智能电网调度可视化系统的设计与实现 杨金龙

智能电网调度可视化系统的设计与实现杨金龙

发表时间：2018-10-01T10:57:50.713Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：杨金龙

[导读] 摘要：智能电网的调度中心是指导整个电网平稳安全运转的核心，它不仅负责电网系统的输电、配电以及电的调度业务，还负责发电、变电和用电等，是整个系统的决策中心。

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摘要：智能电网的调度中心是指导整个电网平稳安全运转的核心，它不仅负责电网系统的输电、配电以及电的调度业务，还负责发电、变电和用电等，是整个系统的决策中心。电网系统的稳定运转与各个功能模块之间的互相协调紧密相关，而调度系统就是这个协调的中心。调度系统的核心要素是调度员，调度员工作效率与判断的准确度决定着整个系统的运转情况。将数据用图像的方式显示可以提高调度员的工作效率，使系统高效稳定地运转。

关键词：智能电网调度；可视化系统；设计实现

1智能电网设计思想

智能电网调度可视化系统从人出发，将人作为主体部分，人与计算机形成一个新的整体，利用人的智力和计算机强大的计算能力，使系统智能化程度达到最大。而现有系统在设计时没有合理利用人的智力。将调度员的智慧运用于系统中，可以提高系统性能，这种基于“调度员思维模式”与“人机一体化”的系统将打破常规，为电网系统的发展与进步做出贡献。人的智能主要可分为三个方面：第一是智慧，它与个人的受教育程度以及生活阅历有很大关系，它影响着人生的一系列重大决策；第二是智力，是人的智能的主要组成部分，它与个人的认知紧密相关，人们通过自己对事情的感觉、记忆和思考对发生的具体事情进行具体分析，给出一定的判断和相应的解决措施；第三是技能，它是人的智能的基础部分，是指人通过感觉器官、语言等与外界环境相互作用的一种能力。在智能电网调度可视化系统中，这三个方面的作用无可取代，相辅相成。智慧主要体现在调度员个人素质上，它主要负责调度员情绪的调节，智力与技能在人与计算机的合作中将担任重要角色。在智能电网可视化调度系统中，计算机弥补了人的计算效率低、出错率高、极易疲劳的不足，人类智慧弥补了计算机适应性弱、学习能力低等缺点。

2智能电网调度可视化系统设计

为迎合智能电网的高速发展需要，该系统需满足很多条件，在设计时应遵循很多准则。首先，系统应具有整合功能，可将大量数据进行快速合理的整合，系统的各个功能也应整合；其次，系统应该更加开放，非平台的第三方也可以与平台之间进行信息交流，第三方数据可以接入，也可以输出；还有，系统应包含专家给出的分析以及建议，将专家给出的分析结果和建议建立专门的信息库，给调度员提供参考意见；最后，该系统还应制定属于自己的标准，标准的制定有利于系统的管理。在该系统中，若干个可视化的界面被设计出来，界面上的很多功能也得到了实现，可用于实时计算的大量算法也被应用于该系统，形成了多数据彼此融合的系统，智能电网调度可视化系统的构成框架如图1所示。

图1智能电网调度可视化系统框架

该可视化系统的显示分为3行，第一行主要是整个系统的运转情况，这是调度员最应该关心的问题，当系统正常运转时，这一行的显示很少，几乎没有。但是，当系统的运转发生问题，进入预警状态，系统应立即将信息用图形显示在界面上，用颜色的深浅变化来表达警告等级，颜色越深，警告等级越高。第二行主要显示系统与非安全状态的距离，若系统运转良好，则将系统与非安全状态的距离在界面上显示出来，同时给出相应的解决措施，系统每5分钟检查一次。第三行显示系统监测的具体参数的变化情况，调度员根据其变化，凭经验判断系统的运转状态。

