电网调度运行关键信息集中智能监视设计

邹鑫，路建明，李京，李光辉

（国网湖南省电力公司，湖南长沙410004)

电网调度运行关键信息集中智能监视设计

邹鑫，路建明，李京，李光辉

（国网湖南省电力公司，湖南长沙410004)

根据当前湖南电网调度运行值班的核心任务要求，综合安全、经济、优质、环保四个因素，提炼出频率、母线电压等十余个湖南电网调度运行关键信息，在D5000系统中对这些关键信息进行集中智能监视，分为电网调度关键信息总体监视、展示关键信息明细、展示关键信息分析结果和辅助决策三个层次。有利于调度人员提升工作效率，及时发现和处理电网运行隐患，更好地掌控电网运行。

电网调度；关键信息；集中智能监视

为适应生产生活用电需求不断增长、电网规模不断扩大、运行特性日益复杂的新形势，作为保证电网安全可靠运行技术支撑之一的电网调度自动化系统取得了较大的发展，在电网调度运行应用上呈现出数据海量化、监控画面日益增多的特点。为方便调度人员及时发现和处理电网运行隐患，提升工作效率，提炼电网运行关键信息并进行集中智能监视设计变得越来越迫切。这些年来，专家们作出了卓有成效的理论研究与实践探索，文献 〔1〕提出建设基于各类安全指标的电网实时安全预警系统，文献 〔2〕阐述了一体化电网运行智能系统运行驾驶舱概念和技术，并提出了建立调度运行关键绩效指标(key performance indicators，KPI)的思想，文献 〔3〕建立了电网调度运行关键绩效指标体系用于评价电力系统运行绩效，文献 〔4〕设计了基于态势感知技术的电力系统运行驾驶舱(power system operation cockpit，POC)的总体结构及功能模块并应于南方电网调度控制中心。本文拟在上述文献研究与实践的基础上结合当前湖南省调调度运行工作和自动化系统实际应用情况，总结提炼湖南电网调度运行关键信息，探讨在D5000系统中设计开发关键信息集中智能监视功能，以便于调度人员及时发现和处理电网运行隐患，更好地掌控电网运行。

1 调度运行值班工作和自动化系统应用现状

调控机构负责组织、指挥、指导和协调电网运行，以保障电网的安全、优质、经济、环保运行。湖南省调调度员在值班过程中主要负责指挥湖南电网的运行、操作和故障处置，负责跨省联络线功率控制，协助电网频率调整，负责直调范围内无功与电压调整。

调度员值班期间主要通过D5000系统来监视、分析电网实时运行情况，而当前D5000中的各项关键数据或指标相对分散，需要同时监视的画面很多，需要使用的功能模块也较多，经常需要手动频繁切换画面，监视和操作都比较不便。例如稳态实时监控模块就包括44个主要的监视画面，电压监视、稳定断面、在线分析监视等各业务模块分散，而跨省联络线区域控制偏差(area control error，ACE)和频率控制需用到自动发电控制(automatic generation control，AGC)系统、湖南电网实时数据监视表等多个模块。

基于当前电网调度运行的工作任务和调度自动化系统应用现状，调度员在值班过程中需要实时监视大量数据画面，这一方面不利于调度员聚焦注意力，另一方面也不利于调度员从海量的数据中快速地提取电网调度运行的关键信息，因此非常有必要设计开发电网调度运行关键信息智能监视模块，以实现对值班监视的海量数据进行分类优化整合和展示。

2 关键信息集中智能监视设计

设计采用分层显示的模式，逐步将监视内容细化，既可以展示整体也可以细看局部，每个层次中根据数据监视与分析计算结果，锁定主要问题及对策，供调度人员参考。关键信息监视共分为3个层次，3个层次之间进行逻辑关联，如图1所示。

图1 关键信息监视分层

电网调度运行关键信息是指能反映电网运行状况的优劣、稳定裕度、潜在风险、经济性、环保性等电网运行关键指标的信息。根据当前湖南电网调度运行值班的核心任务和长期积累的运行经验，再综合安全、经济、优质与环保四个因素，从海量电网运行数据中提炼出湖南电网调度运行关键信息，见表1。

