未来电网智能调度发展探究

未来电网智能调度发展探究

王达王宁

（河北省电力公司河北石家庄050000；华润电力（渤海新区）有限公司河北黄骅061100）

摘要：从目前现有的调度技术出发，在国网公司全面建设“大运行”厂、网及站的大背景下，传统调度中存在着影响电网安全和经济的问题，一旦电网发生故障或出现异常情况后，故障和告警信息太多，从而导致调度员很难及时判断故障点的位置和严重程度。智能调度通过可视化智能系统体现。本文将阐述智能调度概念及其可视化智能系统的设计，该系统在技术上提供了大量的智能支持，从而保证了电网正常运行。

关键词：智能调度；可视化智能系统

前言

随着电厂、电网及变电站飞速发展，电厂、电网及变电站管理也要上一个新的台阶。目前的电厂、电网及变电站运行系统在日常监视运行和紧急处理时，缺少有效、直观的显示方式来表现复杂、大量的信息，缺少有效的可视化手段对各种应用的计算结果进行高效展示，缺少智能型调度手段，不能进行有效的紧急控制和恢复决策。

电厂、电网及变电站可视化系统可以为调度员进行调度提供直观的可视化图形，帮助调度人员掌握电网、厂与站实时运行态势，直观分析电网、电厂与变电站供需平衡关系，为电网、电厂与变电站优化控制提供辅助决策依据，为调度自动化系统提供崭新的技术手段。可视化技术随着电力系统的发展需要也在不断进步，从最初的电网、电厂与变电站单线图的数据原始表示及列表表示，逐步考虑了颜色、动画、地理位置等因素以及从二维向三维发展，形成了一系列与电力系统运行相对应的可视化表达方式。

本文将阐述智能调度概念及其可视化智能系统的设计，它的出现将满足调度员很多方面需求:如可视化平台展示、电网数据实时监视、电网状态评估和安全分析、辅助决策和离线安全校核，从而保证电网操作的安全性与正确性。

1智能调度的概念及功能

1.1智能调度的概念

智能调度体现在具有人脑一样的分析决策能力和自我进化能力。“经济运行多维决策模型”正是智能调度“大脑”，推动调度系统自主“思考”、智能“操作”。

智能调度以大数据为依托，充分应用现代信息与数据挖掘技术，先对积累的海量历史生产数据、故障、异常分析等进行自我解读、学习，提高分析决策能力；再对实时生产数据进行分析、诊断、预测，辅助电网、厂站调控人员完成各项生产业务，同时不断进行自我进化。

智能调度将调度中负责的各项业务以及各个环节全部智能化、精益化，目标是实现量测采集、数据挖掘、建模、系统分析、潮流计算、计划制订等各个环节的智能化分析、辅助决策和自动控制。高度集成的一体化智能调度系统是未来电网调度的发展趋势，为了实现这一目标，智能调度系统不仅要具备传统调度系统的主要功能，如全景监控、辅助调度员进行决策分析等，更需要运用智能化手段辅助自动化系统运行与维护、运行方式编排、调度值班和发电计划编制等工作。

1.2智能调度的功能

（1）全景监控功能

全景监控主要是实现对电网运行状态和数据的全景感知，在对多领域海量信息的综合处理与深层挖掘的基础上，为调度高级应用和潮流计算提供数据源，并运用先进的可视化手段实时展示整体运行状态和异常信息。

（2）风险分析功能

风险分析实现从整体到局部，对电网运行风险的全面掌控，具体包括风险经验故障集的生成、电网运行趋势分析、安全运行指标计算、在线风险评估、全景风险可视化等部分，提供电网运行风险及报警信息，辅助调度员发现潜在的安全危机并提前进入风险管控，增强大电网的可靠性和安全性。

（3）辅助决策功能

辅助决策在电网设备发生故障等异常情况下，自动给出故障诊断信息与恢复策略；在自动控制手段不能消除异常状态或潜在风险时，主动给出操作建议，辅助调度运行人员决策控制。

（4）自动控制功能

自动控制在现有自动发电控制、自动电压控制、电网稳定实时紧急控制等闭环控制手段的基础上，结合电网指标监控信息，完成有功无功的协调控制、主配网的协调控制、在线优化调度控制等自动控制任务。（5）可视化功能

可视化采用先进的人机交互手段和可视化技术，将调度的工作流程全程动态可视化，实现电网不同监控场景的自由切换和业务监控画面的自动导航功能，使调度人员能够对电网的实时运行情况有一个更加清晰、更加直观的认知，故障发生时通过局部回放功能快速定位故障点，并对故障修复情况进行全程跟踪监控记录，先进的人机交互手段如全息影像和远程模拟控制技术能够提升调度人员的操作体验。2可视化智能系统的设计

2.1系统结构设计

电网可视化智能系统整体设计采用SOA体系，可视化平台和逻辑功能采用插件结构，通过先进的C/S机制，将扩充业务与平台功能隔离开来，保证了在平台功能持续扩充情况下，业务功能也能稳定运行。可视化智能系统丰富了调度自动化系统的功能，它的特点是应用松耦合的方法，在保持现有系统稳定运行的同时，依靠标准交互定义接口共享调度自动化系统的数据、图形和模型。

可视化智能系统通过釆用SOA体系结构，对系统按照服务进行部署，其中基础服务为电网模型和实时数据的获取。同时，作为服务提高的功能还有数据的智能监视、分析、网供电路径计算和操作校核。功能的体现模块包括可视化数据展现、电网状态展示、电网告警事项显示等，这些功能都作为客户端从相应的服务中获取需要的数据。

在电网安全检测体系中，把电网分为正常状态、紧急状态、待恢复状态。可视化智能系统能实时自动跟踪系统当时的运行状态，发现电网中的各类安全隐患；然后，根据系统处于不同的状态，给出不同的校正控制措施建议，其目标是把潜在的安全问题和电网事故处理在孕育阶段。同时，可以在超短期负荷预测的支持下，对15分钟以后的系统运行情况进行分析，以便提前采取预防控制的措施。本系统重点研究正常状态、紧急状态和待恢复状态的在线安全和辅助决策控制。

2.2系统主要功能

可视化智能系统可在线监视与分析系统电网实时运行状态，包括设备运行状态分析及显示、电网运行状态分析及显示，形成事故预想决策方案策略库。经过智能分析，系统可给出恢复电网非故障区域负荷的调整策略，并提供事故处理意见，还包括上述功能展现的可视化展示平台。如图2-1所示，可视化智能系统的功能示意图。

图2-1可视化智能系统的功能示意图

3结论

本文综述了智能调度和可视化智能技术。智能调度通过可视化智能系统体现出来。随着技术的发展和需求的增加，当今电力系统的规模和复杂度在不断增长，可视化技术应用于电力系统的要求也愈加迫切。在此背景下，国内外众多学者相继提出了电力系统可视化技术的研究课题并取得了一定的研究成果。

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