CN106529842A - 电网中的调控操作量化评估系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电网中的调控操作量化评估系统及方法，涉及智能电网技术领域，该系统包括：调控操作设备、调控操作执行终端、评估服务器和与评估服务器连接的实时数据采集设备；实时数据采集设备分布于各个指定区域，用于实时采集电网运行数据，并经由评估服务器传输至调控操作设备；调控操作设备用于生成并记录调度命令，发送给评估服务器；评估服务器用于对调度命令进行风险评估，将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端。本发明提供的电网中的调控操作量化评估系统及方法，能够分析并量化调度操作给电力系统带来的风险，为调控人员的操作提供参考，减少电网调度操作的隐患，有助于增强电网运行的稳定性，进而推动智能电网的发展。

Description

电网中的调控操作量化评估系统及方法
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，尤其是涉及一种电网中的调控操作量化评估系统及方法。
背景技术
随着经济的不断发展和电力需求的日益增加，电网规模和设备数量也在日益增加，使得电力系统的基础建设、技术改造和电网设备检修的任务增多，电网的运行方式也越来越复杂，一方面提高了电力系统的运行效率，另一方面也增大了电力系统运行的不确定性。现有技术中已经针对电力系统的发展需求制定了配合电网检修、改造和优化的电网调度工作，然而，当电网调度行为本身受到不确定因素影响后，其调度操作本身就会存在一定的风险，使得一部分调度操作不仅不配合电网检修的行为，反而给电网带来一定的风险，进而给电网安全稳定运行带来了严重的威胁，也给调度工作带来了巨大的挑战。
针对上述调度操作本身存在一定的风险，给电网安全稳定运行带来了严重的威胁的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电网中的调控操作量化评估系统及方法，以缓解由于调度操作本身存在的风险而给电网安全稳定运行带来严重威胁的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电网中的调控操作量化评估系统，包括：调控操作设备、调控操作执行终端、评估服务器和与该评估服务器连接的实时数据采集设备；评估服务器设置于调控操作设备与调控操作执行终端的连接通道上；实时数据采集设备分布于当前电网的各个指定区域，用于实时采集本区域内的电网运行数据，将采集到的电网运行数据经由评估服务器传输至调控操作设备，其中，电网运行数据包括：电网连接参数和电力系统的电气参数；调控操作设备用于根据接收到的电网运行数据确定需要进行电力调度时，生成并记录调度命令，将调度命令发送给评估服务器；评估服务器根据电网运行数据对调度命令进行风险评估，将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端，其中，评估结果包括：调度操作成功概率和调度操作失败概率，以及调度操作成功和调度操作失败分别对应的风险指标。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述评估服务器包括主服务器和与主服务器连接的多个子服务器，每个子服务器与各个指定区域的实时数据采集设备连接，分别用于接收各个指定区域的电网运行数据；主服务器用于监控每个子服务器的运行状态，并接收调控操作设备发送的指定区域的调度命令，将指定区域的调度命令发送给调控操作执行终端。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述调控操作执行终端的数量为多个，分别与每个子服务器连接，用于接收各个指定区域的评估结果和指定区域的调度命令。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述调控操作设备还用于记录电网历史事故数据和日常调控操作记录；上述评估服务器还用于调取电网历史事故数据和日常调控操作记录，根据电网运行数据，以及电网历史事故数据和日常调控操作记录进行调度操作风险来源分析，其中，风险来源至少包括以下之一：安全风险、运营风险和操作风险。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述评估服务器还用于根据风险来源分析的分析结果，以及电网运行数据建立故障树模型，为所述调度命令的每个操作指令关联量化风险指标。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述系统还包括设置在调控操作执行终端的人机交互单元，用于向调控操作人员展示调控操作执行终端接收到的评估结果和调度命令。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述系统还包括与人机交互单元连接的上位机，该上位机设置在调度监控室，用于向监控人员显示所述系统的调控操作状态。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述实时数据采集设备与上述评估服务器通过公共网络进行通信。
