智能電網調度可視化系統(tǒng)從人出發(fā),將人作為主體部分,人與計算機形成一個新的整體,利用人的智力和計算機強大的計算能力,各司其能,使系統(tǒng)智能化程度達到最大。調度員在調度系統(tǒng)中的重要性不言而喻,而現(xiàn)有系統(tǒng)在設計時沒有合理利用人的智力。將調度員的智慧用于系統(tǒng)中,將有效提高系統(tǒng)性能,這種基于“調度員思維模式”與“人機一體化”的系統(tǒng)將打破常規(guī),為電網系統(tǒng)的發(fā)展與進步貢獻出寶貴的力量。
人的智能主要可分為3個,第一個是智慧,它與個人的受教育程度以及生活閱歷有很大關系,它影響著人生的一系列重大決策;第二個是智力,是人的智能的主要組成部分,它與個人的認知緊密相關,人們通過自己對事情的感覺、記憶和思考對發(fā)生的具體事情進行具體分析,給出一定的判斷和相應的解決措施;第三個是技能,它是人的智能的基礎部分,它指的是人通過感覺器官、語言等與外界環(huán)境相互作用的一種能力。在智能電網調度可視化系統(tǒng)中,這三個方面的作用都無可取代,相輔相成。智慧主要體現(xiàn)在調度員個人素質上,它主要負責調度員情緒的調節(jié),智力與技能在人與計算機的合作中將擔任重要角色。智能電網可視化調度系統(tǒng)充分利用人類的智慧。計算機彌補了人的計算效率低、出錯率高、極易疲勞的不足,人類智慧彌補了計算適應性弱、學習能力低等缺點。
為迎合智能電網的高速發(fā)展需要,該系統(tǒng)需滿足很多條件,在設計時應遵循很多準則。首先,系統(tǒng)應具有整合功能,可將大量數據進行快速合理的整合,系統(tǒng)的各個功能也要可以整合;其次,系統(tǒng)應該更加開放,非平臺的第三方也可以與平臺之間進行信息交流,第三方數據可以接入,也可以輸出;還有,系統(tǒng)應包含專家給出的分析以及建議,將專家給出的分析結果和建議建立專門的信息庫,給調度員提供參考意見;最后,該系統(tǒng)還應制定屬于自己的標準,標準的制定有利于系統(tǒng)的管理。
該可視化系統(tǒng)的顯示分為3行,第一行主要是整個系統(tǒng)的運轉情況,這是調度員最應該關心的問題,當系統(tǒng)正常運轉時,這一行的顯示很少,幾乎沒有。但是,當系統(tǒng)的運轉發(fā)生問題,進入預警狀態(tài),系統(tǒng)應立即將信息用圖形顯示在界面上,用顏色的深淺變化來表達警告等級,顏色越深,警告等級越高。第二行主要顯示系統(tǒng)與非安全狀態(tài)的距離,若系統(tǒng)運轉良好,則將系統(tǒng)與非安全狀態(tài)的距離在界面上顯示出來,并同時給出相應的解決措施,系統(tǒng)每5分鐘檢查一次。第三行顯示系統(tǒng)監(jiān)測的具體參數的變化情況,調度員根據其變化,憑經驗判斷系統(tǒng)的運轉狀態(tài)。
為了達到智能電網可視化的目的,我們應主要從以下四點著手,預警、分析、控制和功能的可視化[2]。
預警可視化
要實現(xiàn)智能電網的可視化,預警功能是必不可少的,預警功能可提示平臺的運轉狀況,為調度人員的工作提供良好的參考依據。預警功能將監(jiān)測到的很多容易忽視的問題顯示出來,并實時發(fā)出警告的信號。還能從系統(tǒng)出錯較多的地方找出設備損壞的嚴重程度。
分析可視化
