電網(wǎng)運(yùn)行方式綜合管理措施研究

賈國臣

摘要 ：本文就從電網(wǎng)運(yùn)行方式綜合管理的特點(diǎn)出發(fā)，指出電網(wǎng)運(yùn)行方式綜合管理的必要性并從中得出諸如完善電網(wǎng)預(yù)警機(jī)制建設(shè)、加強(qiáng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理、建立電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行管理數(shù)據(jù)共享等進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行管理的相關(guān)措施，如以保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 ：電網(wǎng)運(yùn)行方式 綜合管理 措施方法

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，客戶對電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，而配電網(wǎng)覆蓋我們所有終端用電客戶，一旦發(fā)生設(shè)備故障，將導(dǎo)致供電中斷，直接影響了企業(yè)的供電服務(wù)形象和社會的和諧穩(wěn)定，因此，配電網(wǎng)安全運(yùn)行管理工作成為社會和供電企業(yè)特別關(guān)注的重點(diǎn)，如何有效地加強(qiáng)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行管理，確保配網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，為社會和客戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，是我們供電企業(yè)需要深入思考的重要課題。

一、電網(wǎng)運(yùn)行方式管理的主要特點(diǎn)

1.計算量大

從海量可能的運(yùn)行方案中篩選出滿足各種約束的可行方案，繼而形成多目標(biāo)的優(yōu)化方案，必須以大量分析計算工作作為技術(shù)支撐。這不僅是由于運(yùn)行方式管理需要計算的項目很多，輸入?yún)?shù)也需要根據(jù)計算目的設(shè)置多種場景、多種計算條件。計算參數(shù)設(shè)定的廣度和深度都有一定的要求，同時要緊密結(jié)合電網(wǎng)的實際情況。

2.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和整理繁瑣

運(yùn)行方式計算需要大量地進(jìn)行設(shè)備元件的停運(yùn)或故障假定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作簡單重復(fù)，并且還需要將計算結(jié)果編排成具有一定結(jié)構(gòu)的報告和報表。運(yùn)行方式計算的數(shù)據(jù)來源于很多系統(tǒng)，包括檢修計劃、生產(chǎn)管理、用電需求、發(fā)電能力、設(shè)備狀況、基建進(jìn)展等信息。由于數(shù)據(jù)輸入和輸出量大，如何保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性是一個突出問題。很多數(shù)據(jù)存在冗余，數(shù)據(jù)格式、參數(shù)精度和表示方式可能不統(tǒng)一，甚至數(shù)據(jù)之間還可能會出現(xiàn)矛盾和較大差異。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和整理如果由人工完成，不僅工作量大、速度慢，而且容易出錯。

3.多用戶同時使用

由于運(yùn)行方式分析計算過程及使用涉及到不同部門不同用戶的分工協(xié)作，必須為每個用戶分配適當(dāng)?shù)臋?quán)限和資源才能順利開展。在我國，運(yùn)行方式報告的編寫可能涉及到生技、計劃發(fā)展、繼電保護(hù)等多個部門。不同部門、用戶的操作之間有可能相互依賴，必須以一定的順序協(xié)調(diào)完成才能夠使運(yùn)行方式計算和分析工作順利進(jìn)行。

4.運(yùn)行方式報告樣式復(fù)雜多變

電力系統(tǒng)管理中的報表應(yīng)當(dāng)滿足隨意性、變化性、數(shù)據(jù)一致性和可維護(hù)性的要求。不同的地區(qū)、電力公司對運(yùn)行方式中各種參數(shù)的關(guān)注程度不同，形成的報告樣式也有所區(qū)別。即使是同一個地區(qū)的電力公司，也會隨著電網(wǎng)、經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展而不斷修改運(yùn)行方式報告的樣式。因此，設(shè)計報告輔助編寫工具，應(yīng)盡可能由用戶靈活的自定義報表模板。

二、電網(wǎng)運(yùn)行方式綜合管理的必要性

1.保證不同運(yùn)行方式下電網(wǎng)的安全運(yùn)行

由于電網(wǎng)覆蓋率逐漸提高，電網(wǎng)的運(yùn)行只依靠當(dāng)值的調(diào)度員已經(jīng)不能夠完成一系列的計算管理和協(xié)調(diào)工作，加之電網(wǎng)有不同的運(yùn)行方式，且運(yùn)行方式會隨著外界環(huán)境諸如負(fù)荷、設(shè)備運(yùn)行狀況以及季節(jié)環(huán)境的變化有所不用，這樣就需要加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行方式的綜合管理，以確保電網(wǎng)運(yùn)行能夠在安全的環(huán)境下進(jìn)行。

2.實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

電網(wǎng)的運(yùn)行需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾矸绞竭M(jìn)行正確的計算與比較分析，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)合理化。由于目前的電網(wǎng)的調(diào)壓手段較為落后，因此說加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行方式的綜合管理，開展年度運(yùn)行方式的計算分析，通過這種管理方式來找出一條適合電網(wǎng)的最佳運(yùn)行模式，找出電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，以最終實現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)化，做到電網(wǎng)管理的有的放矢。以下三個方面著手。首先要實現(xiàn)管理方式的制度化。任何的管理工作都要按照一定的制度進(jìn)行，合理的管理制度是實現(xiàn)電網(wǎng)良好運(yùn)行的關(guān)鍵，因此要制定健全的管理機(jī)制，防范電網(wǎng)運(yùn)行中的疏漏。其次要對于電網(wǎng)運(yùn)行中的不利方式有針對性且有重點(diǎn)的進(jìn)行事故演習(xí)，找出最恰當(dāng)?shù)墓芾?/p>