第二方面，本发明实施例还提供一种电网中的调控操作量化评估方法该方法通过上述第一方面所述的电网中的调控操作量化评估系统实现，包括：分布于当前电网的各个指定区域的实时数据采集设备采集本区域内的电网运行数据，将采集到的电网运行数据经由评估服务器传输至调控操作设备，其中，电网运行数据包括：电网连接参数和电力系统的电气参数；调控操作设备根据接收到的电网运行数据判断是否需要进行电力调度，如果是，生成并记录调度命令，并将调度命令发送给评估服务器；评估服务器根据电网运行数据对调度命令进行风险评估，将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端，其中，评估结果包括：调度操作成功概率和调度操作失败概率，以及调度操作成功和调度操作失败分别对应的风险指标。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：通过设置在调控操作执行终端的人机交互单元向调控操作人员展示调控操作执行终端接收到的评估结果和调度命令。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的电网中的调控操作量化评估系统及方法，通过评估服务器对调控操作设备生成的调度命令进行评估，并将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端，能够有效分析并量化调度操作给电力系统带来的风险，从而在调度操作之前为调控人员的操作提供参考，极大地降低了远程遥控的风险，减少了电网调度操作的隐患，有助于增强电网运行的稳定性，进而推动智能电网的发展。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电网中的调控操作量化评估系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电网中的调控操作量化评估系统中，评估服务器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种电网中的调控操作量化评估系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电网中的调控操作量化评估方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，由于电力需求的不断增加，电网规模和设备数量不断增大，使电网的运行方式越来越复杂，电网的调度操作也受诸多因素影响，而使调度操作本身存在一定的风险性，给电网的安全稳定运行带来了威胁，基于此，本发明实施例提供一种电网中的调控操作量化评估系统及方法，可以在调动操作之前为调控人员提供参考，以减少调度操作的风险。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电网中的调控操作量化评估系统进行详细介绍。
实施例一：
本发明实施例提供的一种电网中的调控操作量化评估系统，如图1所示，该系统包括：调控操作设备100、调控操作执行终端102、评估服务器104和与该评估服务器104连接的实时数据采集设备106，其中，评估服务器104设置于调控操作设备100与调控操作执行终端102的连接通道上。
上述系统各个部分的功能如下：
实时数据采集设备106分布于当前电网的各个指定区域，用于实时采集本区域内的电网运行数据，将采集到的电网运行数据经由评估服务器104传输至调控操作设备100，其中，电网运行数据包括：电网连接参数和电力系统的电气参数；具体实现时，该实时数据采集设备106与评估服务器104通过公共网络进行通信，例如，GSM/CDMA或者GPRS等无线网络。
调控操作设备100用于根据接收到的电网运行数据确定需要进行电力调度时，生成并记录调度命令，将调度命令发送给评估服务器104；其中，该调控操作设备可以设置在电网各级电力公司的调控操作技术支持系统，以实现与调控操作技术支持系统进行功能调用和数据交换，也有助于提高与现有的调控操作技术支持系统的兼容性。
评估服务器104根据电网运行数据对调度命令进行风险评估，将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端102，其中，评估结果包括：调度操作成功概率和调度操作失败概率，以及调度操作成功和调度操作失败分别对应的风险指标。
