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摘 要 本文主要阐述调控系统在可靠性方面存在的问题，并探讨如何通过一系列的措施，如运用控制论的方法、采用计算机和电力机器人领域的新技术等，来提高电力调控系统的可靠性，为未来智能电网的发展打好基础。
关键词 电力调度；监控运行；调控系统；可靠性
中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）16-0094-02
从人类社会进入电气化时代以来，经济的发展和人民的日常生活就越来越离不开电能的供应。随着当前经济的快速发展，国家对工业4.0项目的大力推广，以及各种诸如风电、光伏发电等分布式新能源的开发和在大型蓄电池方面的应用，为更好地管理日趋庞大、复杂的电网和其中各种类型的电力设备，保障电力的供需平衡，现在我国已全面开展电力调度监控一体化工作，电网也开始逐渐往智能化方向发展。
1 电力调控系统的可靠性
电力调度监控一体化（简称调控）工作主要是依托电力调控系统的平台来开展的，因此，调控系统的可靠性是调控工作能否正常开展的关键。为更好地应对新形势下的电网发展，我们要及时处理当前调控系统中存在的问题，并提前布局、采取有效措施来提升调控系统的可靠性。
那么，所谓的调控系统的可靠性主要包括有3点，即系统运行要稳定，且速度要快；收集到的数据需如实并能简单明了的反映现场的情况，且冗余信息小；当设备或电网出现异常或事故时，能帮助调控员提升故障应急响应和后期处置。
2 调控支持系统中存在的问题
2.1 系统的运行速度不够快
随着变电站数量越来越多，信息量越来越大，调控系统的运行速度会逐渐减低，有时会提示虚拟内存不足，导致调控员查看、调阅信息和操作时，需要比较久的时间，或者无法同时进行多项任务。
2.2 调控系统中会收到误报的信号
有时，系统中会收到和现场实际不符的异常信号。它们是由于电力设备自身或者辅助设备等存在问题导致的，但被监控员判断为异常信号后，就会根据工作流程，通知运行人员去现场检查。这就增加了双方的工作量，减低了系统中有效信号的比例。
2.3 调控系统中存在冗余信号
这些冗余信号主要是设备的检修调试信号和频报信号。目前，系统中已开始采用屏蔽牌功能，能有效地减少工作期间的出现在监控画面上的调试信号[1]。但遇到某些情况需要临时拆除屏蔽牌时，就需要调试人员向监控员申请，这就会增加双方的工作量，期间也会产生一定的冗余信号。对于频报信号，目前已有30s过滤的方法，但设备自身存在的缺陷导致的信号抖动如果在30s内复归且多次出现，会无法及时发现。
2.4 事故时系统监控画面不够明了
大量事故同时发生时，尤其是遇到台风等恶劣天气，出现线路跳闸条数或者次数很多时，调控员的工作量会突然大大增加。由于部分变电站存在特殊点，画面提供的信息比较少，需要人工判断处理的先后顺序。另一方面，多条跳闸的信息报文同时出现、互相参差，还会耗费比较久的时间进行区分，影响调控员的处理速度。
3 电力调控系统的可靠性改进与创新措施
3.1 定期升级调控系统的服务器，提升系统的硬件能力
可以依据本地区每年变电站和发电厂的数量增加的情况，定期升级调控系统的服务器，来提升系统的运行速度和存储空间，保证系统能快速响应调控员的查看和控制的需求。
3.2 应用当前先进的电力机器人技术，初步排除异常信号
在以往的调控运行中，一旦发现异常信号，需要通知运维人员去现场检查确认，既耗时又费力，有时还有人手不足的问题。而随着传感器领域不断取得新的突破，电力机器人的应用也越来越多，比如，国网山东电力科研院排除万难、创新开发的各种类型的电力机器
