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摘 要: 下文主要结合笔者多年的工作实践经验,对电网自动调度系统是电力部门中保证设备安全运转的重要组成部分叙述,为应对电网应急抢修的需要,开发了多代理系统协调机制。
关键词: 电网; 重大故障; 应急抢修; 自动调度系统
1 应急抢修自动调度系统
对电网运行中可能发生的事故和自动化系统的通信错误等异常,可以通过自动调度系统能量管理系统、SCADA 系统以及人员记录,进行分析判断,同时还需要对故障的类型进行判断,以采取分组的无线服务技术来对处理的措施去通知相关的部门和人员。
( 1) 信息采集和命令执行子系统
信息采集和命令执行子系统是指设置在发电厂和变电站中的远动终端。远动终端与主站配合可以实现四遥功能: 遥测的主要功能是采集并传送电力系统运行的实时参数; 遥信的主要功能是采集并传送继电保护的动作信息、断路器的状态信息、形成事件顺序记录等; 遥控的主要功能是接受并执行从主站发送的遥控命令,并完成对断路器的分闸或合闸操作; 遥调的主要功能是接受并执行从主战发送的遥调命令,调整发电机的有功功率或无功功率等。
( 2) 信息传输子系统
信息传输子系统按其通道的制式不同,可分为模拟传输系统和数字传输系统两类。对于模拟传输系统,远动终端输出的数字信号必须经过调制后,才能传输。模拟传输系统的质量指标可用其衰耗—频率特征,相移—频率特征、信噪比等反映,它们都将影响到远动数据的误码率。对于数字传输系统,低速的远动数据必须进经过数字复接设备,才能接到高速的数字通道。随着通信技术的发展,数字传输系统所占比重将不断增加,信号传输的质量也将不断提高。
( 3) 电网及 SCADA 系统紧急故障提取和转发生成库系统
电网通常处理故障是先由运行人员分析故障原因,以电话和书面的形式通知相关的维修人员来处理,但存在较大的人为疏漏。运用 SCADA系统,就可以自动的对电网系统中的故障和管理缺陷进行分类,但目前还没有明确电网系统故障等級的分类文件,且受运行人员的专业局限,无法对故障进行准确的定位。对此,运行部门可以根据运行经验生成一数据库,应对运行中的所出现的各种重大故障和隐患。在故障的第一时间,做出正确判断,通过 GPRS 以短信的方式直接通知相关的检修人员及时进行处理。大大缩短电网故障的处理时间,且降低了事故扩大的可能性。
( 4) 操作人员干预处理系统
在电力调度的过程中,所有的信息都要在经过人工的干预后才能进行发送,同时也可以采取全自动和半自动的方法来进行发送。在系统平台中会有很多平台之外的重要通知和突发事件需要人工来进行传送,这是需要通知信息已经闭环的操作人员的。面对这种状况,操作人员干预处理系统就要对系统本身所不能全面的界定的类型按照相关的管理条例来及时地做出快速的反应,对因为超时而无法及时处理的重大故障要形成一个专门的工作报告送管理部门来实施解决。操作人员干预处理系统可以实时地采集缺陷信息并进行管理和记录,按照规定对超时消缺的,以人工操作干预的方式以手机或上网提示对相关的管理者和具体责任人( 在管理系统中储有需要通告和已通告人员的名单) 。以加强对电网故障真实情况进行核查,从而及时地做出最准确的判断。
2 多代理系统协调机制
新型应急抢修措施采用黑板模式协调机制的多代理系统框架,由黑板、信息采集子系统、各知识源等组成。
( 1) 黑板模式
黑板可以将故障求解的整个过程记录下来,并很好地协调每个代理层。黑板模式实质上和数学题目的求解过程差不多,首先,需要有多个知识源,且每个知识源都能相互合作,然后,经过问题的提出、描述、分解等过程,得出符合条件的中间解,最终形成一个整体解。
( 2) 各知识源的功能
黑板模式将不同领域和求解问题的专门知识划分为相互独立的知识源,每个知识源都具有独立完成某项任务的功能。在应急抢修过程中,比较常用的 4 种知识源分别是,故障初始数据采集知识源、适应性测度计算知识源、抢修预案计算知识源、抢修班组知识源。初始数据采集知识源功能主要是信息及时收集,反映重大故障的信息,包括地理信息、数据采集信息等。一旦电网发生故障,这一知识源便会将信息提交到黑板解存部分的初始层; 适应性测试计算知识源主要负责对故障信息以及应急抢修的资源配置进行初步计算,最终形成抢修小队的分组方案,并将结果提交给黑板; 抢修预算案计算知识源负责对上两个知识源的整合工作,结合适应性测度计算知识源的信息和第二个知识源的方案进行优化,从而得出最好的应急抢修方案,并提交给黑板;最后抢修班组知识源则负责最后的实际分配和执行工作。
( 3) 应急抢修流程
在运用黑板模式的情况下,整个应急抢救过程显得非常有秩序。首先,在电网发生故障后,多代理系统马上启动,知识源将收集到的信息发送给黑板,黑板接收信息并将信息更新到黑板初始层。这一适应性测度计算知识源就被触发了,知识源开始初步方案计算; 其次,适应性测度计算知识源依据初始层的电网故障信息对故障做出初步应急抢修方案,并触发下一阶段的优化; 再次,根据前一知识源的初步方案以及黑板的故障信息,抢修预案计算知识源再进行加工处理,形成最佳应急抢修方案; 最后,知识源将信息发送给抢修班组知识源,该知识源便根据信息编排抢修小队,各小队根据最佳方案进行抢修,这样,电网重大故障应急抢修的任务就顺利完成了。
