配电网态势感知思考.pdf

配电网态势感知的思考配电网态势感知的思考© CSG 2013. All rights reserved.2一一、、什么是态势感知什么是态势感知二二、、配电网态势感知什么配电网态势感知什么三三、、怎么感知配电网态势怎么感知配电网态势四四、、态势感知相关技术态势感知相关技术五五、、配电网态势感知应用领域配电网态势感知应用领域目录目录© CSG 2013. All rights reserved.3一一、、什么是态势感知什么是态势感知二二、、配电网态势感知什么配电网态势感知什么三三、、怎么感知配电网态势怎么感知配电网态势四四、、态势感知相关技术态势感知相关技术五五、、配电网态势感知应用领域配电网态势感知应用领域目录目录© CSG 2013. All rights reserved.4在一定时间和空间尺度下在一定时间和空间尺度下，，对当前系统对当前系统、、设备和环境因素动态变化的设备和环境因素动态变化的 感知感知(Perception)(Perception)、、综合理解综合理解(Comprehension)(Comprehension)、、以及状态变化预测的过程以及状态变化预测的过程 （（EndsleyEndsley, 1995), 1995)，，包括当前态势因素采集包括当前态势因素采集、、态势评估态势评估、、未来发展态势预未来发展态势预 测测。

态势态势：：状态状态 + + 趋势趋势应用领域应用领域：：经济经济、、生态生态、、军事军事、、网络安全网络安全、、交通监管交通监管、、智慧城市智慧城市、、能能 源等源等态势感知态势感知 (Situational Awareness (Situational Awareness ––SA)SA)态势感知© CSG 2013. All rights reserved.5电网态势电网态势：：由系统和设备运行状况由系统和设备运行状况、、环境环境、、市场市场、、以及客户行为等以及客户行为等 因素所构成的电网当前状态和变化趋势因素所构成的电网当前状态和变化趋势电网态势感知电网态势感知：：在一定时空尺度下在一定时空尺度下，，对当前电网状况的直观全面感对当前电网状况的直观全面感 知知，，对可能引起电网态势发生变化的各种要素获取对可能引起电网态势发生变化的各种要素获取、、综合综合、、预测并可预测并可 视化未来的发展趋势视化未来的发展趋势电网态势感知电网态势感知来源来源：：刘俊勇等刘俊勇等，，电力自动化电力自动化 设备设备，，Vol.30,No.1, Jan 2010Vol.30,No.1, Jan 2010曾经发生了什么曾经发生了什么？？ 正在发生什么正在发生什么？？ 将要发生什么将要发生什么？？© CSG 2013. All rights reserved.6中压配电网直接决定用户供电质量和中压配电网直接决定用户供电质量和 供电可靠性供电可靠性。

配电网规模越来越大配电网规模越来越大，，模型呈爆炸式模型呈爆炸式 增长增长；；配电自动化与其他系统集成形成配电自动化与其他系统集成形成 的数据呈海量增长的数据呈海量增长配电网运行趋于复杂和多样配电网运行趋于复杂和多样，，运行管运行管 理的要求越来越高理的要求越来越高（（新能源的接入新能源的接入、、需需 求响应求响应、、客户需求客户需求、、应急减灾应急减灾））为什么感知配电网态势为什么感知配电网态势故障处理 复杂分布式电源 接入配网规模 增大运维管理 困难© CSG 2013. All rights reserved.7配电网业务需求越来越多配电网业务需求越来越多，，数据和信息被管理数据和信息被管理、、经济经济、、生产生产、、计划计划 和决策所使用和决策所使用数据源和种类数据源和种类、、有效信息转化有效信息转化））驱动力驱动力：：配电网运行控制需要对系统当前状态有总体的掌握配电网运行控制需要对系统当前状态有总体的掌握，，需要调需要调 度和方式人员及时度和方式人员及时、、协同地有效发现并解决问题协同地有效发现并解决问题，，保证系统经济可靠保证系统经济可靠 运行运行 - 配电网态势感知配电网态势感知为什么感知配电网态势为什么感知配电网态势© CSG 2013. All rights reserved.