淺談調度員潮流對調度工作的重要性

董金國

濟南供電公司 山東 濟南 250012

在電力系統(tǒng)運行中，電力調度是電網運行管理、倒閘操作和事故處理的指揮機構，每個調度員是保證電網安全運行、穩(wěn)定運行和經濟運行的直接指揮者。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電網容量的不斷擴大，互聯大電網迅速形成；大機組、互聯大電網、超高壓遠距離輸電線的出現，對電網的安全、穩(wěn)定、經濟運行要求更加嚴格，從而能實時地對電力系統(tǒng)運行進行自動數據采集與監(jiān)視控制（SCADA）的調度自動化系統(tǒng)應運而生，相關輔助高級應用軟件也隨之升級，其中調度員潮流是調度員應用高級應用軟件中用的最多的一種，也是最基本的一種。調度人員能正確地使用調度員潮流功能，在其輔助下對電網運行情況進行分析、做出正確的判斷和決策，以至采取必要的措施及時處理事故和異常情況，對保證電力系統(tǒng)安全、經濟、可靠地運行，意義非常重大。

首先介紹一下調度員潮流。調度員潮流是電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)（EMS）中最基本的高級網絡分析軟件。調度人員可以使用它來研究當前電力系統(tǒng)可能出現的運行狀態(tài)，運方人員可以使用它來校核調度計劃的安全性和合理性，同時它還可以對歷史運行方式的變化進行分析。調度員潮流模塊也是其它高級網絡分析軟件的基本模塊，維護一個收斂性良好的潮流數據，是其它高級網絡分析軟件正確計算的基本前提條件。

調度員潮流軟件的主要功能的如下：

1）方便地獲取實時和歷史方式，作為潮流計算的初始方式。

2）多種靈活手段模擬預想的潮流運行方式。

3）對潮流的計算結果進行分析，包括各種重載監(jiān)視、限值檢查、網損分析等。

4）提供完善的實用化功能，包括誤差統(tǒng)計，歷史信息的保存、查詢等。

5）支持多用戶功能，各用戶可以同時進行計算而互不影響。

6）提供與其它模塊的接口，為其它模塊提供潮流方式，還可以調用母線負荷預測結果和發(fā)電計劃，計算預想方式的潮流。

濟南電網使用的OPEN-3000調度員潮流計算提供了眾多實用功能，包括數據來源的多樣性（實時、預測、歷史），靈活變化與修改運行方式，良好的收斂性與輔助分析功能，方便直觀的檢查、監(jiān)視、調整結果的功能等，使用人員能夠在實時環(huán) 境中得到最好的培訓操作和模擬研究的體驗。

下面我從四個方面闡述調度員潮流在調度工作中的重要性。

1 調度運行操作

調度運行操作是調度正常工作的主要內容，也是最多的一項工作。調度員潮流能夠正確指導調度員進行正常的電網操作，使調度員在電網操作前能夠判斷電網潮流情況，以保證電網操作的安全性和穩(wěn)定性，防止誤操作。

濟南電網220千伏系統(tǒng)環(huán)網運行，110千伏系統(tǒng)輻射型結構，就造成了110千伏變電站中110千伏線路合、解環(huán)比較多，再加上110千伏線路T接負荷多，合、解環(huán)操作時，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性比較困難。如果在操作前，預先使用調度員潮流仿真做一次實際操作，查看操作后的潮流分布情況，就能使調度員做到心中有數，提前對系統(tǒng)運行方式進行調整，消除隱患，從而為加強操作的安全性提供了有力的保障。例如：110千伏韓章線是220千伏韓倉站與220千伏章丘站之間聯絡線，并且線路“T”接110千伏郭店站、110千伏遙墻站。在韓倉站和章丘站進行合環(huán)時，由于110千伏韓章線線路有150mm導線，并且線路運行時間比較長、線路老化，最大允許電流445安。合環(huán)以后，環(huán)流有可能超過線路的最大允許電流。以前我們調度員都是憑經驗進行操作，自從使用了調度員潮流以后，就可以在操作前，使用調度員潮流進行分析和計算。如果沒有超過線路最大允許電流，就可以直接操作。如果線路電流越線，首先進行運行方式調整，將韓章線所帶郭店站負荷調其它線路供電，調整兩端電壓，使之合環(huán)后線路電流不越線為止。目前，調度員按照規(guī)定每天至少進行一次潮流計算，每月進行一次實際潮流計算，通過對電網的模擬操作，從中查找電網的薄弱點，從而有針對性的解決電網存在的問題。特別是負荷高峰期間做一次全網潮流，就可以把真?zhèn)€電網的最薄弱點查出，做到心中有數，還可以把情況提供給有關職能部室，在電網規(guī)劃方面著重解決，使?jié)想娋W更加堅強。