具体实现时，上述评估服务器104接收到调控操作设备100发送的调度命令后，可以针对电网自身的网架结构、区域地理信息和自然环境因素等特点，结合各个电网调控部门的具体情况，根据调控操作实际规程以及日常调理操作记录，分析调度命令中包含的调控操作类别、调控操作执行过程以及调控运行人员需要关注的问题，充分考虑上面的因素来进行风险评估，以确保电网在任何运行方式下都能够安全稳定。
本发明实施例提供的电网中的调控操作量化评估系统，通过评估服务器对调控操作设备生成的调度命令进行评估，并将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端，能够有效分析并量化调度操作给电力系统带来的风险，从而在调度操作之前为调控人员的操作提供参考，极大地降低了远程遥控的风险，减少了电网调度操作的隐患，有助于增强电网运行的稳定性，进而推动智能电网的发展。
进一步，参见图2所示的一种评估服务器的结构示意图，上述评估服务器104包括主服务器200和与主服务器200连接的多个子服务器202，每个子服务器202与各个指定区域的实时数据采集设备连接，分别用于接收各个指定区域的电网运行数据；
主服务器200用于监控每个子服务器202的运行状态，并接收调控操作设备发送的指定区域的调度命令，将指定区域的调度命令发送给调控操作执行终端。
更进一步，上述调控操作执行终端的数量为多个，分别与每个子服务器连接，用于接收各个指定区域的评估结果和指定区域的调度命令。
考虑到不同操作设备进行调控操作的步骤或者要求不同，给电网带来的风险也不同，因此还需要根据电网历史事故数据、日常调控操作记录等分别对不同种类的调控操作进行风险来源分析，确定可能影响调控操作正常执行的各种不确定因素。
基于此，上述调控操作设备100还用于记录电网历史事故数据和日常调控操作记录；评估服务器104还用于调取电网历史事故数据和日常调控操作记录，根据电网运行数据，以及电网历史事故数据和日常调控操作记录进行调度操作风险来源分析，其中，风险来源至少包括以下之一：安全风险、运营风险和操作风险。具体的，调度操作风险来源分析是以实际电力系统中各类调度操作为研究对象的，其安全风险可以包括：违章作业、安全防护措施缺陷、设备缺陷、作业环境不良以及监护失误等；运营风险可以是物质风险、经济风险或者运营过程不合理带来的风险等；操作风险主要指工作人员的误操作造成的。进一步，上述风险来源还可以包括政治风险源，如国家的利率汇率政策、宏观经济环境和企业高管的决策水平及投资方向的选择等等。
进一步，评估服务器104还用于根据上述风险来源分析的分析结果，以及电网运行数据建立故障树模型，为调度命令的每个操作指令关联量化风险指标。
具体地，建立故障树模型需要充分考虑到调控操作执行过程中的各种不确定因素，以电网现有运行/规划风险评估为参考，从调度操作成功和调度操作失败两个方面出发，在多维不确定因素下分析调度操作对电网风险的影响。利用故障树原理为调度过程中的每一步操作关联量化风险指标，进而建立故障树模型。以该故障树模型为基础，能够反映调度操作给电力系统带来的风险水平，进而给调度人员以参考依据，指导实际调控行为。
为了便于本实施例提供的电网中的调控操作量化评估系统将评估结果反馈给调控操作人员以提供参考，如图3所示的电网中的调控操作量化评估系统的另一种结构示意图，上述系统还包括设置在调控操作执行终端102的人机交互单元300，用于向调控操作人员展示调控操作执行终端102接收到的评估结果和调度命令。
进一步，上述系统还包括与人机交互单元300连接的上位机302，上位机302设置在调度监控室，用于向监控人员显示系统的调控操作状态。
实施例二：
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种电网中的调控操作量化评估方法，该方法通过上述实施例所述的系统实现，如图4所示，该系统包括以下步骤：
步骤S402，分布于当前电网的各个指定区域的实时数据采集设备采集本区域内的电网运行数据，将采集到的电网运行数据经由评估服务器传输至调控操作设备；
其中，电网运行数据包括：电网连接参数和电力系统的电气参数。
步骤S404，调控操作设备根据接收到的电网运行数据判断是否需要进行电力调度，如果是，生成并记录调度命令，并将调度命令发送给评估服务器；
步骤S406，评估服务器根据电网运行数据对调度命令进行风险评估，将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端。
其中，上述评估结果包括：调度操作成功概率和调度操作失败概率，以及调度操作成功和调度操作失败分别对应的风险指标。
进一步，上述方法还包括：通过设置在调控操作执行终端的人机交互单元向调控操作人员展示调控操作执行终端接收到的评估结果和调度命令。
本发明实施例提供的电网中的调控操作量化评估方法，通过评估服务器对调控操作设备生成的调度命令进行评估，并将评估结果和调度命令发送给调控操作执行终端，能够有效分析并量化调度操作给电力系统带来的风险，从而在调度操作之前为调控人员的操作提供参考，极大地降低了远程遥控的风险，减少了电网调度操作的隐患，有助于增强电网运行的稳定性，进而推动智能电网的发展。
