调度监控

南方电网电力科技股份有限公司十年精心打造。由慧航云航线规划工具、慧眼无人机及机库、慧眼调度监控分析系统组成，飞向智能巡检3.0新时代。慧眼为用户提供设备与环境的高效信息采集与厘米级数字建模服务，通过慧航云高效规划出精准、安全的航线，打通数字模型与物理世界的壁垒，让无人机按轨迹安全、可靠飞行。集群组网是满足电网大范围、不间断巡检的关键。慧眼智能机库系列可网格化部署在电网运维的各种场景，共同形成一张巡检网络。用户可通过慧眼调度监控分析系统，进行任务编制，远程一键下达任务。接到任务后，无人机可根据既定航线在智能机库间来回“跳跃”，实现“蛙跳式”巡检，突破时空限制，组网联动调度。巡检过程中，调度系统实时监控巡检状况，并对无人机传回数据进行智能分析和自动归档，减少人力与时间的损耗。慧眼无人机，支持4G/5G、Mesh组网及APN专网等方式接入，实现与云端平台的直接双向互动，摆脱遥控器的束缚，来去更加自如。采用4GRTK定位技术，实现厘米级定位，保障了无人机可精确执行航线，在间隔中安全穿梭。更有超清视界，无损还原作业场景；双光测温，洞悉全局；超长续航，多机协同，高效可靠。为配合无人机大范围巡检，根据用户在不同场景的需求，慧眼打造了4种型号的机库。换电机库采用柔性机械臂为无人机自动更换电池，快速换电，分秒必争。充电机库采用充电续能方式，适配市面主流品牌微型无人机，智能小巧、兼容并包。简易机库伫立守护的无人机管家，极简设计，摆脱对飞手、地形的依赖。移动机库小巧便携的飞行大脑。完全解除地形部署限制，为移动而生。高精建模工具+全局管理调度系统+强续航自动“机-库”组合，构建起安全、可靠、大范围低空自动化巡检网。这就是慧眼巡检新生态。目前，慧眼已在全国多个地区、城市应用，应用于2000+座变电站；覆盖70000平方公里，无人机年均起飞20万余架次，安全起降率达99.995%。打破输电、变电、配电专业壁垒冲破信息、时间、空间障碍。心之所向，目之所达。

“220千伏园牵变电站钮铁23U7线设备状态核对正常，遥测遥信正常。”4月11日15时57分，2022年杭州亚运会配套交通工程——湖杭铁路湖州南园牵引站220千伏外部供电工程第一阶段投运，湖州供电公司调度控制中心地区调控班班长柏建良和同事对送电线路状态和保护装置开展再核对、再检查，确保线路安全稳定运行。

本项目运用全面整合的方法，遵循“业务驱动”的原则，采用业务架构分析、应用架构设计到系统架构设计的三步设计方法，建立大数据平台框架，提供高效实时的数据采集、数据存储、数据计算、数据分析以及数据分析能力。构建分析决策组件，提供分析建模、模型运行、模型发布等能力，增加对大数据分布式计算的支持。基于多级评价标准，采用多元线性回归的方法构建电能计量资产质量评价、寿命预测、寿命评估、供应商评价以及业务管控质量评价的数学模型。对各环节的质量水平进行评价，实现全省电能计量资产的全寿命周期量化评价。满足实时、离线应用的分析挖掘需求，为分析决策应用构建提供基础平台支撑。 通过计量设备全寿命周期量化评价与可视化调度监控系统的深化应用，2016-2019 年共发现计量设备故障隐患 61 起。通过该项目有助于找出管理中的薄弱环节、存在的问题，为改善管理流程和业务、保证设备质量提供技术手段和数据支撑。有效指导省计量中心和各地市公司单位计量设备资产的日常生产及运维需要，有效提高了国网四川省电力公司资产管理效率，切实降低设备故障率，避免现有资产闲置、浪费、无序报废等不良情况的发生，保证资产的可循环利用，合理的降低购置成本。计量设备全寿命周期量化评价与可视化调度监控系统的完成有利于实现计量资产管理方式由分散粗放向集约精益的根本性转变，有利于促进营销业务管理模式的创新，业务流程的简化和优化，对泛在电力物联网客户侧电力营销业务模式创新、客户用电感知水平提升和公司智能营销管理水平加强起到了有力的基础支撑作用。