2 事故預案與調度員潮流相結合

當電網發(fā)生事故時，快速準確的判斷故障，盡快恢復系統(tǒng)正常運行方式是對調度員的基本要求。為保證調度員處理事故時的正確性、快速性，我們要求事故預案要與調度員潮流相結合，為事故預案提供模擬事故情況下的潮流分布，幫助調度員判斷事故后的負荷情況，從而根據這些情況，來制訂事故處理的方案。

在2009年黃臺電廠改造期間，針對黃臺電廠110千伏系統(tǒng)與220千伏系統(tǒng)解列這一題目進行了事故預想。考慮到黃臺電廠#5主變檢修，#6主變差動掉閘的情況下，110千伏系統(tǒng)與主網解列，發(fā)電機出力滿足不了負荷需求，頻率下降，引起低頻減載裝置動作，然后頻率回升，在此基礎上并網，涉及到了同期并列的問題，這樣就增加了事故處理的難度。我們利用調度員潮流，進行了#5變檢修、#6變掉閘情況下的潮流計算，#6變掉閘以后，110千伏系統(tǒng)負荷總共20萬千瓦，發(fā)電機出力11萬千瓦，有功缺額9萬千瓦，低頻減載裝置動作切負荷約5萬千瓦，通過計算，還需要事故拉路4萬千瓦。頻率恢復到合格范圍以后，還要考慮110千伏系統(tǒng)通過110千伏黃姚線進行并網的問題，我們通過調度員潮流，計算了黃姚線并網以后的潮流情況，然后決定可以通過黃姚線進行并網。這樣就恢復了黃臺電廠110千伏系統(tǒng)與主網的聯絡。通過這次事故預想，我們就制訂了預防這個事故的方案，即黃臺電廠#5主變檢修時，將110千伏系統(tǒng)調出5萬千瓦負荷，這樣就可以避免了110千伏與220千伏系統(tǒng)解列后的頻率降低。

平時調度員加強了對此類事故處理的訓練，當遇到此類重大事故時，就能夠鎮(zhèn)定自若的進行處理。我們在此基礎上，制訂了各類復雜事故的預案，以便調度員經過反復訓練，提高調度員處理復雜事故的能力。

3 利用調度員潮流進行反事故演習

每個月，調度員利用調度員潮流進行一次反事故演習，對可能發(fā)生的電網事故在調度員仿真界面上進行演示，制定出一系列的事故處理方案，大大提高了反事故演習的效果。每年全公司還要舉行一次大型反事故演習，調度員潮流就體現出它的優(yōu)越性。因為每年舉行的反事故演習往往是多重事故的發(fā)生，如果單純靠調度員經驗來推斷，未必能考慮周全。進行一次調度員潮流計算，就能把所有相關的問題顯示出來，這樣可以使我們的演習做到滴水不漏。