本发明实施例提供的电网中的调控操作量化评估方法，与上述实施例提供的电网中的调控操作量化评估系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例所提供的电网中的调控操作量化评估系统及方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电网中的调控操作量化评估系统，其特征在于，包括：调控操作设备、调控操作执行终端、评估服务器和与所述评估服务器连接的实时数据采集设备；
所述评估服务器设置于所述调控操作设备与所述调控操作执行终端的连接通道上；
所述实时数据采集设备分布于当前电网的各个指定区域，用于实时采集本区域内的电网运行数据，将采集到的所述电网运行数据经由所述评估服务器传输至所述调控操作设备，其中，所述电网运行数据包括：电网连接参数和电力系统的电气参数；
所述调控操作设备用于根据接收到的所述电网运行数据确定需要进行电力调度时，生成并记录调度命令，将所述调度命令发送给所述评估服务器；
所述评估服务器根据所述电网运行数据对所述调度命令进行风险评估，将评估结果和所述调度命令发送给所述调控操作执行终端，其中，所述评估结果包括：调度操作成功概率和调度操作失败概率，以及调度操作成功和调度操作失败分别对应的风险指标。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述评估服务器包括主服务器和与所述主服务器连接的多个子服务器，每个所述子服务器与各个指定区域的实时数据采集设备连接，分别用于接收所述各个指定区域的电网运行数据；
所述主服务器用于监控每个所述子服务器的运行状态，并接收所述调控操作设备发送的所述指定区域的调度命令，将所述指定区域的调度命令发送给所述调控操作执行终端。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调控操作执行终端的数量为多个，分别与每个所述子服务器连接，用于接收所述各个指定区域的评估结果和所述指定区域的调度命令。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调控操作设备还用于记录电网历史事故数据和日常调控操作记录；
所述评估服务器还用于调取所述电网历史事故数据和日常调控操作记录，根据所述电网运行数据，以及所述电网历史事故数据和日常调控操作记录进行调度操作风险来源分析，其中，所述风险来源至少包括以下之一：安全风险、运营风险和操作风险。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述评估服务器还用于根据所述风险来源分析的分析结果，以及所述电网运行数据建立故障树模型，为所述调度命令的每个操作指令关联量化风险指标。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在调控操作执行终端的人机交互单元，用于向调控操作人员展示所述调控操作执行终端接收到的所述评估结果和所述调度命令。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述人机交互单元连接的上位机，所述上位机设置在调度监控室，用于向监控人员显示所述系统的调控操作状态。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实时数据采集设备与所述评估服务器通过公共网络进行通信。
9.一种电网中的调控操作量化评估方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1～8任一项所述的系统实现，包括：
分布于当前电网的各个指定区域的实时数据采集设备采集本区域内的电网运行数据，将采集到的所述电网运行数据经由评估服务器传输至调控操作设备，其中，电网运行数据包括：电网连接参数和电力系统的电气参数；
所述调控操作设备根据接收到的所述电网运行数据判断是否需要进行电力调度，如果是，生成并记录调度命令，并将所述调度命令发送给所述评估服务器；
所述评估服务器根据所述电网运行数据对所述调度命令进行风险评估，将评估结果和所述调度命令发送给所述调控操作执行终端，其中，所述评估结果包括：调度操作成功概率和调度操作失败概率，以及调度操作成功和调度操作失败分别对应的风险指标。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过设置在调控操作执行终端的人机交互单元向调控操作人员展示所述调控操作执行终端接收到的所述评估结果和所述调度命令。
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