浅谈“配网调控”决策支持系统

何冬梅

摘 要： 基于IEC标准的信息交换总线建设和“三遥”终端覆盖率的大幅提高，在保证采集到足够的配网信息基础上，结合综合配电自动化获得的实时信息、负荷管理系统和低压集抄系统获取的准实时数据、上一级调度自动化系统获取的高压电网网络拓扑等信息，从而为“配网调控”决策支持系统提供了多数据源，为系统搭建及应用创造了条件。

关键词： 多数据源；诊断；决策；支持

一、引言

为了保障社会经济的可持续性发展，改善环境质量，中国在“十三五”规划中，重点提出了发展低碳节能技术，推动新能源及可再生能源的应用，倡导绿色可持续发展的路线方针。智能电网则是解决这些问题的重要途径，国家已明确提出了建设智能供电网络的战略目标。智能配电网将成为供电网络的重要组成部分，密不可分。智能电网关键技术研发与智能电网建设得到了国际上的广泛关注，国内也在积极开展相关工作，大力发展智能配电网，如何最大程度上协助调度人员，规范操作过程，减少误操作行为的发生，缩短故障处理时间，提高电网安全可靠运行及抗干扰能力，同时有效提高调度工作准确率和管理效率，则是我们开发此系统的目的。本文对该系统的思路、特点及功能进行简要概述。

二、决策支持系统的思路

随着电网迅速发展壮大，各种分布式电源的加入，电网结构日趋复杂，对电网调度安全性、准确性的要求将越来越高，同时配网实施集中调度改革，调度范围的设备数量迅速激增，在实际生产操作过程中，调度命令正确性无法得到保证，为此调度业务支持系统需要做出相应改善。其主要思路是在标准型配电自动化主站系统上扩展智能决策算法实现与输电网调度的协同处理与控制，并根据基于配电网全局拓扑信息给出全局最优的故障负荷转移方案采取响应措施，实现配电网多故障紧急情况的精细化控制。最终提高配网集中调度的工作可靠性和管理效率。“配网调控”决策支持系统应遵循如下规则：

首先，系统应相对独立又具有较强的兼容性及扩展性，系统分析数据来源于自动化各类渠道，又不得影响其它系统的运行，实行统一管理，同时为今后自动化升级改造预留接口，为系统升级做准备。其次，“配网调控”决策支持系统应满足国家电监会颁布的《电力二次系统安全防护规定》，不得对调度自动化任何数据进行删除，修改和操作，不得危害到调度自动化系统的安全稳定。最后，系统应具备学习能力，可根据运行经验对分析决策算法进行优化。

三、决策支持系统的特点

本系统应具有调度防误规则库，规则库依据倒闸防误操作要求及调度运行规程，同时结合网络结构，电网潮流进行拓扑分析，形成防误逻辑规则。计算配网实时网络潮流，提供合解环操作、转电操作等辅助决策。

支持多种自动化方式下的故障区段定位，推出故障隔离操作方案及非故障区域最优负荷转移方案，能实现基于多数据源协调的配电网综合故障诊断分析，能根据计划停电的停电范围、负荷分布情况等，提供开关分合操作等辅助决策。可储存系统运行各类信息，为系统安全稳定运行提供保障。服务器中的数据库应定时备份或采用阵列储存，保障系统数据的安全可靠。

系统采用CS模式进行搭建，具备统一、开放的数据接口，方便其它各类数据源的接入，具备完善的约束机制，系统调度防误规则库可根据调度生产要求进行配置，并符合电力系统操作规程；利用SCADA系统的采集量进行数据实时校验，并采用自定义条件，使用学习算法，充分利用电网状态进行在线分析和防误闭锁，而不仅是局部进行防误。各类规则要求应充分满足国家电網《电力安全工作规程》、《电网调度规程》等有关文件的原则要求，杜绝错误规则的出现。调度防误规则库严格遵守电力系统调度运行规程及倒闸操作的防误要求了；采用面向对象的的计算机技术，基于SCADA平台的实时数据，结合网络拓扑分析进行调度操作防误逻辑分析判断。

