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主题:国家电网的秒级“大停电”事故拦截系统 -- 罗博

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家园 这样的DSS系统,有没有自学习的能力呢?

从您的描述来看,电力行业的灾难处置方案应该很成熟了,您所担心的是网络扩容之后,安全预案能不能跟上的风险。DSS的核心就是专家经验,那么以前的调度就完全是经验,一点知识管理都没有?

类似的,铁路也有很多自动控制系统,最典型的就是行车控制系统。但是铁路每新建线路,全路的自动控制系统必然要跟着一起上,否则不能投入工业生产。我想铁路的钱和技术含量还没有电力系统高吧?

家园 不用那么夸张吧?

计算机网络上的设备,例如router可以通过路由协议或者SNMP之类的冬冬互通信息,协调一致。那么电力网络是不是可以在电力线上加载波的形式也制定一系列的协议来进行管理呢?

家园 是这样的

都需要协议,但协议的内容,跟如何实现这些协议,两者完全不同吧?

家园 俺只是想讨论是不是电力网络

的管理可以借鉴计算机网络,或者说2者得异同点。至于如何实现,俺不是电力工作者,这个九不好乱说了。还请您多多谈谈自己的看法而不要纠缠于具体的操作层面,可否?

家园 呵呵,不好意思

技术上的事情,有时我就是太过较真,请见谅。

我的看法很简单,原理或有相似之处,例如都需要Fail Safe, Security 等等,但在实施上, 两者差异太大,可能没有什么值得借鉴的。

家园 您太谦虚了。

太过较真这种典型的工程师心态我以前也是非常的强烈,但是工作中发现,解决问题的时候思路大过具体的实现,因此对于技术层面的问题就很少考虑了。

我一直不明白为什么电力网络在网间经过的时候就那么难?

我也不明白负载均衡就那么重要,难道会影响发电机组还是电力设备的寿命?

家园 这个很牛的,如果真的能实现的话。TCP/IP实际上也做不到

秒级别,俺在LAB里可以做到几十毫秒,但那只有十来个节点,一般的通讯的OSPF或ISIS都经常有好几百节点。电网应用还有点不一样,关掉一个大变压器或一个电网可没有关掉一个接口容易。

我估计写这报道的主不是太懂技术。如果要在全国范围内实现任何事故都在一秒内能隔离的话,需要的技术水平和硬件冗余度都是了不得的。要牢固,就得用类似OSPF的分布式处理;要反映快,就得把一切网络信息都一次集中采集到控制中心,这样又不鲁棒了。这两个设计目标本身就矛盾。至少加拿大还远没有这个水平,要不几年前安省就不会大停电了。一般认为加拿大的电力工业不说是世界第一,是一流水平是没问题的。

他写的这东东通讯上都还没实现,电力上就更难了。我估计国内的是某种集中控制方案,可能只是对网络情况进行了优化可以对付大多数情况啥的。

家园 这篇报道来源于江苏电网的网站

更深的来源于新华社

家园 我要是在电厂工作就

不会给人家签字盖章了,我怎么也得在电厂的上一级单位工作

电厂没有“机组的事故拦截系统”这个东西

家园 我正好懂点IP,电力也懂点皮毛(也即是在国内时候与调度中心的

人砍过大山的水平),这里写一下这个问题的难度。

报道里说的0.1秒,显然只是指数据收敛后控制中心的运算决策处理时间,就这点我都有点怀疑。不管你的计算机有多牛,如果是全国级别或是华东级别的电网,如果有个采1%的采集数据发生了变化,你要在0.1秒内算出方案都是很难的。0.1秒必然是优化又优化后的结果。所谓的优化,一个是算法的优化,再一个就是条件的优化,比如你永远假定在两次采集之间只有万分之一的数据发送了显著变化之类,这当然可以提高速度,可是碰见唐山地震那种事你就没招了。

关键的问题还是,真正的大事件发生的时候,数据像山崩一样到来,每组数据给你一个完全不同的描述(参考山而王同学对鲨鱼吃了光缆的故事)。你不能行动太早,那么你是在根据错误的描述在行动,这会造成更大的波动;你也不能行动太晚,要不大面积的事故早就发生了。还有一种情况,就是比如唐山的数据干脆就断了(但有可能电网本身还能工作),你只能根据附近的天津河北的

间接数据来行动,但这两地方的数据有可能不一致!你多加冗余的测试点和通讯线路只解决了部分问题,因为你马上就面临这些冗余数据的一致性问题,这会进一步减低收敛速度。一般可以把这些采集数据的工作交给专门的计算机,但多一层总是降低系统的整体响应速度的。实际中的方案往往是这些想法的综合。