3智能电网调度可视化系统的关键技术

3.1智能预警技术

现有的预警技术种类繁多，但是形式都比较单一，可提供的功能也很少。现阶段的预警功能都是通过采集数据对电网的运转状态进行分析，如连续潮流稳定计算、灵敏度计算、故障筛选与排序等，然后将系统实时监测的数据进行分析稳定性计算，这种计算方式与监测同时进行，从而发出预警信号。这种单一的预警一般是提前设置系统的警戒值，一旦高于该值，系统就自动报警。然而，这种预警方式已经不能满足日新月异的发展，我们在针对系统故障进行分析时，不仅需要分析系统是否处于警戒状态，还需要判断故障的类型。不同类型的故障可用不同方式的信号预警，不同故障之间有时候也会相互关联，这也会导致预警信号的变化。预警针对的对象一般是某些监测的元件，几乎没有预警是针对系统的，没有站在系统稳定性的角度去考虑。针对这些不足之处，本文预警的监测对象涉及面更广，无论是元件还是系统都是监测的目标，无论系统是动态还是静态的运转情况都会进行分析，而且监测范围分区进行，整个区域都要进行监测。这种多层级的监测有助于调度员快速了解系统各个区域不同状态的运转情况以及整个系统的运转情况。在实际电网运作时，如果系统发生故障，监测到的大量信息与数据会纷涌而至调度中心，调度员在面对大量信息时，很难快速做出判断，错过处理故障的最佳时机。本文利用智能预警技术，将故障类型分为一次、二次、静态和动态故障等，这种筛选机制使调度员可直接了解预警信号的类型与等级，优先处理最紧急的故障，提高系统的安全性。

3.2电网调度可视化控制

通过应用自动电压控制、自动发电控制，可以对电网调度情况进行综合分析，根据其分析结果，能够设置各类直观的可视化界面，并且可以对这些界面进行相关的处理，这样可以让电网调度相关工作人员实现对电网的直观监控与分析，同时，还能促进电网的智能化调

度，有利于加快智能电网的建设步伐。电网调度可视化控制功能在很大程度上可以减轻电网调度相关工作人员的工作压力，同时还能够让电网调度工作人员对电网的实时运行状态有一个全面的把握，有利于促进电网的发展。

3.3电网调度可视化观测

运用可视化计算方法，可以将电网的调度数据直观地显现出来，通过对电网分区的灵活设置，系统可以实现对重载设备的单独分析，还可以单独分析电力电量的平衡性、电压是否合格、电网是否安全等等，通过对这些数据的分析，可以推动电网安全、稳定的运行。通过电网调度可视化观测功能，对电网分区进行灵活设置，可以有效监控电网分区的断面信息，实现电网分区的可视化。

3.4调度、备调与应急一体化技术

一般而言，调度系统、备调系统与应急系统是各自独立的部分，一体化技术不是将其简单的加在一起，而是在管理上的融合。目前系统的管理功能越来越多，不同功能需要不同的数据库与操作界面，对于调度员来说，相似的功能大大增加了工作量，降低了工作效率，对调度员的工作情绪也会产生很大的影响。本文将这些功能实现一体化，信息共享，大大降低了调度员的工作量。这种一体化的机制更有利于系统的维护。

3.5快速仿真与建模技术

电网的运行需要更加坚实的理论基础。传统的理论涉及复杂的计算，已经不能满足电网的快速发展。仿真与建模在各个领域都得到了应用，其准确度高、计算速度快、结果清晰等优点可以提高调度员的工作效率。该技术的实现首先要通过各种高精密仪器测量得到系统的拓扑结构，还需要实时监测频率以及电压等信息，然后以此为依据，在线进行建模与仿真分析，最后判断系统的性能状态。

结论

综上所述，现阶段，社会用电需求越来越大，未来电网的发展趋势也越来越明朗，作为智能电网的建设人员，必须要有效应用先进的科学技术，提升电网调度的水平，增加电力企业经济效益，确保电力企业的可持续发展。

参考文献：

[1]赵沁.浅谈智能电网调度的自动化及其可视化[J].中国高新技术企业，2015，2（20）：101~102.

[2]卢迎.智能电网调度的自动化和可视化研究[J].电子技术与软件工程，2014，10（08）：89~91.