人[2]。我们可以在调控系统中逐步接入变电站巡检机器人，对部分异常信号进行初步检查确认，提高信号的处置效率。另外，还可以用它来配合进行事故后的现场检查，提高事故处理效率，提高电网的供电可靠性。
3.3 采用控制论的思想，进一步减少冗余信号
对于监控员来讲，其工作的侧重点就是对信号进行分析，进而才能够有效地排除设备存在的缺陷。但冗余信号如果太多，在单位时间内的有效信息量就很小，会大大增加监控员的工作量，而人的注意力也是有限的[3]。
因此，我们可以通过采用控制论的思想，用负反馈调节来进一步减少冗余信号，合理有效的分配有限的大部分注意力在有价值的小部分信息上[4]。
对于检修调试信号，可以在屏蔽牌的基础上，再增加分级权限管理功能。即监控员作为系统管理员，具有高级权限，调试人员无法拆除监控员挂上的屏蔽牌，但监控员和调控系统在拆除屏蔽牌时，会将调试人员挂的屏蔽牌同时拆除。调试人员具有次一级权限，当设备被监控员挂上屏蔽牌后，就可直接自行向系统申请拆除屏蔽牌，则有且仅有当前提交申请的监控机上才可以看到调试信号；工作结束前，再自行向系统提出申请，重新挂上屏蔽牌。送电前，系统会根据调度票和系统拓扑来自行检查所有相关设备和监控机是否已拆牌，监控员也会再次人工确认。
对于設备本身引起的频报信号，可以在30s过滤的基础上，利用计算机的强大运算、逻辑、存储能力再进行统计，只要某条信号有复归，就在后台统计信号出现次数。当达到一定数值后，无论之前是否有展示过，都判定为设备可能有缺陷存在，在监控画面中提示监控员及时进行处置。
3.4 优化系统图形界面，采用人工智能领域算法
思路
为提高异常、事故处理时的分析、处置正确性、全面性，提高重要负荷的供电可靠性，除了平时做好反事故演习，更要提前在系统中做好布局，优化系统界面，提高信息的辩识度和敏感度，来辅助判断事故处理的优先顺序。比如硬件上，屏幕要大、展示要清晰，用本屏幕能显示的最大分辨率来展示。在图形界面上，对于字型、字体和大小、颜色、对比度都要更符合人体工学。在调控系统上简单明了的标注重要信息，尤其是区别于常规站的信息，化具体的数字台帐为更直观的图片信息。
对于单一的线路跳闸而言，由于出现的信号大多类似，且有规律可循，可以利用成指数级增长的计算机能力，对从几十年来电网运行过程中存在的海量数据，采用人工智能领域算法的思路，通过深度学习+人工辅助的办法进行分析、统计，形成相应的典型跳闸信号模板[5]。每当有跳闸时，系统会将信号和模板比对，如果一致，就直接生成一条跳闸信息，而不将详细的每条报文直接展示给监控员。例如：时间XX：XX，110kV甲乙线线路跳闸，重合不成，XX保护动作等等。只有当和模板不匹配时，才在监控画面上进行推送，由监控员进行人工分析、判断，同时系统也将本次情况记录在模板中进行学习，为之后的优化模板提供基础。在功能完善后，还可以进一步根据同样的模式，由系统自行摸索主变、母线、甚至大型事故模板的开发。
本文仅是简要的探讨如何通过一系列的措施，如控制论的方法，计算机和电力机器人领域的新技术，来提高调控系统的可靠性，希望能为未来智能电网的发展打好基础，同时，也希望能为各位同仁的工作提供助力，共同保证电网的安全、稳定、优质、经济运行。
参考文献
[1]郭琪彬，鲍晓宁，林志艳，等.调控一体模式下电网设备监控标准化管理体系建设[J].科技与企业，2013（7）：129.
[2]苏建军.电力机器人技术[M].北京：中国电力出版社，2015：1-10.
[3]康纳德.快思慢想[M].台湾：远见天下文化出版股份有限公司，2012：58-59，93-96.
[4]金观涛，华国凡.控制论与科学方法论[M].北京：新星出版社，2005：20-30，51-60.