表1 湖南电网调度运行关键信息

在D5000系统中对上节所提炼出的关键信息进行集中智能监视化设计与开发。

第1层是电网调度运行关键信息总体监视情况，以便调度人员对运行状态有总体掌握，设计界面如图2所示。

图2 调度关键信息监视总表设计

图2 中所有关键信息按安全、经济、优质、环保分类排列。每一项信息都由两个图标组成，分别是名称图标和数据图标，名称图标展示表1中的信息名称，数据图标展示信息相关指标数值，例如“稳定断面”展示当前重载或超载的稳定断面的数量，“最大可调出力”展示系统最大可调整的发电出力。每一项信息都按照一定的逻辑规则设置告警阙值，例如 “稳定断面”告警阙值为任一稳定断面功率超过其控制限额的90%，“母线电压”告警阙值为任一调度管辖监视变电站任一组220 kV及以上母线电压值日波动幅值超过5%。若某指标达到告警阙值时则给出告警，配置有告警闪烁、挂牌、弹窗、声响告警等方式供选择，例如当存在稳定断面重载或过载时，“稳定断面”的图标告警闪烁，而 “数据”图标展示当前重载和过载的稳定断面的数量。点击图2中的各关键信息的名称图标可进入第二层详细展示界面，查看信息明细。

第2层是关键信息的详细展示界面，每一项关键信息对应一个展示界面，展示形式多样化，部分界面是根据关键信息的特性专门定制开发，部分界面是利用现有的D5000系统中已有的功能模块界面。其中 “稳定断面”以表格的形式展示多个重载或超载断面，内容包括断面当前潮流、当日最大、最小潮流及其对应时间以及断面潮流控制限额，不同断面可以根据负载率的大小进行排序，如图3所示。“在线预警”展示在线安全稳定分析系统实时六类计算扫描的结果，如图4所示。

图3 稳定断面详细展示界面

图4 在线预警详细展示界面

第3层是关键信息分析结果和辅助决策展示，展示D5000系统中有关分析计算和辅助决策的结果，主要应用于 “稳定断面”与 “在线预警”两项关键信息。安全类信息 “稳定断面”设计界面如图5所示。断面监视、分析与辅助决策设计图分为 “信息明细”和 “分析结果与辅助决策”两个大区域，两个区域的内容进行逻辑关联，点击“信息明细”区域中的 “断面1”，可以在 “分析结果与辅助决策”区域展示 “断面1”相应的电源和负荷灵敏度实时计算及分析结果和辅助决策建议，以提示调度员调节进行相应的调节与控制，点击其他断面，“分析结果与辅助决策”区域展示的内容可以自动切换展示相应的信息。

图5 稳定断面智能监视设计

3 结语

根据湖南省调调度运行值班工作任务和调度自动化系统应用现状，结合调度运行值班的实践经验，提炼出一系列湖南省调电网调度运行关键信息，并在D5000系统中设计开发了关键信息集中智能监视功能，目前已经实现了部分功能的应用。关键信息集中智能监视功能提升了调度人员的工作效率，有利于调度人员及时发现和处理电网运行隐患，更好地掌控电网运行。本文聚焦于关键信息的归纳总结以及集中智能监视功能的设计，底层软硬件技术支持的开发、其他关键信息的补充与完善还需在后续研究与实践中进一步探讨。

〔1〕孙宏斌，胡江溢，刘映尚，等.调度控制中心功能的发展—电网实时安全预警系统 〔J〕.电力系统自动化，2004，28 (15):1-6.

〔2〕汪际峰，周华锋，熊卫兵，等.复杂电力系统运行驾驶舱技术研究 〔J〕.电力系统自动化，2014，38(9):100-106，131.

〔3〕赵川，叶华，梁铃，等.电网调度运行关键绩效指标(KPI)的构建方法 〔J〕.电力系统及其自动化学报，2015，27(5): 97-102.

〔4〕周华锋，胡荣，李晓露，等.基于态势感知技术的电力系统运行驾驶舱设计 〔J〕.电力系统自动化学报，2015，39(7): 130-137.

Design of Key Information Centralized Intelligent Monitoring for Grid Dispatching Operation

ZOU Xin，LU Jianming，LI Jing，LI Guanghui
(State Grid Hunan Electric Power Corporation，Changsha 410004，China)

According to the core tasks of Hunan electrical power dispatching operation，and considering comprehensive four factors:safety，economy，high quality，environmental protection，this paper refines some key informations of Hunan electrical power grid dispatching operation.The key information is centralized intelligent monitored in D5000 system through integrated monitoring，detail monitoring and analysis results and decision making.It makes it easier for dispatcher to control the overall situation of power grid，find and treat power grid risks in time.

grid dispatching；key information；centralized intelligent monitoring

TM732

B

1008-0198(2017)04-0073-03

邹鑫(1983)，男，汉族，湖南衡阳人，硕士，工程师，从事调度运行工作。

10.3969/j.issn.1008-0198.2017.04.021

2017-02-07 改回日期:2017-04-17