地區(qū)電網(wǎng)智能分析與輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、地區(qū)電網(wǎng)智能分析與輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)智能分析與輔助決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)馮樹海徐希高宗和戴則梅於益軍（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院南京南瑞集團(tuán)公司，江蘇省南京市210003；）DesignRealizationofDistrictPowerwksIntelligentAnalysisAidedDecisionmakingSystemFENGShuhai，XUXiGAOZongheDAIZemei，YUYijun(StateGridEl

2、ectricPowerResearchInstituteNanjing210003China；)Abstract:Thispaperfirstlydemonstratesthefunctionofdistrictpowergridintelligentanalysisaideddecisionmakingsystemintheintelligentdispatchsystem.Thenthepaperdiscussesindetailt

3、hemodulesofthedistrictpowergridmodulessuchasIntegratedFaultAnalysis(IFA)LoadTransferAidedDecisionmaking(LTAD)IntelligentOperatingCommClosingLoopOperationpresentsthefunctionsofthemodulestheirimplementationmethodsrespectiv

4、elyrevealsthecommunicationofthemodules.Theconclusionadvicethatthepaperpresentsisregardasthereferencefthedistrictpowergriddevelopmentpromotion.Keywds:DistrictPowerwk；IntelligentAnalysis；AideddecisionmakingIntegratedFaultA

5、nalysisLoadTransferIntelligentOperatingCommClosingLoopOperation摘要：本文闡述了地區(qū)電網(wǎng)智能分析與輔助決策系統(tǒng)在智能調(diào)度系統(tǒng)中的地位，揭示了其各功能模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論了綜合故障分析、負(fù)荷轉(zhuǎn)供輔助決策、智能操作票、合環(huán)操作風(fēng)險(xiǎn)分析等智能模塊的功能及實(shí)現(xiàn)方法，為地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)和推廣提供了參考。關(guān)鍵詞：地區(qū)電網(wǎng)；智能分析；輔助決策；綜合故障分析；負(fù)

6、荷轉(zhuǎn)供；智能操作票；合環(huán)操作0引言國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在帶動(dòng)了電力事業(yè)的高速發(fā)展的同時(shí)，也對電力供應(yīng)的可靠性、電能質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。地區(qū)電網(wǎng)在國內(nèi)多級(jí)調(diào)度體系中處于中間位置，起著承上啟下的作用。其管理水平與調(diào)度技術(shù)的提高是保障電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。但由于各種原因，目前地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)尚存在著如下問題[12]：1）自動(dòng)性較差；2）操作校驗(yàn)機(jī)制不完善；3）控制過程不安全；4）缺乏集中式控制方法；5）事故處理速度慢，事故決

7、策困難；6）離線分析斷面與電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際有較大偏差，分析結(jié)果不合理。智能電網(wǎng)概念[34]的提出與建設(shè)為地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的發(fā)展提供了有利的契機(jī)。智能分析與輔助決策系統(tǒng)[1256]是地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)度的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。它在整合EMS系統(tǒng)、保護(hù)信息系統(tǒng)資源的基礎(chǔ)上，對電網(wǎng)調(diào)度的操作和事故處理提供了智能分析的手段和決策處理的策略。1系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)智能分析與輔助決策系統(tǒng)為地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行提供了智能操作票、解合環(huán)操作校驗(yàn)、拉限電輔助決策等功能，使得

8、操作的安全性、可靠性、合理性都有了很大的提高；另外，在系統(tǒng)發(fā)生故障情況下，它提供了綜合故障分析、停電范圍分析、負(fù)荷轉(zhuǎn)供輔助決策、單相接地拉路等分析軟件，讓調(diào)度人員對于故障定位、故障可能造成的影響有了快速、準(zhǔn)確的判斷，對于故障后的快速恢復(fù)供電策略有了清晰的了解。與此對應(yīng)，智能分析與輔助決策系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)包含以下兩個(gè)大的方面：1）電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及操作風(fēng)險(xiǎn)的分析、評(píng)估及控制：供電風(fēng)險(xiǎn)分析根據(jù)常見風(fēng)險(xiǎn)和自定義風(fēng)險(xiǎn)的特征，以及風(fēng)險(xiǎn)觸發(fā)條件和要求，

9、對系統(tǒng)進(jìn)行全面的甄別、判斷、分析、歸類，給出可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的提示；智能操作票以滿足調(diào)度員實(shí)際工作需求、最大化實(shí)現(xiàn)操作票的智能生成和自動(dòng)安全校驗(yàn)為目標(biāo)，切實(shí)提高操作票管理的自動(dòng)化水平，保障電網(wǎng)的運(yùn)行安全；合環(huán)操作風(fēng)險(xiǎn)分析軟件以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行全面分析為目標(biāo)，提高了調(diào)度員度決策，實(shí)現(xiàn)安全和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)。供電風(fēng)險(xiǎn)分析包含五個(gè)子功能，分別是電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)視、重要用戶監(jiān)視、事故風(fēng)險(xiǎn)分析、檢修風(fēng)險(xiǎn)分析及風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)。電網(wǎng)運(yùn)行