為了讓調度員更直觀的了解全網電壓的運轉情況,從而做出更科學準確的判斷,在顯示時可采用降序或升序的方式按電壓大小值進行排序,這有利于調度員對系統(tǒng)運轉有更加全面的認識,能更好的掌控系統(tǒng)的運轉。當設備發(fā)生超載或者有些功能無法實現(xiàn)時,采取按靈敏度排序的形式可有效提高其處理問題的效率。但系統(tǒng)不能同時處理過多的信息,處理目標不能太多,當目標太多時,計算機計算速率下降,系統(tǒng)很難快速運轉,調度員無法準確快速的做出判斷,會為調度工作帶來難題。
控制可視化
我們通過分析電壓和發(fā)電設備,將其結果用更加直觀的可視化圖形顯示在界面上,調度員的監(jiān)測工作將更加方便,工作量也大大減少,工作效率也將有很大提高,與此同時,調度員也能對全網的運轉情況有更深刻與清晰的了解,對調度員及時做出判斷有很大幫助。
觀測可視化
該系統(tǒng)根據區(qū)域的靈敏度劃分區(qū)域,不同區(qū)域的設備都得單獨分析。每個區(qū)域的設備是否有重載現(xiàn)象的發(fā)生、以及重載情況所占的比例、每個區(qū)域的電壓值是否在安全值以下、超過安全值的比例都是需要分析的,除此之外,還有系統(tǒng)的容載比也是需要分析的,電網的平衡分析與安全監(jiān)測也是必不可少的。除了對系統(tǒng)進行分區(qū)處理,還需要對電網斷面信息進行監(jiān)測。
智能電網調度可視化系統(tǒng)的關鍵技術
智能電網調度可視化是一項復雜的項目,它覆蓋面廣,涉及問題多,其中有幾個技術很關鍵,是必須解決的。
智能預警技術
現(xiàn)有的預警技術種類繁多,但是形式都比較單一,可提供的功能也很少,F(xiàn)階段的預警功能都是通過采集數據對電網的運轉狀態(tài)進行分析,如:連續(xù)潮流穩(wěn)定計算、靈敏度計算、故障篩選與排序等,然后將系統(tǒng)實時監(jiān)測的數據進行分析穩(wěn)定性計算,這種計算方式與監(jiān)測同時進行,從而發(fā)生預警信號。這種單一的預警一般是提前設置系統(tǒng)的警戒值,一旦高于該值,系統(tǒng)就自動報警。然而,這種預警方式已經不能滿足現(xiàn)在日新月異的發(fā)展,我們在針對系統(tǒng)故障分析時,不僅需要分析系統(tǒng)是否處于警戒狀態(tài),還需要判斷故障的類型,不同類型的故障可用不同方式的信號預警,不同故障之間有時候也會相互關聯(lián),這也會導致預警信號的變化,這樣更有利于調度員及時做出判斷。預警針對的對象一般都是某些監(jiān)測的原件,幾乎沒有預警是針對系統(tǒng)的,沒有站在系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度去考慮。針對這些不足之處,本文預警的監(jiān)測對象涉及面更廣,無論是元件還是系統(tǒng)都是監(jiān)測的目標,同時不管系統(tǒng)的動態(tài)還是靜態(tài)的運轉情況都會進行分析,而且監(jiān)測范圍分區(qū)進行,整個區(qū)域都要進行監(jiān)測。這種多層級的監(jiān)測可有助于調度員快速了解系統(tǒng)各個區(qū)域的不同狀態(tài)的運轉情況以及整個系統(tǒng)的運轉情況。
電網的運行需要更加堅定的理論基礎,傳統(tǒng)的理論涉及復雜的計算,已經不能滿足電網的快速發(fā)展。仿真與建模在各個領域都得到了應用,其準確度高,計算速度快,結果清晰等優(yōu)點可有效提高調度員的工作效率。該技術的實現(xiàn)需先通過各種高精密儀器測量得到系統(tǒng)的拓撲結構,還需要實時監(jiān)測頻率以及電壓等信息,然后以此為依據,在線進行建模與仿真分析,最后判斷系統(tǒng)的性能狀態(tài)。
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