在十一全運會期間，濟南電網針對全運會保電，進行了一次濟南電網聯合反事故演習。首先利用調度員潮流對姚家站220千伏母線全停這一事故前后的負荷進行分析，為事故發(fā)生后調度員的處理提供了準確的數據。如圖1所示，姚家站220千伏姚文線203-1刀閘發(fā)熱，倒母線處理。220千伏姚文線203-1刀閘支持瓷瓶斷裂，母差保護動作，220千伏母線失電，姚家站全停，同時110千伏邢運線永久性故障掉閘。此次連鎖事故造成全運站全站停電。奧體中心體育場、游泳館、網球館、全運村等全運設施停電。 濟南電網南北部僅220千伏許清線一條通道聯絡，線路過流。濟南東部電網事故拉路，消除線路過流。迅速恢復全運場館供電：開閉幕式獨立供電系統(tǒng)（IBC），切換至發(fā)電車供電，ATS動作，UPS電源切換。）啟動全運保電應急預案，應急搶修隊伍立即趕赴現場。用黃臺電廠110千伏黃姚線帶隆姚線運行，恢復全運站供電電源，作為全運場館的備用電源。

圖1 110千伏全運站故障示意圖

最近，我們還進行了一次濟南電網聯合反事故演習。利用調度員潮流對章丘變電站110千伏母聯105-1刀閘B相支持瓷瓶斷裂這一事故前后的負荷進行分析，為事故發(fā)生前后調度員的處理提供了準確的數據。章丘變110千伏母聯105-1刀閘B相瓷瓶斷裂以后，110千伏母差保護動作，跳開110千伏I母線所有開關，母聯開關故障瞬間控制保險熔斷，造成母聯開關拒動，致使#I主變110千伏側復合電壓閉鎖過流動作110千伏側103開關掉閘，110千伏 I、II母線失電。造成5個變電站全站停電。埠村變負荷倒至韓倉變供電后，韓倉變#II主變因負荷高，導致110千伏側引線燒斷，#II主變差動保護動作，所有負荷全部轉移到#I主變。這樣根據調度員潮流計算情況，#I主變帶負荷150MW左右，過負荷約48%，允許過負荷時間45分鐘。我們利用調度員潮流計算，仿真進行了將濟鋼負荷倒至黃臺電廠。通過計算，黃臺電廠主變不會過負荷，而韓倉變也會因負荷調出以后主變不過負荷。調度員潮流，使我們在事故處理中，更加清楚得了解了電網各個變電站的負荷情況，防止了因事故后調負荷而引起的網內設備過負荷的現象。

4 利用調度員潮流對電網進行經濟調度

以調度員潮流為依據，合理安排電網運行方式，實現電網的經濟調度。電網的經濟運行主要包括變壓器及其電力線路的經濟運行，電力設備中變壓器是一種應用十分廣泛的電氣設備，變壓器自身要產生有功功率損耗和無功功率損耗。電力系統(tǒng)中變壓器產生的電能損耗占電力系統(tǒng)總損耗比例也很大，因此在電力系統(tǒng)中變壓器及其供電系統(tǒng)的經濟運行，對降低電力系統(tǒng)、線損，有著重要的意義。例如，根據調度員潮流計算的結果，我們曾調整了黃臺電廠和中索變電站之間110千伏回河站、孟家站兩個變電站的運行方式，使線損降到了最低。并且還根據調度員潮流，針對節(jié)日期間電網電壓高和負荷小的特點，將燕翅站、城南站、朱莊變、長清變的一臺變壓器停運，降低了網損。

5 小結

在我們以后的電網調度運行工作中，無論是正常操作還是事故處理，我們都要以調度員潮流為依據，使我們的電網運行操作更加規(guī)范化、科學化。

［1］國電南瑞科技股份有限公司.國電南瑞OPEN3000PAS使用手冊［S］.2009.

［2］國電南瑞科技股份有限公司.國電南瑞OPEN3000PAS技術手冊［S］.2009.

［3］山東電力調度中心付磊.山東電網迎建國六十周年暨“十一運會”聯合反事故演習方案［R］.2009.