10、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)視主要監(jiān)視實(shí)時(shí)斷面存在的特殊運(yùn)行方式；重要用戶監(jiān)視主要監(jiān)視已定義的重要用戶、大用戶、保電用戶、高危用戶負(fù)載情況；事故風(fēng)險(xiǎn)分析主要針對預(yù)定義的故障集計(jì)算各種風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)；檢修風(fēng)險(xiǎn)分析仿真分析檢修計(jì)劃實(shí)施后系統(tǒng)的運(yùn)行方式；風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值將系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)劃分為多個(gè)級(jí)別，進(jìn)而為故障風(fēng)險(xiǎn)分析的風(fēng)險(xiǎn)提示提供依據(jù)。3.2智能操作票智能調(diào)度操作票以滿足調(diào)度員實(shí)際工作需求、實(shí)現(xiàn)操作票的智能生成和自動(dòng)安全校驗(yàn)為目標(biāo)，切實(shí)提高操作票管理的自動(dòng)化水平，保

11、障電網(wǎng)的運(yùn)行安全。系統(tǒng)以全面整合智能調(diào)度系統(tǒng)有效資源為基礎(chǔ)，充分考慮與智能調(diào)度系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)資源的共享。操作票系統(tǒng)采用與實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)一致的模型、圖形和實(shí)時(shí)信息，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)維護(hù)，減輕維護(hù)人員的工作量和數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率。智能操作票系統(tǒng)采用基于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模型的圖票一體化技術(shù)，具備設(shè)備狀態(tài)智能識(shí)別、操作任務(wù)智能匹配、操作票智能生成、自動(dòng)模擬、自動(dòng)拓?fù)渲裙δ堋Ｕ{(diào)度員只需在圖形上選擇設(shè)備，就可以生成正確的操作票，提高調(diào)度員的工作效率。智能

12、操作票系統(tǒng)對操作票生命周期采用全流程控制。系統(tǒng)采用圖中開票、票中執(zhí)行，嚴(yán)格的安全防誤機(jī)制以及完善的權(quán)限管理機(jī)制實(shí)現(xiàn)操作票擬票、審核、預(yù)發(fā)、發(fā)令、執(zhí)行、監(jiān)護(hù)的人機(jī)聯(lián)合把關(guān)，從而在最大限度上保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了充分利用網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)和電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，系統(tǒng)采用基于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模型的安全防誤校核。系統(tǒng)具備拓?fù)浞勒`校核、基態(tài)潮流校核、設(shè)備狀態(tài)校核、操作順序校核等多種校核機(jī)制，有效地避免調(diào)度員的誤操作。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通用性和可擴(kuò)展性，智能操作票

13、系統(tǒng)采用操作票表單樣式和流程權(quán)限自定制。系統(tǒng)提供靈活的調(diào)度業(yè)務(wù)流程與自由表單定制，用戶可以構(gòu)造不同風(fēng)格的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的柔性軟件架構(gòu)。智能操作票管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。圖2智能操作票管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3.3合環(huán)操作風(fēng)險(xiǎn)分析隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速進(jìn)行，國內(nèi)電網(wǎng)基本上實(shí)現(xiàn)了110kV及以下電網(wǎng)與高電壓等級(jí)電網(wǎng)的解環(huán)運(yùn)行。當(dāng)因?yàn)樵O(shè)備檢修或潮流越限等情況需要進(jìn)行方式調(diào)整時(shí)，在保證電網(wǎng)安全性的前提下，允許電網(wǎng)進(jìn)行短時(shí)間的低壓電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。如圖

14、3所示，合環(huán)操作風(fēng)險(xiǎn)分析軟件對系統(tǒng)將要進(jìn)行的合環(huán)操作風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行全面分析，它在基態(tài)斷面的基礎(chǔ)上，首先對合環(huán)設(shè)備進(jìn)行環(huán)路拓?fù)湫ｒ?yàn)，環(huán)路校驗(yàn)通過后，它依次進(jìn)行合環(huán)沖擊電流、合環(huán)后穩(wěn)態(tài)潮流、合環(huán)后的N1分析、合環(huán)操作后遮斷容量掃描等計(jì)算，最后，綜合以上各計(jì)算結(jié)果，對合環(huán)操作的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，給出該合環(huán)操作可能帶來的越限信息及安全隱患，對合環(huán)操作是否安全給出結(jié)論性信息。通過該功能調(diào)度運(yùn)行人員可以全面直觀的了解到系統(tǒng)合環(huán)操作后電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)潮流、沖擊