[5]皮埃罗·斯加鲁菲.智能的本质：人工智能与机器人领域的64个大问题[M].北京：人民邮电出版社，2017：5-20，27-30.
关键词 电力调度；监控运行；调控系统；可靠性
中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）16-0094-02
从人类社会进入电气化时代以来，经济的发展和人民的日常生活就越来越离不开电能的供应。随着当前经济的快速发展，国家对工业4.0项目的大力推广，以及各种诸如风电、光伏发电等分布式新能源的开发和在大型蓄电池方面的应用，为更好地管理日趋庞大、复杂的电网和其中各种类型的电力设备，保障电力的供需平衡，现在我国已全面开展电力调度监控一体化工作，电网也开始逐渐往智能化方向发展。
1 电力调控系统的可靠性
电力调度监控一体化（简称调控）工作主要是依托电力调控系统的平台来开展的，因此，调控系统的可靠性是调控工作能否正常开展的关键。为更好地应对新形势下的电网发展，我们要及时处理当前调控系统中存在的问题，并提前布局、采取有效措施来提升调控系统的可靠性。
那么，所谓的调控系统的可靠性主要包括有3点，即系统运行要稳定，且速度要快；收集到的数据需如实并能简单明了的反映现场的情况，且冗余信息小；当设备或电网出现异常或事故时，能帮助调控员提升故障应急响应和后期处置。
2 调控支持系统中存在的问题
2.1 系统的运行速度不够快
随着变电站数量越来越多，信息量越来越大，调控系统的运行速度会逐渐减低，有时会提示虚拟内存不足，导致调控员查看、调阅信息和操作时，需要比较久的时间，或者无法同时进行多项任务。
2.2 调控系统中会收到误报的信号
有时，系统中会收到和现场实际不符的异常信号。它们是由于电力设备自身或者辅助设备等存在问题导致的，但被监控员判断为异常信号后，就会根据工作流程，通知运行人员去现场检查。这就增加了双方的工作量，减低了系统中有效信号的比例。
2.3 调控系统中存在冗余信号
这些冗余信号主要是设备的检修调试信号和频报信号。目前，系统中已开始采用屏蔽牌功能，能有效地减少工作期间的出现在监控画面上的调试信号[1]。但遇到某些情况需要临时拆除屏蔽牌时，就需要调试人员向监控员申请，这就会增加双方的工作量，期间也会产生一定的冗余信号。对于频报信号，目前已有30s过滤的方法，但设备自身存在的缺陷导致的信号抖动如果在30s内复归且多次出现，会无法及时发现。
2.4 事故时系统监控画面不够明了
大量事故同时发生时，尤其是遇到台风等恶劣天气，出现线路跳闸条数或者次数很多时，调控员的工作量会突然大大增加。由于部分变电站存在特殊点，画面提供的信息比较少，需要人工判断处理的先后顺序。另一方面，多条跳闸的信息报文同时出现、互相参差，还会耗费比较久的时间进行区分，影响调控员的处理速度。
3 电力调控系统的可靠性改进与创新措施
3.1 定期升级调控系统的服务器，提升系统的硬件能力
可以依据本地区每年变电站和发电厂的数量增加的情况，定期升级调控系统的服务器，来提升系统的运行速度和存储空间，保证系统能快速响应调控员的查看和控制的需求。
3.2 应用当前先进的电力机器人技术，初步排除异常信号
在以往的调控运行中，一旦发现异常信号，需要通知运维人员去现场检查确认，既耗时又费力，有时还有人手不足的问题。而随着传感器领域不断取得新的突破，电力机器人的应用也越来越多，比如，国网山东电力科研院排除万难、创新开发的各种类型的电力机器
人[2]。我们可以在调控系统中逐步接入变电站巡检机器人，对部分异常信号进行初步检查确认，提高信号的处置效率。另外，还可以用它来配合进行事故后的现场检查，提高事故处理效率，提高电网的供电可靠性。
