試論大運(yùn)行模式下的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)管理

李麗麗　張琳

摘要：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度和變電監(jiān)控的重要技術(shù)支持系統(tǒng)，在調(diào)控一體化模式下面對(duì)多方面的挑戰(zhàn)。 為積極推進(jìn)“大運(yùn)行” 體系建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)，對(duì)不滿足調(diào)控一體化要求的系統(tǒng)進(jìn)行改造，同時(shí)將智能調(diào)度等先進(jìn)技術(shù)成果引入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)， 不斷提升系統(tǒng)智能化水平。

前言

目前，國(guó)家電網(wǎng)公司全面推進(jìn)人力資源、財(cái)務(wù)和物資集約化管理，積極構(gòu)建“大規(guī)劃、大建設(shè)、大運(yùn)行、大生產(chǎn)及大營(yíng)銷”體系，通過實(shí)施集團(tuán)化運(yùn)作，集約化發(fā)展，精細(xì)化管理和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)公司發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。其中，“大運(yùn)行”的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)各級(jí)調(diào)控一體化，建立各級(jí)變電設(shè)備運(yùn)行集中監(jiān)控業(yè)務(wù)與電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)高度融合的一體化調(diào)控體系。構(gòu)建“大運(yùn)行”體系，有利于增強(qiáng)電網(wǎng)抵御和防范風(fēng)險(xiǎn)的能力，有利于提高生產(chǎn)運(yùn)行的集約化水平，有利于進(jìn)一步提升各級(jí)調(diào)度對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)同能力和整體駕馭能力。

調(diào)控中心一體化要求電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要同時(shí)接入該地區(qū)所有變電站的全部數(shù)據(jù)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)各變電站狀態(tài)監(jiān)視、遙控操作及故障分析處理等功能?，F(xiàn)有的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理、信息分流及異常監(jiān)視等各方面都面臨著新的挑戰(zhàn)。

一、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有很高的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性，其主要功能包括：數(shù)據(jù)采集、信息處理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、遙控、報(bào)警處理、安全管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理、歷史趨勢(shì)、報(bào)表生成與打印、 畫面編輯與顯示、Web 瀏覽、多媒體語(yǔ)音報(bào)警、事件順序記錄、事故追憶及調(diào)度員培訓(xùn)等。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有操作監(jiān)視屏幕化的特點(diǎn)，不管有人值班還是無人值班， 變電監(jiān)控人員都是面對(duì)微機(jī)屏幕進(jìn)行變電站的全方位監(jiān)視與操作。目前，變電監(jiān)視人員的主要工作就是在微機(jī)上瀏覽變電站工作狀況， 監(jiān)視各種數(shù)據(jù)和報(bào)警信息。

二、大運(yùn)行模式與調(diào)控一體化

目前，我國(guó)的變電監(jiān)控運(yùn)行與管理方式主要有變電站分站監(jiān)控、 集控站分片控制和集控中心三種模式。隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)張，變電站投產(chǎn)數(shù)量快速增加，變電站分站監(jiān)控和集控站分片控制模式的運(yùn)行成本高、利用率低等缺陷日益凸顯，難以適應(yīng)電網(wǎng)迅速發(fā)展的要求。

為提高電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行效率，國(guó)家電網(wǎng)公司推行的大運(yùn)行模式要求一個(gè)地區(qū)建立一個(gè)調(diào)控中心，按作業(yè)半徑分設(shè)若干運(yùn)行維護(hù)操作隊(duì)，變電站無人值班，調(diào)控中心24 h值班。調(diào)控人員負(fù)責(zé)電網(wǎng)調(diào)度和設(shè)備監(jiān)控、遙控操作，運(yùn)行維護(hù)人員負(fù)責(zé)設(shè)備巡視、現(xiàn)場(chǎng)操作以及應(yīng)急處理等。

三、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

1. 工作站信息分流

“大運(yùn)行” 體系的重點(diǎn)是各級(jí)變電設(shè)備運(yùn)行集中，監(jiān)控業(yè)務(wù)與電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)高度融合的一體化調(diào)控體系。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)同時(shí)為調(diào)度運(yùn)行人員和變電監(jiān)控運(yùn)行人員提供業(yè)務(wù)支撐，而且由于地區(qū)變電站數(shù)量龐大，監(jiān)控運(yùn)行人員必須分組分片進(jìn)行監(jiān)控，因此在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中必須對(duì)采集的自動(dòng)化信息進(jìn)行分流，實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶界面上只顯示該用戶所需的信息，各用戶間互不干擾。

在變電站分站監(jiān)控或集控站分片控制的模式下，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的信息分流通常是通過廠站端信息的分層通信和主控端信息的選擇性屏蔽實(shí)現(xiàn)的。為減少自動(dòng)化系統(tǒng)的層次，減少系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高維護(hù)效率和效果，調(diào)控一體化要求調(diào)度、集控必須采用同一套調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，因此電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有完善的信息分層和責(zé)任區(qū)管理功能。