智能变电站通信网络一旦发生故障，将大范围影响继电保护、监控系统的安全运行。例如，2018年西北某220kV变电站过程层通信故障导致母线保护退出运行；同年，河北牟庄220kV变电站站控层通信故障导致调度监控功能丧失。但现有技术无法有效监控网络故障，存在以下技术难点：①网络异常成环、多类型故障并发等现象可导致网络通信瘫痪，但信息表征错综复杂，存在偶发性，复杂故障实时侦测难度高。②网络风暴时链路流控易造成采样、跳闸等重要报文丢失，系统功能严重受损，异常报文精准隔离困难。③网络链路时延及抖动异常直接影响跨间隔保护速动性，但网络链路结点多、业务时间敏感度高、软件时戳精度低，导致无法实时精确监测网络链路质量。④变电站内网络级联关系复杂，现有交换机设备网络拓扑感知深度低，存在探测盲区，导致故障定位困难，影响运维检修效率。因此，亟需突破智能变电站通信网络实时管控关键技术。 在国网科技项目支持下，产学研团队攻克了复杂网络下故障实时侦测、异常流精准隔离、拓扑盲区动态探测等难题，研制出智能变电站通信网络监测与诊断系统。主要创新：①通信网络多级推演故障诊断技术。创建了覆盖多维信息的故障诊断专家库，提出了分层推演策略，实现了链路时延异常、拓扑连接异常等现有变电站网络故障100%实时监测。②网络精准靶向流控技术。构建了链路流量预测模型，提出了实时逐流分离监视控制策略，实现了网络风暴等异常流控时正常业务报文零丢失。③网络链路全路径质量监控技术。提出了变电站业务报文染色技术，创立了物理与逻辑路径合一的通信链路质量监测机制，链路时延、抖动等监测精度达到微秒级。④网络信息层级主动嗅探技术。提出了IED设备报文特征自主学习算法，创建了IED设备特征信息编码库，实现了全站网络拓扑实时动态感知。 该项目授权专利5项，发表论文7篇，获软件著作权2项，编写6项标准（国际标准1项、行标2项、企标3项）。中国电机工程学会组织的鉴定委员会认为项目成果整体达到国际领先水平。该项目实现了智能变电站通信网络全面监测零的突破，研发的智能变电站通信网络监测与诊断系统已成功应用于四川、浙江、江苏等27个省市自治区。根据应用反馈，项目成果可减少智能变电站网络调试、故障排查工作量50%以上，显著提升了通信网络运维管理效率，实现通信网络异常状态及时预警，提升电力系统运行可靠性。依托项目成果牵头编制了国际标准IEC61850-90-22，大幅提升了我国在电力系统通信网络技术领域的国际话语权和影响力。

本项目立足于电力通信网调度监控业务，针对南方电网地级通信网属地化监控时普遍存在的非工作时间无人监控、工作时间监控不到位问题，以及地调通信班组负担重问题，提出了以省为单位，依托中调通信调度团队开展省地两级通信网集约化监控模式，并研究完成了相应的运行方法和配套管理制度，形成系列成果在南方电网推广应用，实现了省地通信网集中监控100%覆盖，解决了占通信类资产75.4%的地区通信网设备长期存在的无人监控问题，基本化解了过去曾多次出现因地区网无人监控原因致使故障扩大酿成的电力安全三级事件风险。地区通信网实时监控职责从地调转移到省调，实实在在为基层减轻了负担。成果研究和推广期间，攻克了通信网集约化监控运行方法及业务组织方面系列难点，形成了以省为单位依托中调通信调度开展省地通信网集约化监控的运行方法及安全保障措施，支撑集约化运行的通信网综合监视、资源调度、设备控制、监控流程闭环管控等业务流程。项目按照研究、试点、迭代研究、扩大试点、完善研究、全面推广应用的路径开展，全面推广应用阶段，本着安全第一、统筹协调、稳步实施原则，按成熟一个接入一个的思路安全有序推进；运行模式上，从属地化监控模式向集约化监控转换过程按照先集中监视、再应急控制，最后因地制宜常态化控制的三步走策略。自2015年中起，历经4年左右时间，安全有序地完成了项目从研究到全网推广全覆盖。项目共计编制修编南方电网公司管理规程规定4项。截止2019年中完成了项目成果在五省区及其供电局推广应用并实现全覆盖。