关键词: 电网; 重大故障; 应急抢修; 自动调度系统
1 应急抢修自动调度系统
对电网运行中可能发生的事故和自动化系统的通信错误等异常,可以通过自动调度系统能量管理系统、SCADA 系统以及人员记录,进行分析判断,同时还需要对故障的类型进行判断,以采取分组的无线服务技术来对处理的措施去通知相关的部门和人员。
( 1) 信息采集和命令执行子系统
信息采集和命令执行子系统是指设置在发电厂和变电站中的远动终端。远动终端与主站配合可以实现四遥功能: 遥测的主要功能是采集并传送电力系统运行的实时参数; 遥信的主要功能是采集并传送继电保护的动作信息、断路器的状态信息、形成事件顺序记录等; 遥控的主要功能是接受并执行从主站发送的遥控命令,并完成对断路器的分闸或合闸操作; 遥调的主要功能是接受并执行从主战发送的遥调命令,调整发电机的有功功率或无功功率等。
( 2) 信息传输子系统
信息传输子系统按其通道的制式不同,可分为模拟传输系统和数字传输系统两类。对于模拟传输系统,远动终端输出的数字信号必须经过调制后,才能传输。模拟传输系统的质量指标可用其衰耗—频率特征,相移—频率特征、信噪比等反映,它们都将影响到远动数据的误码率。对于数字传输系统,低速的远动数据必须进经过数字复接设备,才能接到高速的数字通道。随着通信技术的发展,数字传输系统所占比重将不断增加,信号传输的质量也将不断提高。
( 3) 电网及 SCADA 系统紧急故障提取和转发生成库系统
电网通常处理故障是先由运行人员分析故障原因,以电话和书面的形式通知相关的维修人员来处理,但存在较大的人为疏漏。运用 SCADA系统,就可以自动的对电网系统中的故障和管理缺陷进行分类,但目前还没有明确电网系统故障等級的分类文件,且受运行人员的专业局限,无法对故障进行准确的定位。对此,运行部门可以根据运行经验生成一数据库,应对运行中的所出现的各种重大故障和隐患。在故障的第一时间,做出正确判断,通过 GPRS 以短信的方式直接通知相关的检修人员及时进行处理。大大缩短电网故障的处理时间,且降低了事故扩大的可能性。
( 4) 操作人员干预处理系统
在电力调度的过程中,所有的信息都要在经过人工的干预后才能进行发送,同时也可以采取全自动和半自动的方法来进行发送。在系统平台中会有很多平台之外的重要通知和突发事件需要人工来进行传送,这是需要通知信息已经闭环的操作人员的。面对这种状况,操作人员干预处理系统就要对系统本身所不能全面的界定的类型按照相关的管理条例来及时地做出快速的反应,对因为超时而无法及时处理的重大故障要形成一个专门的工作报告送管理部门来实施解决。操作人员干预处理系统可以实时地采集缺陷信息并进行管理和记录,按照规定对超时消缺的,以人工操作干预的方式以手机或上网提示对相关的管理者和具体责任人( 在管理系统中储有需要通告和已通告人员的名单) 。以加强对电网故障真实情况进行核查,从而及时地做出最准确的判断。
2 多代理系统协调机制
新型应急抢修措施采用黑板模式协调机制的多代理系统框架,由黑板、信息采集子系统、各知识源等组成。
( 1) 黑板模式
黑板可以将故障求解的整个过程记录下来,并很好地协调每个代理层。黑板模式实质上和数学题目的求解过程差不多,首先,需要有多个知识源,且每个知识源都能相互合作,然后,经过问题的提出、描述、分解等过程,得出符合条件的中间解,最终形成一个整体解。
( 2) 各知识源的功能
黑板模式将不同领域和求解问题的专门知识划分为相互独立的知识源,每个知识源都具有独立完成某项任务的功能。在应急抢修过程中,比较常用的 4 种知识源分别是,故障初始数据采集知识源、适应性测度计算知识源、抢修预案计算知识源、抢修班组知识源。初始数据采集知识源功能主要是信息及时收集,反映重大故障的信息,包括地理信息、数据采集信息等。一旦电网发生故障,这一知识源便会将信息提交到黑板解存部分的初始层; 适应性测试计算知识源主要负责对故障信息以及应急抢修的资源配置进行初步计算,最终形成抢修小队的分组方案,并将结果提交给黑板; 抢修预算案计算知识源负责对上两个知识源的整合工作,结合适应性测度计算知识源的信息和第二个知识源的方案进行优化,从而得出最好的应急抢修方案,并提交给黑板;最后抢修班组知识源则负责最后的实际分配和执行工作。
( 3) 应急抢修流程
在运用黑板模式的情况下,整个应急抢救过程显得非常有秩序。首先,在电网发生故障后,多代理系统马上启动,知识源将收集到的信息发送给黑板,黑板接收信息并将信息更新到黑板初始层。这一适应性测度计算知识源就被触发了,知识源开始初步方案计算; 其次,适应性测度计算知识源依据初始层的电网故障信息对故障做出初步应急抢修方案,并触发下一阶段的优化; 再次,根据前一知识源的初步方案以及黑板的故障信息,抢修预案计算知识源再进行加工处理,形成最佳应急抢修方案; 最后,知识源将信息发送给抢修班组知识源,该知识源便根据信息编排抢修小队,各小队根据最佳方案进行抢修,这样,电网重大故障应急抢修的任务就顺利完成了。