基于穩(wěn)控策略規(guī)則庫的電網(wǎng)運行分析預(yù)警系統(tǒng)分析

李昭炯 喻琳

摘 要：目前，國家十分重視電網(wǎng)建設(shè)，這也推動我國電網(wǎng)規(guī)模在不斷擴大，且電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜和緊密，電網(wǎng)運行的方式也呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的特點，這對電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行產(chǎn)生了很大威脅。為了提高電網(wǎng)運行的性能，需要做好對電網(wǎng)運行的分析預(yù)警，來對其運行問題及時發(fā)現(xiàn)和控制，而電網(wǎng)運行分析預(yù)警系統(tǒng)逐漸得到了運用。下面，文章就主要針對基于穩(wěn)控策略規(guī)則庫的電網(wǎng)運行分析預(yù)警系統(tǒng)進行分析，希望對相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)控策略;規(guī)則庫;電網(wǎng)運行;預(yù)警系統(tǒng)

在電網(wǎng)運行中，為了確保電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，需要相關(guān)人員做好對電網(wǎng)運行狀態(tài)的監(jiān)視和分析，而這對相關(guān)人員工作造成了很大考驗。通過電網(wǎng)運行分析預(yù)警系統(tǒng)的使用，能夠有效減輕相關(guān)人員的工作負擔(dān)，為他們提供直觀化的人機界面和實時性的運行參數(shù)，當(dāng)電網(wǎng)存在問題能夠準確分析和及時告警，并有效提供問題解決的策略，因此此系統(tǒng)得到了電網(wǎng)管理的廣泛使用，且具有著巨大的應(yīng)用價值和潛力。

1.系統(tǒng)運行的機制

此系統(tǒng)運行的機制主要包括以下幾個步驟。首先，借助SCADA的系統(tǒng)以及安穩(wěn)在線的管理系統(tǒng)對斷面組成以及潮流的數(shù)據(jù)實施獲取，包括發(fā)電機組開停機的信息、出力的狀況和允切的信息等。其次，基于前期對資料的查詢和收集，和區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)穩(wěn)定的計算結(jié)果進行結(jié)合，來構(gòu)建出穩(wěn)控策略的規(guī)則庫。再次，SCADA的系統(tǒng)與安穩(wěn)在線的管理系統(tǒng)對實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行獲取后，使用調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)實施分類和匯合，后借助網(wǎng)絡(luò)通道將其向預(yù)警系統(tǒng)進行上傳;而預(yù)警系統(tǒng)對這些潮流信息會和穩(wěn)控策略的規(guī)則庫內(nèi)線路功率的極限實施對比、分析和計算，進而對區(qū)域全部線路存在越限的嚴重程度實施排序處理，并對數(shù)據(jù)庫調(diào)用，把全部線路和穩(wěn)控策略的規(guī)則庫內(nèi)相應(yīng)線路具有穩(wěn)控策略實施匹配[1]。

對線路越限的情況實施排序后，將信息向調(diào)度中心進行傳遞，在可視化的人機界面內(nèi)通過不同顏色框?qū)θ烤€路越限排序的情況進行呈現(xiàn)，并借助綠色至紅色范圍內(nèi)的深淺程度對線路越限的情況進行標示，越接近紅色說明越不安全。若對某條線路越限的情況進行了解時，對相應(yīng)框點擊，就能夠獲取此線路具體越限的情況。在線路處于安全的狀態(tài)時，窗口主要對線路不安全的距離進行顯示，而當(dāng)線路發(fā)生越限時，則窗口主要對系統(tǒng)所推薦解決的策略進行顯示。在可視化的人機界面中，對預(yù)警系統(tǒng)所傳遞電網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息實時進行刷新，在線路出現(xiàn)越限情況時，就會發(fā)出相應(yīng)告警，來對相關(guān)人員提示進行及時處理。

2.斷面監(jiān)控和穩(wěn)控策略的規(guī)則庫

在斷面監(jiān)控和穩(wěn)控策略的規(guī)則庫中，主要功能包括對電網(wǎng)運行的方式以及斷面潮流進行動態(tài)化監(jiān)測;對穩(wěn)定限額進行自適應(yīng)性調(diào)整;對可切機組和可切容量的精準分析;對輸電斷面實現(xiàn)可視化的監(jiān)測和對波動的情況實施分析。

在穩(wěn)控策略的規(guī)則庫中，主要包括穩(wěn)控年度的規(guī)定、應(yīng)急溫控的策略和臨時穩(wěn)控的策略，來對計算機的處理實現(xiàn)規(guī)范化，且其內(nèi)規(guī)則的信息涉及到諸多的內(nèi)容，有斷面的基本信息、穩(wěn)控的限額高值和低值、判定條件和規(guī)則性質(zhì)等信息。