近年来，随着国家电网公司“大运行”、调控一体化模式的改革和建设，一方面，调度和监控业务不断融合，电网生产和管理效率不断提高。另一方面，“大运行”对电网调度监控人员的知识、技能提出了新的、更高的要求，追切需要加强电网调度监控人员的培训，以适应电网调控一体化的生产管理新模式。但是，由于电网调控操作的灵活性和复杂性，电网调控人员操作技能的培训和评估一直是一个难点。长期以来，在电网调度监控岗位的技能培训和竞赛、考试中，都是采取学员书写电网调控操作步骤，考评员人工批阅的培训和考评方式。这种培训和考评方法，存在着效率低、成本高、效果差的问题，而且由于人的主观性间题，在考评时容易出现错误或不合理的分差，影响考试的公平、公正性。针对以上问题，本成果研究、开发了一套电网调控一体化培训考评系统，为培训学员创建了一个更加逼真、高效、规范的电网调控技能操作仿真培训平台。同时，针对电网调控操作计算机自动评分技术进行了深入研究，实现了电网操作技能的计算机自动考评，解决了传统培训和考评存在的问题，有效了提高了培训质量和考评效果。 本成果采用图形化开票软件进行调控人员电网调度指令的培训，采用交互式电网调控仿真操作软件进行电网事故处理的培训；并采用多维度电网操作评分方法与电网安全经济可靠性实时评价方法，实现调控操作与调度指令的计算机自动考评。彻底改变了传统的技能操作培训方式和考评方式，促进了调控人员电网操作和事故处理能力的迅速提升，有效提高了调控人员的培训水平和培养质量，大大缩短了人才成长周期。

本项目立足于电力通信网调度监控业务，针对南方电网地级通信网属地化监控时普遍存在的非工作时间无人监控、工作时间监控不到位问题，以及地调通信班组负担重问题，提出了以省为单位，依托中调通信调度团队开展省地两级通信网集约化监控模式，并研究完成了相应的运行方法和配套管理制度，形成系列成果在南方电网推广应用，实现了省地通信网集中监控100%覆盖，解决了占通信类资产75.4%的地区通信网设备长期存在的无人监控问题，基本化解了过去曾多次出现因地区网无人监控原因致使故障扩大酿成的电力安全三级事件风险。地区通信网实时监控职责从地调转移到省调，实实在在为基层减轻了负担。成果研究和推广期间，攻克了通信网集约化监控运行方法及业务组织方面系列难点，形成了以省为单位依托中调通信调度开展省地通信网集约化监控的运行方法及安全保障措施，支撑集约化运行的通信网综合监视、资源调度、设备控制、监控流程闭环管控等业务流程。项目按照研究、试点、迭代研究、扩大试点、完善研究、全面推广应用的路径开展，全面推广应用阶段，本着安全第一、统筹协调、稳步实施原则，按成熟一个接入一个的思路安全有序推进；运行模式上，从属地化监控模式向集约化监控转换过程按照先集中监视、再应急控制，最后因地制宜常态化控制的三步走策略。自2015年中起，历经4年左右时间，安全有序地完成了项目从研究到全网推广全覆盖。