试析电网调度运行中智能防误技术的构成及运用策略

2022-11-26云南电网有限责任公司怒江供电局

电力设备管理 2022年15期

云南电网有限责任公司怒江供电局刘镇

电力系统结构复杂，构成复杂，系统通过不同电压等级的输电线路和配电线路，将数以千计的发电厂、变电站和成千上万的用户电源连接在一起，形成相互联系的电网，进行生产运行或供电服务。随着社会用电需求的增加，电网规模也不断扩大，电网结构愈加复杂，电网调度难度越来越大。在电网调度难度增加后，调度人员经常会因为考虑的不够全面而做出错误判断或错误操作、错误调度，最终引起大的电网事故。根据不完全统计，由于“误判断、误操作、误调度”等原因造成的电网事故约占电力系统事故总数的40%左右[1]。由此可见，要想提高电网运行的安全水平，就需开发与应用智能调度技术代替人工调度，将人员失误引起电网事故的几率降到最低。

1 电网调度运行中智能防误技术的开发应用原则

1.1 先进性原则

在智能电网中使用的智能防误技术须足够先进，在理念、技术及功能等方面与智能电网相匹配甚至更先进于智能电网，这样才能发挥出充分的作用。智能防误技术须以电力系统体系架构与数据库技术为基础，以先进的计算机及数据库系统、信息平台管理系统等为支撑，能够跨区域、跨层级传输数据，能为电网调度决策提供科学依据。

1.2 灵活有效的权限管理原则

智能防误技术还要有灵活有效的权限管理功能。如在智能电网中引进智能防误专家系统，那么该系统就要有访问权限控制机制，要能对操作人员的数据使用权限、模块使用权限等进行分级定义，对用户权限进行全面控制，从而为系统的智能调度与安全运行提供帮助。经研究与实践证明，只有运用于智能电网的智能防误技术具备灵活有效的权限管理功能，才能在有效降低系统管理员工作负担的同时提升系统的实用性与易用性。

1.3 扩展性原则

电网调度运行智能防误系统也需要具备良好的扩展性，系统支持用户根据自身需求对系统功能、使用对象等进行扩充，从而更好地满足自身的使用需求。

1.4 实用性原则

智能防误技术也需要具备较好的实用性与易操作性，如具有人机交互界面为工作人员的操作提供便利。具有明确、规范的操作步骤，工作人员可按照步骤安全使用。具备个性化特征与功能，能有效满足系统用户个性化要求。应用流程比较简单，流程修改也比较便利，如有需要无需修改系统流程程序、只需修改流程图就可修改完整个设备检修业务流程[1]。

2 电网调度运行中智能防误策略及运用

2.1 优化电力保护逻辑

外部环境各种影响因素都有可能对电力系统产生影响，导致电力系统发出相应错误指令后出现错误操作，从而影响电力系统正常运转。原因就是控制器不受控制或控制开关出现电路问题，从而影响了控制系统做出错误的决定，因此需优化设计高要求的保护逻辑机制，所有发电设备的信号尽可能使用三种独立的测量元件和特定的信号输入通道进行传输，这里就需要使用“三取二”信号法，该信号法主要是对三个测量元件的同一个信号进行检测，如果两个或两个以上元件检测到这个信号保护系统才会进行保护动作。或可采用信号串并联法，对保护系统收集到的两个信号先串联后并联，从而大大降低串并联后信号元件产生误动及拒动判断的概率。

还有一种方法是尽可能采用冗余设计。过程控制站的电源和CPU 冗余设计已成为普遍，对诸跳闸电磁阀等保护执行设备的电源也要进行监控与保护，同时为防止出现误动或拒动，采取冗余设计措施对重要的热工信号进行处理，采取监控措施对来自同一取样的测点信号进行有效监控与判断。为避免出现大的风险，可在不同的卡件布置测量重要测点的信号，做到将风险分散。重要测点的就地取样孔也不能过于密集，各就地取样空之间不能相互干扰，要相互独立以保证监测结果的真实性与可靠性。总的来说，冗余设计对误调度查找、误调度软化及误调度排除等工作具有帮助。

2.2 做好设备调度管理

及时做好老旧设备更新、电力设备维护工作，通过规范、及时及全面的维护管理优化设备运行状态，确保配网运行安全。如，一些电气设备在长时间运行后出现密封圈掉落、损坏情况，杆塔底部防水涂层老化开裂，设备更容易受潮。针对这些问题要定期检查设备密封情况，更换老旧、破损密封圈，同时做好塔基防水措施，避免设备长期处在受潮环境中，防范设备出现运行误调度。平时做好卫生清洁工作，保持设备的整洁干燥，防止设备内部灰尘积聚过多。日常做好设备检查工作，不定期检查设备器散热系统有无异常，认真检查设备防尘措施是否做到位，一旦发现问题及时整改，确保设备正常运行[2]。

2.3 完善配电网运行保障体系

配电网运行期间，要以国家政策要求与法律规定为依据，结合行业技术标准以及配电网运行情况建立科学完善的调度管理体系，制定详细全面的调度管理细则，并对现场调度管理制度进行优化完善，从根本上提升调度管理水平。制定调度管理标准化体系应包括调度管理数据记录要求、电线检查与更换操作方法、调度管理质量检查标准等。

此外，配电网运行期间应组建专业的调度管理队伍，设立专门的变电调度管理班组对配电网进行调度管理与管理，要严格按照技术要求规范开展运行巡视、维护检修及带电检测等各项工作，通过及时、全面的巡视检查掌握线路设备运行情况，及时发现误调度隐患并做出处理，防止真的误调度产生。在检查的过程中要认真记录检查信息，形成检查报告并进行上报，便于企业制定安全保障方案。