“配网调控”决策支持系统利用主站系统标准接口，接收“三遥”等多种自动化方式下的配网故障信息，根据故障区域的自动化方式，提供针对性的故障处理方案：

对全“三遥”区域，提供全遥控故障处理方案，在此方式下，可以选择故障隔离与恢复操作的遥控方案自动执行，从而将用户停电时间最小化，提高供电可靠性。

对部分“三遥”或无“三遥”区域，仅有“一遥”、“二遥”信号的区域，提供全遥控故障处理方案和最小化隔离故障方案两种分析结果。全遥控故障处理方案可以由调度人员直接下发遥控命令，对故障区域进行快速隔离，非故障区域恢复供电，但隔离范围会由于“三遥”覆盖率小而有所扩大，使得停电用户数有所增加，但非故障区域的用户却可以快速的实现恢复供电，从而缩短停电时间；最小化隔离故障方案会将隔离区域限制在故障点周围，即仅对故障区域边界的分断设备进行操作，可以精确定位故障区域，但由于设备的非可控，只能通过人工对方案中无法遥控的开关进行操作。虽然与全遥控方案相比增加了一些停电时间，但是由于能够快速定位故障，还是能够缩短故障处理时间，从整体上提高供电可靠性。

四、系统功能建设

系统具有面向对象的调度防误规则库，该规则库满足调度运行规程及倒闸操作的防误要求。具备图、库、模一体化功能，在接线图上直接通过点击即可操作，操作更为简捷且准确。根据调度生产要求进行配置，并符合电力系统操作规程；在实际运作过程中，运行人员不断积累经验，并将经验转换成相应的规则库，实现系统智能升级。系统根据调度防误规则库，对调度工作人员下达指令进行防误规则判断，指令违反操作规范，辅助系统进行事项告警；指令正确，生成操作顺序指令票，并支持文件保存或者文件打印。值班室应配有报警功能，对不符合规则库的操作进行语音及图形预警，确保能及时进行纠偏。系统可模拟进行开关倒闸操作、挂警示标识牌，装设接地线等虚拟操作。系统主站可接收“三遥”等多种自动化方式下的配网故障信息，分层分布式实施FA功能，以便当电网发生故障时，能够快速、准确的将故障区域隔离、非故障区域送电的方案提供给调度工作人员进行参考。同时研究在故障消除后如何以最优运行方式恢复供电。可以根据计划停电的停电范围、负荷分布情况等，为调度人员提供倒闸操作等辅助决策。

系统依据一次设备的拓扑连接关系，在SCADA系统采集配电网实时数据的基础之上，进行配电网实时网络潮流计算，当调度人员进行合环操作时，在潮流计算基础上进行合环电流的计算，计算合环点的冲击电流、合环后的稳态电流等合环运行信息，同时计算转供电源点的负荷冗余度，合理分配负荷，使得在转供后，不会因负荷过载而导致电网故障，分析合环操作前后的电网变化，得出合环操作对电网带来的影响，并与线路设备的参数进行分析比较，从而推出合环转电辅助决策，对有隐患的解合环操作给予提醒。当调度人员进行解环操作时，判断解环点两侧的线路负荷是否能承载解环后各个用户的累加的负荷，即在解环后，避免出现一条线路负荷过重而导致故障的情况。辅助决策系统通过电网实际接线方式和运行方式，分析解合环操作对电网运行带来的影响，给出解合环操作的约束条件或操作提醒，为解合环转电操作提供科学的辅助决策。

五、结束语

实践表明，该系统能够降低倒闸操作过程中误操作的概率，提高合环转电的安全性，加快故障处理速度，减少故障状态下的停电时户数，为配网调控提供可靠、高效的决策支持。

参考文献

[1]《现代数据库设计理论及新技术研究》，鲁晔？李奋华？王文霞？编著，水利水电出版社.

[2]《配电自动化工程技术与应用》，郑毅 刘天琪？主编，中国电力出版社.

[3]《电力系统调度自动化》，吴文传 张伯明 孙宏斌？编著，清华大学出版社.endprint