配电网自愈配电网自愈控制控制•配电网自愈控制配电网自愈控制–分层分区优化协调–四个“自我”–安全可靠经济•自愈的配电网自愈的配电网正常情况-预防事故发生，运行状态优化故障情况-快速故障定位、隔离与负荷转供，保障关键负荷供电自愈控制自愈控制自我感知自我感知自我诊断自我诊断自我决策自我决策自我恢复自我恢复© CSG 2013. All rights reserved.9一一、、什么是态势感知什么是态势感知二二、、配电网态势感知什么配电网态势感知什么三三、、怎么感知配电网态势怎么感知配电网态势四四、、态势感知相关技术态势感知相关技术五五、、配电网态势感知应用领域配电网态势感知应用领域目录目录© CSG 2013. All rights reserved.10配电网状态配电网状态：： 外界环境因素外界环境因素 （（气象数据气象数据、、外部突发事件等外部突发事件等）） 配电网系统运行参数配电网系统运行参数 （（电网模型电网模型、、实时量测实时量测）） 配电网设备状态配电网设备状态 负荷和客户状态负荷和客户状态 停电检修状态停电检修状态 分布式电源出力分布式电源出力 供电可靠性和供电质量供电可靠性和供电质量 配电自动化和通信系统状态等配电自动化和通信系统状态等配电网态势感知什么配电网态势感知什么© CSG 2013. All rights reserved.11配电网态势感知配电网态势感知：：KPIKPI 状态变化趋势状态变化趋势 （（风险评估结果风险评估结果）） 状态相互关系状态相互关系 潜在关键问题显性化潜在关键问题显性化 （（诊断结果诊断结果）） 状态预测及对策状态预测及对策 （（可靠性评估等可靠性评估等））配电网态势感知什么配电网态势感知什么© CSG 2013. All rights reserved.智能配电网智能配电网 宏观需求指标集宏观需求指标集基础性基础性可靠性可靠性优质性优质性经济性经济性协调性协调性网络坚强度网络坚强度设施智能化程度设施智能化程度供电可靠性供电可靠性电能优质性电能优质性运营高效性运营高效性电网互动性电网互动性发展协调性发展协调性分解分解 与与 转化转化网络结构水平网络结构水平 电源备用情况电源备用情况 配电通信基础配电通信基础 配电自动化应用配电自动化应用 负荷供应水平负荷供应水平 故障自愈能力故障自愈能力 稳态质量调节能力稳态质量调节能力 暂态质量调节能力暂态质量调节能力 系统容量利用水平系统容量利用水平 运行管理水平运行管理水平 用电信息交互能力用电信息交互能力 需求侧响应水平需求侧响应水平 节能降损能力节能降损能力 新能源接入能力新能源接入能力 环保减排能力环保减排能力智能配电网智能配电网 微观需求指标集微观需求指标集配电网配电网综合评价指标体系综合评价指标体系，，评价安全评价安全可靠性可靠性、、智能化智能化、、互动化互动化 等等配电网运行指标体系配电网运行指标体系，，评价安全可靠经济等评价安全可靠经济等配电网态势感知什么配电网态势感知什么© CSG 2013. All rights reserved.13一一、、什么是态势感知什么是态势感知二二、、配电网态势感知什么配电网态势感知什么三三、、怎么感知配电网态势怎么感知配电网态势四四、、态势感知相关技术态势感知相关技术五五、、配电网态势感知应用领域配电网态势感知应用领域目录目录© CSG 2013. All rights reserved.14配电网状态综合获取配电网状态综合获取状态变化的综合分析状态变化的综合分析系统和设备问题的诊断系统和设备问题的诊断态势感知的可视化态势感知的可视化可测性可测性 - -> > 可观性可观性 - -> > 可控性可控性 - -> > 自愈自愈怎么感知配电网态势怎么感知配电网态势© CSG 2013. All rights reserved.