2.1構(gòu)建穩(wěn)控策略的規(guī)則庫

在對穩(wěn)控策略的規(guī)則庫進行構(gòu)建前，要對區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及運行的條件綜合分析，借助相關(guān)計算分析的工具，來分析區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。在分析中，主要涉及的分析對象有潮流、系統(tǒng)檢修時的安全穩(wěn)定性、靜態(tài)的N-1安全性、改建線路時安全穩(wěn)定性等。在對區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性分析、計算和整理后，就能夠獲取此區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)運行穩(wěn)控策略的數(shù)據(jù)。

在構(gòu)建穩(wěn)控策略的規(guī)則庫時，主要涉及設(shè)備的管理工作、條件的編輯以及規(guī)則的編輯等內(nèi)容。其中設(shè)備在規(guī)則庫中主要和規(guī)則進行聯(lián)系，在設(shè)備類型中主要包括線路、母線、機組、刀閘和變壓器等。在規(guī)則中，基本的元素就是條件，往往一條限額的規(guī)則包括多個條件的組合構(gòu)成，且條件同樣可以通過多個條件進行嵌套構(gòu)成，且條件是依照表達式的書寫而形成的，而表達式內(nèi)涉及到函數(shù)以及邏輯的關(guān)系，函數(shù)主要對設(shè)備編號進行引用。用戶在對話框中可以進行相關(guān)設(shè)備的編號選取以及進行條件參數(shù)的自定義，還能在嵌套的條件內(nèi)對其他條件的編號進行引用。在穩(wěn)控策略的規(guī)則庫中，能夠?qū)ο鄳?yīng)規(guī)則進行增加、修改和刪除處理;還能夠進行規(guī)則編輯的對話框提供，用戶能夠?qū)σ?guī)則生效的條件、限額具體高低值和控制的要求進行錄入[2]。

2.2斷面的編輯和監(jiān)視

在斷面的編輯中，主要是對斷面線路的組成和斷面具體屬性進行設(shè)置;在斷面的監(jiān)視中，主要是為調(diào)度員進行相應(yīng)斷面實時的信息提供。通過斷面編輯能夠?qū)嗝孢M行增加或者刪除，對指定斷面的線路實施定義，且把線路功率以及D5000的數(shù)據(jù)ID實現(xiàn)有效關(guān)聯(lián)。同時斷面編輯中的集成環(huán)境還能夠?qū)嗝嫠M成線路實施增加或者刪除處理。對斷面增加的對話框進行提供，并對斷面屬性實施定義，如斷面編號、斷面描述、斷面狀態(tài)和功率的表達式相關(guān)定義等。通過斷面集中化監(jiān)控的管理界面功能，使用右鍵召喚能夠?qū)嗝鎸嵤┕芾?，如對斷面屬性查看、對所需斷面過濾、對斷面的歷史查詢等。

2.3系統(tǒng)的報警

此系統(tǒng)在對電網(wǎng)運行的情況實施分析后，能夠提供多種報警的形式，主要有重載報警、限額報警和控制要求的報警。此系統(tǒng)通過不同顏色來對重載報警具體程度進行體現(xiàn)，其中黃色代表高重載，而紅色代表越限重載的情況。在限額報警中，主要是系統(tǒng)運行的方式家或者監(jiān)控的條件滿足要求時，向操作員進行指定斷面報警信息的提供，使操作員能夠?qū)嗝孢\行的情況及時掌握。在控制要求的報警中，一條限額的要求可能附帶性控制要求的條件有一條或者若干條，在控制的要求出現(xiàn)生效或者失效時，系統(tǒng)會發(fā)出報警[3]。

3.結(jié)語

本文在穩(wěn)控策略的規(guī)則庫基礎(chǔ)上對電網(wǎng)運行分析的預(yù)警系統(tǒng)進行分析，深入了解其系統(tǒng)的運行機制和系統(tǒng)功能，為了充分發(fā)揮其系統(tǒng)作用，還需要繼續(xù)對其進行功能的研究，更好服務(wù)于電網(wǎng)的運行管理。

參考文獻：

[1]汪旸， 張肇翔， 黃牧濤， 等 輸電斷面穩(wěn)定規(guī)則自動識別和穩(wěn)控限額自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)[J]. 水電能源科學(xué)， 2020， v.38;No.238（06）：179-182.

[2]王宇宙， 李閃閃. 地區(qū)電網(wǎng)運行風(fēng)險管控策略[J]. 工業(yè)， 2016， 000（003）：P.227-227.

[3]陳本陽， 元一平， 烏鵬濤， 等. 基于在線穩(wěn)定分析的電網(wǎng)調(diào)控運行安全風(fēng)險管控策略[J]. 電網(wǎng)與清潔能源， 2018， 34（002）：65-71，78.

（1.國網(wǎng)重慶電力調(diào)度控制中心 ?重慶 ? 400015;2.國網(wǎng)重慶市電力公司市北供電分公司 ? 重慶 ?401120）