好了,你取得了数据,判断了最佳方案,决定了关掉唐山的电网就可以解决河北的问题。第一你的通讯线路必须还在,第二你也不能一个毫秒就关掉全网。要死人的!你就是一下关掉一个几十万的发电机都是要出事的,你只要想象一下电路课看见过的微分方程就清楚了。当然这部分一般各地的子系统平时就算好了,只是按部执行的事情了,但你又得保障这个过程不能太慢,要不对邻居的冲击已经扩散出去了。

把这一切在大范围内实现的难度可想而知。由于不大可能把国家的电网拿来给大家练手,对电网的各种计算机模拟一直就是一个高端的课题,与天气预报其实也差不多了。

家园 原来是您是电力局的领导啊!厉害!
家园 估算一下通讯和采集的时间延迟就知道了

数据采集:普通继电保护的测量速度很快,20毫秒左右;如果要用广域测量,要经过A/D转换、Fourie变换等计算,还需要同步,虽然都是一瞬间的事,但大概也要70毫秒。既然是电网大面积故障隔离,假定是用广域测量。

光纤通讯:假设上行(送采集数据到控制中心)下行(发控制命令到隔离设备)速率相同,大概各需要25毫秒,加起来是50豪秒。

计算用到的数据量:每组采集量之间有固定的延迟,一般为30到40毫秒。这里假定只用事件发生后的第一组采集量。无延迟。

计算:计算本身时间,视算法而定。这里先忽略不计。但这种real time的计算,要考虑到采集数据的鲁棒性,要人为加入延迟,30毫秒。

总延迟为 70+50+30 = 150毫秒=0.15秒。

另外,还要加上隔离设备的动作时间。

按此估算,0.2s左右是可行的。再快就难说了,和采集设备的性能也有关系。实际上,国际上电力系统中很多系统故障隔离系统也可以达到这个速度,但基本上没有什么计算,就是简单的逻辑比较。

关键词(Tags): #电力系统#故障隔离#时序
家园 回忆一件往事

以前值班时参与处理过的一个比较大的事故。事后大头批示要好好分析出反措,俺领了个调度口介绍前后经过的差事,去参加事故原因分析会。这种会于我就相当于法庭之于证人,把给领导的汇报稿再念一遍然后交给会务组我也就完事了。因为涉及责任问题,所以各方代表和专家争论不休,甚至闹到了要现场复查的地步。而我则根本就像是个来看戏的,心态非常放松,下现场的那天跟玩似的。大伙夜以继日的干了好几天以后,会议纪要和反措初稿终于拟出来了。最后一天上午一开会,主持会议的老专家,拿出参会人员姓名表往桌子中间一放,扫视着围桌而坐的各方代表,说“这纪要和反措是要印发全国的,大家可要对得起自己签的名啊!”看着周围一群人又南腔北调地开始争论起他们认为需要争论的东西,我觉得自己脸上开始有点发烫,好像小学时候被老师抓住课堂说话一样,于是连忙要来两份初稿,把有关情况介绍的部分逐字逐句的看了好几遍,才拿起笔去签了那个名。

所以看到马鹿说她最擅长盖章签字验收,我心里立刻想起了这件往事和一句戏文————“这个女人不简单..”

ah
家园 用network的还是比较多

其实最为大家接受的是power system,network在特定的研究方向上用的比较多(和数学关系大的那些)。grid感觉是国网用了以后,中国人才用得多了起来,老外用得还是少,至少公司名字里面还没见过第二家(当然了,美国那个小utility用了也保不齐)。

家园 WAPS这种东西的难点

在通信带宽和并行计算的算法上,前者现在新建线路已经OPGW遍地开花了,如果卡脖子也就是卡在光端机上。计算的问题,事前安排开机和接线方式以及机组出力计划的时候就对特定模式进行过计算,孰轻孰重已经掂量过了,能够的上系统级事故的并不多。至于从直接法或者仿真法推演出的先进算法,有没有人敢用还是个问题。

断路器分闸熄弧120毫秒到头,变压器分接头调整慢一点,FACTS设备可控硅调制快一点,机组反应则要慢的多,考虑到只是隔离故障,绝对没问题。

个人感觉真正的问题是,GPS卫星信号的可靠性,考虑到“为军事斗争做准备”,国内过一段时间可能得统一换北斗。

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