對(duì)于監(jiān)控工作站，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)通過責(zé)任區(qū)、角色、用戶及點(diǎn)責(zé)任區(qū)等設(shè)置來形成不同工作站上不同工作人員的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)每個(gè)監(jiān)控工作站只處理該責(zé)任區(qū)域內(nèi)的信息。無關(guān)的畫面、報(bào)表和歷史數(shù)據(jù)等不會(huì)出現(xiàn)，報(bào)警信息窗只顯示與該責(zé)任區(qū)域相關(guān)的信息，遙控、置數(shù)和掛牌等操作也由各責(zé)任區(qū)域內(nèi)的設(shè)備負(fù)責(zé)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)監(jiān)控工作站信息分流、有效隔離。盡管現(xiàn)有的大部分調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)責(zé)任區(qū)、用戶和角色的劃分，但是如何靈活直觀地劃分責(zé)任區(qū)，提高維護(hù)效率，仍是值得研究的問題。

對(duì)于調(diào)度工作站，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)既應(yīng)保留所有變電站全部信息以備查詢，又應(yīng)只顯示影響電網(wǎng)安全的重要信息，以防調(diào)度運(yùn)行人員淹沒于海量信息而影響決策判斷。

2. 智能化報(bào)警技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)張，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接入的信息越來越多。 在雷雨、 高溫等惡劣天氣情況下，系統(tǒng)可能瞬時(shí)收到大量信號(hào)，造成調(diào)控人員無所適從， 容易出現(xiàn)認(rèn)知障礙，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的運(yùn)行人員，也難以保證及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行決策。

目前調(diào)度人員輔助決策系統(tǒng)的研究方法有機(jī)器學(xué)習(xí)、決策樹等，也有基于知識(shí)、邏輯的智能系統(tǒng)，還有基于調(diào)度人員經(jīng)驗(yàn)和操作規(guī)則的專家系統(tǒng)。這類人工智能方法的應(yīng)用使得調(diào)度中心具有一定的智能化水平。在調(diào)度輔助決策系統(tǒng)未研究成熟前，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)報(bào)警信息進(jìn)行智能化理解和處理，是目前更具實(shí)施性的措施。為了及時(shí)將變電運(yùn)行工況和潛在威脅通知相關(guān)運(yùn)行人員，減輕調(diào)控人員工作壓力，應(yīng)開發(fā)利用電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的智能功能，輔助調(diào)控人員辨識(shí)電網(wǎng)異常狀態(tài)。

調(diào)控人員最為關(guān)注的是報(bào)警信息，報(bào)警信息包含遙測(cè)越限、開關(guān)事故跳閘及保護(hù)動(dòng)作等。報(bào)警信息不同于事項(xiàng) 事項(xiàng)是指電網(wǎng)中發(fā)生的任何遙信狀態(tài)變化， 通常順序記錄以便于事后查詢，報(bào)警信息則關(guān)注電網(wǎng)設(shè)備的異常狀態(tài)。

3. 面向多種專業(yè)需求

“大運(yùn)行”模式下，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不僅為調(diào)度、 變電監(jiān)控人員服務(wù)， 還需要兼顧方式、保護(hù)和自動(dòng)化人員的需求。各種專業(yè)的出發(fā)點(diǎn)不同，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的要求也不同。 例如， 調(diào)度業(yè)務(wù)傾向于關(guān)注整個(gè)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和潮流分布； 變電監(jiān)控側(cè)重于關(guān)注變電站內(nèi)部接線方式和變壓器負(fù)載等； 保護(hù)人員側(cè)重于關(guān)注保護(hù)裝置定值、 狀態(tài)等信息； 自動(dòng)化人員側(cè)重于關(guān)注通道狀態(tài)、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)等。

一方面，隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站接入電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的信息越來越多。另一方面，工作站各專業(yè)人員只關(guān)注自己專業(yè)份內(nèi)的信息，不希望其他信息干擾自身正常工作。因此，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)除了應(yīng)具有足夠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和數(shù)據(jù)處理能力外，還應(yīng)為各專業(yè)提供界面統(tǒng)一、數(shù)據(jù)一致的各種服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)同一工作站上不同專業(yè)人員的信息分流和過濾。

4. 環(huán)境監(jiān)控和異常監(jiān)控

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有相關(guān)的環(huán)境監(jiān)控和異常監(jiān)控措施。

1）對(duì)機(jī)房溫度、空調(diào)系統(tǒng)及電源系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，一旦異常，通過短信平臺(tái)自動(dòng)發(fā)送信息給相關(guān)人員。

2）對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的服務(wù)器 /工作站工況（CPU、內(nèi)存和硬盤），網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀況（端口狀態(tài)和流量），通信通道工況和主要進(jìn)程等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，一旦異常，通過短信平臺(tái)自動(dòng)發(fā)送消息給相關(guān)人員。

3）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序和系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)備份技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主備自動(dòng)切換。 在條件成熟的情況下，應(yīng)采用異地容災(zāi)技術(shù)建立備用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度和變電監(jiān)控的重要技術(shù)支持系統(tǒng)，在調(diào)控一體化模式下面對(duì)多方面的挑戰(zhàn)。為積極推進(jìn)“大運(yùn)行”體系建設(shè)，應(yīng)加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)，對(duì)不滿足調(diào)控一體化要求的系統(tǒng)進(jìn)行改造，同時(shí)將智能調(diào)度等先進(jìn)技術(shù)成果引入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，不斷提升系統(tǒng)智能化水平。