮書2019》,正式提出建設“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”,目的是實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互,具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統(tǒng)。促進物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)調度工作中的運用,有助于發(fā)揮電力調度自動化系統(tǒng)功能,并改善電力調度的精度和效率,保障電力調度的安全運行。
2.4 移動互聯(lián)
近年來隨著無線網(wǎng)絡技術不斷成熟,基于移動終端的場景應用成為IT 行業(yè)快速發(fā)展的新領域。在電力調度管理中,使用移動設備端可以隨時隨地掌握電網(wǎng)運行的狀態(tài)信息,有助于及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)遇到的問題,并提出相應的解決方案,為保障電網(wǎng)的安全運行提供支持[8]。例如,對于野外作業(yè),可以通過手持終端、智能攝像頭等傳感裝置,遠程跟蹤和規(guī)范現(xiàn)場工作人員的操作行為,確保作業(yè)安全。
2.5 云計算
云計算是基于計算機集群而形成的計算能力極強的系統(tǒng),可以高速完成對海量數(shù)據(jù)的加工計算和處理。電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展建設,帶來相應的電力數(shù)據(jù)來源、種類和規(guī)模的不斷擴大[9]。例如,自然環(huán)境數(shù)據(jù)、新能源資源數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)等來源繁雜、數(shù)據(jù)量大,必須通過云計算技術進行數(shù)據(jù)整合,再對其進行開發(fā)和挖掘,以提取出與電力調度控制有關的重要信息,為電力調度安全提供保障。
3 信息技術在電力調度安全管理中的運用建議
安全是電力調度工作的基本要求。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力調度工作面臨的挑戰(zhàn)也越來越大。現(xiàn)代信息技術因其在信息管理和處理上的高效性和準確性,已經在越來越多的領域得到廣泛應用。針對信息技術如何在電力調度安全管理中進一步提高工作效率、增強安全保障,提出如下建議。
3.1 提升電力調度工作人員的信息技術能力
隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷改造升級,電力調度的自動化水平也不斷提高。這就需要企業(yè)加強對電力調度安全運行管理人員的培養(yǎng)。不僅要提高其業(yè)務能力,還要強化其安全意識,通過專業(yè)培訓和安全教育,幫助工作人員改進工作質量,端正工作態(tài)度,以便在工作中能夠及時、有效地識別相關信息,做出正確判斷,降低風險發(fā)生概率以及風險事故的危害程度。此外,還要建立合理的獎懲機制,通過適當?shù)木窈臀镔|獎勵鼓勵員工主動學習和進步,通過懲罰措施消除員工不良的工作態(tài)度和行為,從而提升工作人員的整體安全工作質量。
3.2 提升電力調度安全管理系統(tǒng)的信息化水平
目前很多電力企業(yè)用來進行電力調度管理的設施設備還比較陳舊,信息化水平不高。信息化水平的提升離不開其載體即硬件設施設備的升級。所以,應加大對硬件系統(tǒng)的投入,在預算資金有限的情況下,做好采購規(guī)劃,做好設備的維護維修,并及時更新設備。在軟件系統(tǒng)方面,要高度重視電力調度的安全性問題,加強對電網(wǎng)的信息技術投資,提高電網(wǎng)調度的效率和精度,以及安全管理的自動化、智能化水平。
3.3 提升電力調度安全管理的規(guī)范化水平
信息技術在電力調度安全管理中的廣泛和深入應用,將改變工作流程、作業(yè)方式等。為此,應重新梳理相關安全管理制度,明確電力調度各個崗位的工作職責,按照信息化建議的要求規(guī)范電力調度的安全管理工作,避免職責不清帶來的工作重復或遺漏問題,也避免交接混亂導致的差錯,以此為信息技術的深入應用提供制度保障,提高電力調度的安全管理水平,避免電力調度風險事故的發(fā)生。
3.4 提升電力調度安全管理的應急處置水平
在電力系統(tǒng)的實際運行中,盡管在軟硬件系統(tǒng)方面做了充分準備,但仍會不可避免地發(fā)生一些突發(fā)事件,造成不同程度的風險損失,如雷暴、強風等自然災害,有可能超出預期,嚴重影響電力調度的安全。為此,電力調度安全管理部門必須做好預案,利用信息技術,預測可能發(fā)生的各種突發(fā)情況,擬定相應的應急方案,并且要按時組織安全演練,以確保在出現(xiàn)問題時能夠有效地配置各種資源,及時實施應對措施,盡快修復問題,使電力系統(tǒng)在最短的時間內恢復正常運行。