电网实时运行

智慧城市全景保电系统作为市北供电公司为确保智博会、西洽会等大型会展会议安全可靠供电而建设的电网状态监测及指挥系统，基于电网资源业务中台图形服务、输变配专业电网资源查询服务、数据量测等服务，可实现从220kV至10kV的主配网设备及重要场馆供电的低压设备实时状态监测，同时也具备从特级保电任务管理向日常保电任务沉淀转化的潜力。以三维地图为基础，叠加电网网架、电网实时运行数据、设备台账数据、气象信息等，提供相关的视频监控信息、电网数据信息、业务流程信息，实现为对重要事件与突发事故情况进行实时提醒，为指挥层提供当前电网的抢修动态态势图，支撑指挥决策层。

南方电网建成“八交十直”西电东送通道，主网架交直流并联、云南异步联网，运行方式复杂多变，自然灾害频发，是世界上最复杂、发展最快的特大电网之一。为保障电网安全运行和五省区高可靠供电，迫切要求电力二次系统架构更加统一与开放，信息更加全面与集成，功能更加智能与强大。各专业建设了数量庞大的二次系统，解决了业务问题，也带来系统分散、功能重复、信息孤岛、标准化和智能化程度低等新问题。 项目提出电力二次一体化的全新技术思路。联合产学研用 20 余家单位，建设一体化电网运行智能系统（OS2）。攻克了一体化架构、统一开放平台、智能集成装置、大电网运行综合驾驶等世界性难题。本项目主要创新点①提出电力二次一体化体系架构，为构建 OS2 系统，实现电力系统发输配用各环节、网省地及厂站多层级多专业信息融合、资源共享、动态扩展奠定了基础；②提出集成虚拟化资源、平台服务族、全景建模运行数据中心、运行服务总线等的全服务化统一平台，实现了数据、画面、应用服务的贯通与共享；③研发分布式多插件和高速背板总线架构、多业务协同的智能远动机，实现了厂站端设备集成的纵向一体化业务整合与智能互动；④提出电网实时多维 KPI 体系和运行驾驶舱技术，构建了基于 KPI 监视、多主题电网全景展示、“一站式”集中操控台的人工驾驶环境，以及基于多时序多目标自动控制的自动驾驶环境。 本项目授权发明专利 62 项、实用新型专利 1 项、软著 9 项，发表论文 57 篇，完成国标 1项，参与完成国标 5 项，完成行标 1 项，参与完成行标 14 项，完成《南方电网一体化电网运行智能系统》系列企标 76 项。鉴定委员会一致认为该成果整体处于国际领先水平。二次一体化开放体系是支持大电网一体化运行的新一代基础架构，兼顾电网实时运行、综合分析、智能调控等各种需求，也符合云平台、大数据、物联网等新技术方向。开放平台激发了大众创新热情，推动了我国电力二次装备制造产业升级。

在变电站综合自动化系统中，远动装置是为了完成调度主站与变电站之间各种信息的采集并实时进行自动传输和交换的自动装置，其稳定性及数据准确性直接影响电网的安全稳定运行。远动装置在重启后需进行数据初始化，在初始化未完成期间，若响应调度主站总召唤，会造成误遥信或数据跳变，严重影响调度自动化数据准确性。针对该问题，当前为远动装置设置固定初始化延时，在此延时期间，远动机不响应主站总召唤，以避免误信号上送。根据电网运行经验发现采用该方法存在严重的不足：远动装置延时的经验值并不准确，设置过小，会造成初始化未结束即响应主站总召，部分还未初始化的错误数据上送调度端；设置过大，恰好重启期间发生遥信变位或事故跳闸，可能无法反映电网实时状态，甚至漏发信号，严重时可能会导致调度误调误控。变电站发生间隔层装置的扩建、退运等，还需根据现场情况同步修改固定延时，不利于现场维护工作。 本成果属于调度运行技术领域，发明了一种厂站远动装置动态延时响应调度主站技术，实现远动装置动准确上传电网实时运行数据，根本性解决了厂站动装置延时的经验值并不准确造成了的误信号上传的难题，实现了时延参数“免维护”提高了维护效率

电网实时运行可视化分析预警系统（以下简称系统）根据“以调度员思维模式为框架，以可视化界面为功能模块，以互动计算为系统核心”的思路，利用电网EMS实时数据、状态估计数据、PMU数据、水调自动化系统数据、保护信息及气象数据等各种信息，实现电网运行信息从静态、二维平面、孤立数据的展示方式向动态、三维立体、虚拟现实的展示方式转变，从电网充裕度、安全性、脆弱性和可控性等方面进行理论研究、算法实现及可视化表达，在可视化互动计算、低频振荡快速检测、电网运行整体态势指标可视化、水库及发电能力可视化计算、人工智能驱动的输电断面安全状态快速评估、深度学习驱动的电力系统暂态稳定预防控制决策，以及基于图数据库的人机交互等方面达到国内领先水平，具有完全自主知识产权，整体上属国内首创。系统实现了信息融合、智能告警、动态监视、海量数据阅读、超实时仿真和高性能计算、基于人工智能的电网安全稳定分析、虚拟现实，以及基于图数据库的人机交互等功能。系统设计合理，反映了电网理论计算和计算机技术的最新成果，主要技术性能指标均满足设计要求，实用化程度高，且贴近调度生产需求，为电网调度运行提供一个准确及时掌握电网实时运行态势的分析决策平台，提高了调度人员对电网运行的监控能力，实现传统电网调度模式向智能电网调度模式转换，有效提高了电网安全生产水平。