3.3 采用控制论的思想，进一步减少冗余信号
对于监控员来讲，其工作的侧重点就是对信号进行分析，进而才能够有效地排除设备存在的缺陷。但冗余信号如果太多，在单位时间内的有效信息量就很小，会大大增加监控员的工作量，而人的注意力也是有限的[3]。
因此，我们可以通过采用控制论的思想，用负反馈调节来进一步减少冗余信号，合理有效的分配有限的大部分注意力在有价值的小部分信息上[4]。
对于检修调试信号，可以在屏蔽牌的基础上，再增加分级权限管理功能。即监控员作为系统管理员，具有高级权限，调试人员无法拆除监控员挂上的屏蔽牌，但监控员和调控系统在拆除屏蔽牌时，会将调试人员挂的屏蔽牌同时拆除。调试人员具有次一级权限，当设备被监控员挂上屏蔽牌后，就可直接自行向系统申请拆除屏蔽牌，则有且仅有当前提交申请的监控机上才可以看到调试信号；工作结束前，再自行向系统提出申请，重新挂上屏蔽牌。送电前，系统会根据调度票和系统拓扑来自行检查所有相关设备和监控机是否已拆牌，监控员也会再次人工确认。
对于設备本身引起的频报信号，可以在30s过滤的基础上，利用计算机的强大运算、逻辑、存储能力再进行统计，只要某条信号有复归，就在后台统计信号出现次数。当达到一定数值后，无论之前是否有展示过，都判定为设备可能有缺陷存在，在监控画面中提示监控员及时进行处置。
3.4 优化系统图形界面，采用人工智能领域算法
思路
为提高异常、事故处理时的分析、处置正确性、全面性，提高重要负荷的供电可靠性，除了平时做好反事故演习，更要提前在系统中做好布局，优化系统界面，提高信息的辩识度和敏感度，来辅助判断事故处理的优先顺序。比如硬件上，屏幕要大、展示要清晰，用本屏幕能显示的最大分辨率来展示。在图形界面上，对于字型、字体和大小、颜色、对比度都要更符合人体工学。在调控系统上简单明了的标注重要信息，尤其是区别于常规站的信息，化具体的数字台帐为更直观的图片信息。
对于单一的线路跳闸而言，由于出现的信号大多类似，且有规律可循，可以利用成指数级增长的计算机能力，对从几十年来电网运行过程中存在的海量数据，采用人工智能领域算法的思路，通过深度学习+人工辅助的办法进行分析、统计，形成相应的典型跳闸信号模板[5]。每当有跳闸时，系统会将信号和模板比对，如果一致，就直接生成一条跳闸信息，而不将详细的每条报文直接展示给监控员。例如：时间XX：XX，110kV甲乙线线路跳闸，重合不成，XX保护动作等等。只有当和模板不匹配时，才在监控画面上进行推送，由监控员进行人工分析、判断，同时系统也将本次情况记录在模板中进行学习，为之后的优化模板提供基础。在功能完善后，还可以进一步根据同样的模式，由系统自行摸索主变、母线、甚至大型事故模板的开发。
本文仅是简要的探讨如何通过一系列的措施，如控制论的方法，计算机和电力机器人领域的新技术，来提高调控系统的可靠性，希望能为未来智能电网的发展打好基础，同时，也希望能为各位同仁的工作提供助力，共同保证电网的安全、稳定、优质、经济运行。
参考文献
[1]郭琪彬，鲍晓宁，林志艳，等.调控一体模式下电网设备监控标准化管理体系建设[J].科技与企业，2013（7）：129.
[2]苏建军.电力机器人技术[M].北京：中国电力出版社，2015：1-10.
[3]康纳德.快思慢想[M].台湾：远见天下文化出版股份有限公司，2012：58-59，93-96.
[4]金观涛，华国凡.控制论与科学方法论[M].北京：新星出版社，2005：20-30，51-60.
[5]皮埃罗·斯加鲁菲.智能的本质：人工智能与机器人领域的64个大问题[M].北京：人民邮电出版社，2017：5-20，27-30.