态势感知和决策支持技术在电网调度领域的应用

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1、........................................ELECTRICPOWERICT中图分类号：TP393；TM734　　文献标志码：B　　文章编号：2095-641X(2014)08-0010-05态势感知和决策支持技术在电网调度领域的应用宋燕敏，于荣，王楠（中国电力科学研究院，北京100192）摘要：随着技术的进步与发展，电网各个系统提供的数据不断膨胀，运行人员及时从中提取有效信息的工作变得更加困难。文章研究了以用户为中心的系统设计方法的核心——态势感知导向设计方法；探讨了态势感知和决策支持技术在电网调度自动化领域的应用，介绍了态势感

2、知和决策支持系统的设计目标与实现方法。该系统可为电网运行管理人员的决策提供有效信息，弥补了当前自动化系统普遍不甚完善甚至是缺失的环节。技关键词：态势感知；用户为中心的系统设计方法；导向设计方法；电网调度自动化术研究与应态变动的电网运行数据提炼成为有效的信息，使电用0　引言网运行和管理人员全面、有效、迅速地把握电网的当态势感知技术体系将人类对于事物的认知和决前运行状态，进而预测和估计电网未来可能发生的[5-7]策过程进行理论化和系统化，将其分解为从感知、理状态，实现电网的安全、稳定、经济运行。这一新解到预测的3个主要过程，从而比较确切地反映了型系统被称之为态势感知和决

3、策支持系统。人类的行为和思维规律，为决策支持过程的信息化态势感知和决策支持系统所采用的方法为态势和自动化奠定了理论基础。态势感知理论已在一些感知导向的系统设计（SituationAwarenessOriented大型、复杂和动态的应用领域有所应用，并结合各Design，SAOD）方法。领域专业知识和技术，形成了相应的技术体系，如航[1-4]1　态势感知导向的系统设计空、航空管制、医学和军事领域等。电网运行管理亦是一个典型的大型、复杂和动1.1　以用户为中心的系统设计态的系统，但是态势感知技术在电网运行管理的应随着信息通信技术的发展，信息系统和自动化用却滞后于其他领域

4、。2003年北美“8.14”大停电系统在各领域得到广泛应用，这些系统可以方便地之后，调查结果指出“缺乏态势感知是导致事故发获取和提供各种数据。但面对这样海量的数据，运生、发展和扩大的原因之一”。由此，态势感知技术行人员常常感到比过去更难获得有效信息。这种产在电网调度自动化领域的应用才受到关注。生的数据和所需的信息之间的差距就称之为信息差[1]美国的7家电网公司与在态势感知领域专业的距。由此可见，如何从海量的数据中提炼出有效信咨询公司和电力系统自动化供应商共同合作，试图息，消除信息差距是解决这些系统问题的关键所在。通过采用态势感知技术体系，充分利用已有的电网这个旨在消

5、除信息差距的设计目标是态势感知概念自动化、信息通信和采集系统，将浩如烟海、实时动引入的动因。2014年第12卷第8期10ELECTRICPOWERICT2014年8月电力信息与通信技术.indb102014/8/2514:58:16ELECTRICPOWERICT........................................传统的系统设计是采用以技术为中心的设计方第1层感知是在特定的环境中获取状态、属性法。所开发的系统主要是完成各个功能，所提供的和动态特性。获取良好的态势感知的第2步是理解系统显示给出系统运行是否正常，以及当前状况的所观察到的数据和

6、线索，及其与相关目标的关联性。信息。随着技术的进步与发展，系统的功能不断增第2层类似于阅读中的逐字逐句到整体理解的过程。加，随之而来的系统显示也不断增加，系统运行人员第3层预测是根据这些关键信息对未来状态进行预必须面对和处理迅速膨胀的系统数据。当任务和状测的行为。况发生变化时，运行人员需要从众多的系统显示屏态势感知受到在复杂和动态环境中人类短期记所提供的海量数据中寻找、分类、集成和处理，以获忆和关注力局限的极大影响。人们可以采用多种机取有效信息，需要面对和处理信息差距问题。由于制来帮助克服这些局限，包括目标和目标导向的处运行人员的工作负荷越来越重，差错也会更多。这理

7、、自动化、心智模型、已知状态预案的模式匹配、种以技术为中心的设计方法引起的人为差错在各行预期等。这些机制的发展来自于特定领域的经验和各业中都占有相当的比例。研究表明，在美国医疗训练。在某一领域中好的态势感知不可能直接转换系统中每年因为这种人为差错造成的死亡估计超过到另外一个领域，并成为那个领域中好的态势感知。[1]44000人。这种人为差错被定义为设计导向引发某些在特定场景中得到高水平态势感知的非常有效的差错。的机制，在其他的场景下可能有导致错误的倾向。现有系统的数据与信息过载问题可以通过有效因此，针对特点领域的态势感知应用研究是必不可的系统设计方法加以解决。以