2.4 不断更新配网调度管理技术

要科学运用红外线测温技术、在线监测技术、无限射频等先进技术手段对配电网运行安全予以保障，对配电网运行过程中出现的误调度问题进行处理。有关企业或单位可采用现代先进的调度管理技术去监测变电站各线路、设备等的运行状态，精准识别线路设备运行误调度，并对各类运行误调度进行精准防控。如调度管理单位可采用无线射频、GIS、虚拟现实技术、标识传感器等采集农网线路设备运行信息，分析判断线路设备运行状态，根据监测数据与分析结果制定更科学、更可行的调度管理策略。可建设智能调度管理平台动态收集、管理各项数据，并实现端到端调度管理自动化闭环、系统画像、知识图谱、智能分析、预测决策及自愈场景等的功能落地。

可通过三维激光扫描建模解决输电线路台账问题，建立数字化输电线路台账，为后续智能调度管理设备提供基础支撑。可引进视频监控技术实时监测线路与设备的污闪、漏电等问题，用无人机自动巡检与地线机器人自动巡检代替人工巡检，从根本上提高巡检结果的精确性与可靠性，提高配电网运行管理水平。运用计算机软件、数据整合分析平台对监测与采集到的数据信息进行处理，提高数据处理效率与输出速度，为误调度防范与设备调度管理工作提供便利。有关企业与单位可基于各项数据信息进行调度管理决策与管理，从根本上提升配电网运行管理工作自动化与智能化水平[3]。

2.5 改善电力系统工作环境

电力系统在工作时会受到工作环境的影响，改善电力系统的工作环境可有效提高电力系统的工作效率和工作质量，避免误动及拒动问题的出现。由于电厂设备较多，导致工作环境温度较高，一旦电力设备出现质量问题，就会导致系统对当前工作温度产生误判，因此需要对温度变化进行严格监控，充分发挥电力系统对温度变化的限速控制作用，在系统正常运行中，发现温度变化较大时就可及时触发系统保护控制致使工作停止，通过控制器向相关人员发出警报，第一时间对相关设备进行降温处理。同时对于电力系统核心设备所在的区域要进行严格清理，每天安排专人进行打扫，确保核心设备工作环境符合工作要求。

对于一些潮湿地区的电厂，还需注意对电力设备工作环境进行防潮处理，防止因潮湿的工作环境对电力设备和电缆造成侵蚀，确保电力设备和电缆处在干燥的工作环境中，保证设备与电缆的使用寿命和使用效果，从而减少电力保护出现误动及拒动问题的概率[4]。

在当前背景下可充分运用现代科技对电力保护系统工作环境进行监测、检查与优化，为电力保护的正常动作提供保障。具体如可建设智能调度管理平台，动态收集、管理各项数据，实现智能分析。可运用计算机软件、数据整合分析平台对监测与采集到的数据信息进行处理，提高数据处理效率与输出速度，为误调度防范与设备调度管理工作提供便利。有关企业可基于各项数据信息进行调度管理决策与管理，从根本上提升电厂电力系统调度管理水平与运行水平，将电力保护误动与拒动问题的出现概率降到最低，确保电厂正常稳定生产。

2.6 加强对电网的监测管理

智能电网与传统电网有着很大的差异，智能电网的信息流、电力流与业务流高度融合，具有很高的先进性与智能性。智能电网以坚强的电网基础体系为支撑，具有很强的抗干扰、抗攻击性能，电网的坚强性得到了显著提升，为清洁能源的利用创造了条件。

智能电网采用了传感器技术、信息技术、自动控制技术等先进技术，能够获取电网的全景信息，能实现对误调度的有效辨别与预防。基于信息技术、传感技术的智能电网，有了自愈的可能。传感技术、信息技术等为系统状态分析与辅助决策提供了技术支撑，使电网能够更精准地分辨与处理误调度。要想提高智能电网的调度管理水平，就需对当前管理体系全面改进，在了解智能电网运行特点及要求的基础上，实施针对性管理措施以消除其中的误调度隐患，获得更加全面和精确的监测数据，优化智能电网变电运行效果。

智能电网变电运行期间，要以国家政策要求与法律规定为依据，结合行业技术标准以及智能电网变电运行情况建立科学完善的调度管理体系，制定详细全面的调度管理细则，并对现场调度管理管理制度进行优化完善，从根本上提升调度管理水平。制定调度管理标准化体系应包括调度管理数据记录要求、电线检查与更换操作方法、调度管理质量检查标准等。

2.7 建立智慧调度管理体系

在智能电网变电运行期间可建立智慧调度管理体系，开展智慧调度管理。智慧调度管理中心具备数据采集、数据分析、调度通信、视频监控以及误调度预警功能，可实现对智能电网的实时监控与智能调度管理，全面提升调度管理效率。与传统的调度管理手段相比，智慧调度管理中心将现代先进的大数据挖掘技术、分析技术以及贝叶斯网络算法、数据模型等有机结合起来，实现了对智能电网的全面覆盖、动态监测以及智能化管理、智慧调度管理中心具备网格点实时扫描监控的功能。

调度管理中心的神经网格化实时扫描智能电网，能准确定位系统站误调度点、高能耗点、波动点、异常点等。场站每一格点任何状态的异动都会迅速推送到分析模块，直接解决了传统的调度管理手段问题点发现滞后的问题，极大缩短问题点从发现到解决的时间。智慧调度管理中心集合了如遥控技术、超声波探测技术、等各项先进的功能与技术，能够对智能电网变电运行状态进行全面维护。