三、運(yùn)行方式綜合管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

1.分布式集群計算系統(tǒng)

為了解決年度綜合方式優(yōu)化計算量巨大的問題，采用分布式網(wǎng)格計算技術(shù)，將復(fù)雜的計算任務(wù)分解為子任務(wù)，再將各計算子任務(wù)分配到不同的計算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行分布式計算。

在分布式計算系統(tǒng)內(nèi)存在2種角色：管理角色和計算角色。它們是完成計算任務(wù)的最小組成單元，因此承擔(dān)這2種運(yùn)行角色的計算機(jī)缺一不可。其中，管理角色由一臺服務(wù)器擔(dān)任，計算角色可以由一臺或多臺服務(wù)器組成。為了保證計算環(huán)境的運(yùn)行可靠性，系統(tǒng)采用互為備用的管理模式，即當(dāng)擔(dān)任管理角色的服務(wù)器因運(yùn)行中的某種因素（應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)、通信故障、電源故障等）退出運(yùn)行，則其他正常運(yùn)行擔(dān)任計算角色的服務(wù)器能夠自動識別出來，并能夠主動選舉出一臺服務(wù)器升級為管理角色，承擔(dān)管理角色所有功能。

分布式計算模型中每個計算節(jié)點(diǎn)有唯一的節(jié)點(diǎn)編號標(biāo)識，系統(tǒng)中無共享存儲器，但每個節(jié)點(diǎn)內(nèi)部維護(hù)一套系統(tǒng)所有計算節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)表。系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)之間的通信是通過發(fā)送和接收消息或文件完成的。在計算進(jìn)程運(yùn)行期間，各個計算節(jié)點(diǎn)除了執(zhí)行自己的計算任務(wù)以外，還向系統(tǒng)的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)消息，接收并處理來自系統(tǒng)的其他節(jié)點(diǎn)的消息。

分布式集群計算系統(tǒng)實現(xiàn)了協(xié)調(diào)計算資源在多個用戶之間的優(yōu)化分配，根據(jù)登錄用戶數(shù)量、集群節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)、計算任務(wù)等信息，對計算資源進(jìn)行優(yōu)化分配，以充分利用系統(tǒng)資源，從而提高工作效率。

2.自動化數(shù)據(jù)采集、校驗、仿真計算

根據(jù)運(yùn)行方式計算的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，自動提取SCADA、EMS、生產(chǎn)管理等系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)。同一種數(shù)據(jù)可以配置多個來源，并自動進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換成仿真計算軟件能夠識別的數(shù)據(jù)格式后，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗，采用狀態(tài)估計、數(shù)據(jù)挖掘等方法識別出異常數(shù)據(jù)，將其自動更正或提醒人工處理。完成綜合優(yōu)化計算的輸入數(shù)據(jù)校驗后，以《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》及相關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，按流程自動組織計算和實施計算任務(wù)，自動完成綜合優(yōu)化計算任務(wù)，包括潮流計算、安全穩(wěn)定評估、安全穩(wěn)定控制措施評估、無功電壓分析計算和短路電流計算等，自動分析匯總并輸出相關(guān)報表。整個處理流程可采用定時觸發(fā)、人工觸發(fā)等多種執(zhí)行方式。

3.多用戶數(shù)據(jù)共享平臺系統(tǒng)

根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式管理、計算和報告編制的要求建立數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、運(yùn)行方式庫、故障信息庫、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫等部分組成。為了支持多用戶協(xié)同分析計算和編制報告，在數(shù)據(jù)存儲與管理方面進(jìn)行了專門設(shè)計。不僅能夠為年度方式計算提供必要的計算數(shù)據(jù)和對分析計算結(jié)果進(jìn)行規(guī)范化管理，而且能夠有效融合、管理與運(yùn)行方式規(guī)劃相關(guān)的發(fā)電和用電、電力和電量交換計劃電網(wǎng)設(shè)備、系統(tǒng)基建和電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行等方面的信息。數(shù)據(jù)庫不單純是存儲數(shù)據(jù)的作用，基礎(chǔ)信息的輸入、分析計算數(shù)據(jù)的整合、計算結(jié)果的匯總、信息的顯示、報表和報告的輔助編寫，都是以數(shù)據(jù)庫為中心實現(xiàn)信息流的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)的效率與可靠性的要求非常高。

四、結(jié)束語

配電網(wǎng)的安全運(yùn)行管理是一項系統(tǒng)工程，涉及規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)、安全管理等方面，是供電可靠性的綜合體現(xiàn)，是我們供電企業(yè)更好地服務(wù)社會的基礎(chǔ)。因此，隨著社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展和人民生活水平不斷提高，人們對供電可靠性提出了更高的要求，配電網(wǎng)安全管理顯得越來越重要，今后，我們將繼續(xù)努力建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的配電網(wǎng)，更好地滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，促進(jìn)企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)營管理水平穩(wěn)步提高，推動企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

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