试论大运行模式下的电网调度自动化系统管理

李丽丽　张琳

摘要：电网调度自动化系统是电网调度和变电监控的重要技术支持系统，在调控一体化模式下面对多方面的挑战。 为积极推进“大运行” 体系建设应加强电网调度自动化系统的基础建设，对不满足调控一体化要求的系统进行改造，同时将智能调度等先进技术成果引入调度自动化系统， 不断提升系统智能化水平。

前言

目前，国家电网公司全面推进人力资源、财务和物资集约化管理，积极构建“大规划、大建设、大运行、大生产及大营销”体系，通过实施集团化运作，集约化发展，精细化管理和标准化建设，实现公司发展方式的转变。其中，“大运行”的重点是实现各级调控一体化，建立各级变电设备运行集中监控业务与电网调度业务高度融合的一体化调控体系。构建“大运行”体系，有利于增强电网抵御和防范风险的能力，有利于提高生产运行的集约化水平，有利于进一步提升各级调度对电网运行的协同能力和整体驾驭能力。

调控中心一体化要求电网调度自动化系统提供强有力的技术支撑，电网调度自动化系统需要同时接入该地区所有变电站的全部数据信息，同时实现各变电站状态监视、遥控操作及故障分析处理等功能。现有的电网调度自动化系统在数据处理、信息分流及异常监视等各方面都面临着新的挑战。

一、电网调度自动化系统的现状

电网调度自动化系统是监控电网运行的实时系统，具有很高的实时性、安全性和可靠性，其主要功能包括：数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、历史数据库管理、历史趋势、报表生成与打印、 画面编辑与显示、Web 浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆及调度员培训等。

调度自动化系统具有操作监视屏幕化的特点，不管有人值班还是无人值班， 变电监控人员都是面对微机屏幕进行变电站的全方位监视与操作。目前，变电监视人员的主要工作就是在微机上浏览变电站工作状况， 监视各种数据和报警信息。

二、大运行模式与调控一体化

目前，我国的变电监控运行与管理方式主要有变电站分站监控、 集控站分片控制和集控中心三种模式。随着电网规模的迅速扩张，变电站投产数量快速增加，变电站分站监控和集控站分片控制模式的运行成本高、利用率低等缺陷日益凸显，难以适应电网迅速发展的要求。

为提高电网企业运行效率，国家电网公司推行的大运行模式要求一个地区建立一个调控中心，按作业半径分设若干运行维护操作队，变电站无人值班，调控中心24 h值班。调控人员负责电网调度和设备监控、遥控操作，运行维护人员负责设备巡视、现场操作以及应急处理等。

三、电网调度自动化系统面临的挑战

1. 工作站信息分流

“大运行” 体系的重点是各级变电设备运行集中，监控业务与电网调度业务高度融合的一體化调控体系。电网调度自动化系统同时为调度运行人员和变电监控运行人员提供业务支撑，而且由于地区变电站数量庞大，监控运行人员必须分组分片进行监控，因此在电网调度自动化系统中必须对采集的自动化信息进行分流，实现每个用户界面上只显示该用户所需的信息，各用户间互不干扰。

在变电站分站监控或集控站分片控制的模式下，电网调度自动化系统的信息分流通常是通过厂站端信息的分层通信和主控端信息的选择性屏蔽实现的。为减少自动化系统的层次，减少系统的复杂程度，提高维护效率和效果，调控一体化要求调度、集控必须采用同一套调度自动化系统，因此电网调度自动化系统应具有完善的信息分层和责任区管理功能。

对于监控工作站，电网调度自动化系统应通过责任区、角色、用户及点责任区等设置来形成不同工作站上不同工作人员的权限，实现每个监控工作站只处理该责任区域内的信息。无关的画面、报表和历史数据等不会出现，报警信息窗只显示与该责任区域相关的信息，遥控、置数和挂牌等操作也由各责任区域内的设备负责，从而实现各个监控工作站信息分流、有效隔离。尽管现有的大部分调度自动化系统能够从技术上实现责任区、用户和角色的划分，但是如何灵活直观地划分责任区，提高维护效率，仍是值得研究的问题。

对于调度工作站，电网调度自动化系统既应保留所有变电站全部信息以备查询，又应只显示影响电网安全的重要信息，以防调度运行人员淹没于海量信息而影响决策判断。

2. 智能化报警技术

随着电网规模的扩张，电网调度自动化系统接入的信息越来越多。 在雷雨、 高温等恶劣天气情况下，系统可能瞬时收到大量信号，造成调控人员无所适从， 容易出现认知障碍，即使经验丰富的运行人员，也难以保证及时、准确地进行决策。

目前调度人员辅助决策系统的研究方法有机器学习、决策树等，也有基于知识、逻辑的智能系统，还有基于调度人员经验和操作规则的专家系统。这类人工智能方法的应用使得调度中心具有一定的智能化水平。在调度辅助决策系统未研究成熟前，对调度自动化系统报警信息进行智能化理解和处理，是目前更具实施性的措施。为了及时将变电运行工况和潜在威胁通知相关运行人员，减轻调控人员工作压力，应开发利用电网调度自动化系统的智能功能，辅助调控人员辨识电网异常状态。

调控人员最为关注的是报警信息，报警信息包含遥测越限、开关事故跳闸及保护动作等。报警信息不同于事项 事项是指电网中发生的任何遥信状态变化， 通常顺序记录以便于事后查询，报警信息则关注电网设备的异常状态。

3. 面向多种专业需求

“大运行”模式下，电网调度自动化系统不仅为调度、 变电监控人员服务， 还需要兼顾方式、保护和自动化人员的需求。各种专业的出发点不同，对电网调度自动化系统的要求也不同。 例如， 调度业务倾向于关注整个电网的网架结构和潮流分布； 变电监控侧重于关注变电站内部接线方式和变压器负载等； 保护人员侧重于关注保护装置定值、 状态等信息； 自动化人员侧重于关注通道状态、 网络设备状态等。

一方面，随着变电站自动化技术的发展，变电站接入电网调度自动化系统的信息越来越多。另一方面，工作站各专业人员只关注自己专业份内的信息，不希望其他信息干扰自身正常工作。因此，电网调度自动化系统除了应具有足够的数据存储能力和数据处理能力外，还应为各专业提供界面统一、数据一致的各种服务，并实现同一工作站上不同专业人员的信息分流和过滤。

4. 环境监控和异常监控

电网调度自动化系统应具有相关的环境监控和异常监控措施。

1）对机房温度、空调系统及电源系统等实现自动监控，一旦异常，通过短信平台自动发送信息给相关人员。

2）对电网调度自动化系统的服务器 /工作站工况（CPU、内存和硬盘），网络设备状况（端口状态和流量），通信通道工况和主要进程等实现自动监控，一旦异常，通过短信平台自动发送消息给相关人员。

3）对数据库、应用程序和系统程序实现自动备份技术，实现主备自动切换。 在条件成熟的情况下，应采用异地容灾技术建立备用调度自动化系统。

四、结束语

电网调度自动化系统是电网调度和变电监控的重要技术支持系统，在调控一体化模式下面对多方面的挑战。为积极推进“大运行”体系建设，应加强电网调度自动化系统的基础建设，对不满足调控一体化要求的系统进行改造，同时将智能调度等先进技术成果引入调度自动化系统，不断提升系统智能化水平。