数据总线数据总线配电网 AM/FM/GIS电网调度自动化 系统EMS计量自动化、 负荷管理、气象分布式电源及 微网监控分布式控制终端 DTU终端配电自动化 系统DMS配电网生产 管理系统厂站图模、 实时数据、 10kV出口遥控示范区外馈线 图模、实时数 据地理背景图、 配网沿布图、 设备位置信息设备参数、 缺陷信息、 停电计划馈线两遥数据、 遥控操作、 电缆头温度、 电能质量数据DG或微网并网 点三遥数据用户信息、 配变数据、 用户负荷、 气象信息电能质量监测系 统电能质量数据配电网状态综合获取配电网状态综合获取© CSG 2013. All rights reserved.1616OS2OS2配网主站配网主站OCSOCSOMSOMSOS2OS2主网主站主网主站计量自动化计量自动化营销管理营销管理主网模型主网模型 遥信遥测遥控遥信遥测遥控 10kV10kV供电线路供电线路负控终端负控终端 配变监测配变监测GISGIS用户信息用户信息 名称名称、、地址地址 用电分类用电分类 负荷类型负荷类型OS2OS2配网终端配网终端实时遥信实时遥信 遥测遥测 遥控遥控配网调度配网调度 运行监控运行监控 运行分析运行分析 故障定位故障定位 抢修指挥抢修指挥 隔离复电隔离复电 报表应用报表应用 巡检抢修巡检抢修 故障定位故障定位 隔离复电隔离复电 配网运行分析配网运行分析用户查询用户查询 停电用户停电用户 停电范围停电范围 复电通知复电通知实时故障信息实时故障信息 越限信息越限信息地理图地理图 10kV10kV线路单线图线路单线图 拓扑关系拓扑关系 配电房内结线图配电房内结线图基于基于OSBOSB配电网态势感知流程配电网态势感知流程 –– OS2OS2© CSG 2013. All rights reserved.配电网态势感知流程配电网态势感知流程来源来源：：陈昊陈昊、、章坚民章坚民，，杭州电杭州电 子科技大学硕士论文子科技大学硕士论文© CSG 2013. All rights reserved.18一一、、什么是态势感知什么是态势感知二二、、配电网态势感知什么配电网态势感知什么三三、、怎么感知配电网态势怎么感知配电网态势四四、、态势感知相关技术态势感知相关技术五五、、配电网态势感知应用领域配电网态势感知应用领域目录目录© CSG 2013. All rights reserved.19传感技术传感技术数据建模与信息集成技术数据建模与信息集成技术快速仿真和状态估计快速仿真和状态估计风险评估与安全预警风险评估与安全预警智能告警智能告警移动终端应用移动终端应用多维度数据分析技术与大数据应用多维度数据分析技术与大数据应用态势可视化技术态势可视化技术态势感知技术态势感知技术© CSG 2013. All rights reserved.20基于基于IEC61970IEC61970和和 6196861968标准标准，，研究开研究开 发与现有发与现有GISGIS、、EMSEMS、、 DMSDMS、、MISMIS，，AMRAMR、、 CMSCMS等系统进行信等系统进行信 息集成的机制和方息集成的机制和方 式式，，实现配电网图实现配电网图 模和实时数据的模和实时数据的共共 享享。

基于IEC 61968和SOA的电力信息总线设计态势感知态势感知 –– 信息集成信息集成© CSG 2013. All rights reserved.21状态划分状态划分风险评估风险评估脆弱点评估脆弱点评估为配电网状态监视和为配电网状态监视和““自我诊断自我诊断”” 提供基础支持提供基础支持基于扩展连基于扩展连 接点和馈线接点和馈线 组模型的网组模型的网 络拓扑分析络拓扑分析配电网风险评估配电网风险评估© CSG 2013. All。