地區(qū)電力調(diào)度自動化主站實(shí)用化研究

秦先威

摘 要：電力是現(xiàn)代社會正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著人類生產(chǎn)生活的方方面面。然而，近年來世界范圍內(nèi)的電網(wǎng)接二連三地發(fā)生了許多重特大停電事故，這一系列事故給世界各國的電力工業(yè)敲響了警鐘，也因而引起了全世界電力管理者、學(xué)者以及從業(yè)人員的高度廣泛關(guān)注，因此，對電力調(diào)度自動化主站的實(shí)用化研究已經(jīng)提上日程。

關(guān)鍵詞：地區(qū);電力調(diào)度;自動化;實(shí)用化;電業(yè);電網(wǎng);SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）;EMS（能量管理系統(tǒng)）;AVC（自動電壓控制）

現(xiàn)行地區(qū)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)使用的是一般均為大型開放的能量管理系統(tǒng)，除SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）功能外，還配置用于電網(wǎng)分析的高級應(yīng)用軟件，如潮流計(jì)算和系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)報(bào)等。因此，做好自動化系統(tǒng)的實(shí)用化和運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)十分重要的工作。

一、提高事故報(bào)警的可靠性

完善開關(guān)事故報(bào)警信號回路提高電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)事故報(bào)警的可靠性。變電站“事故總信號”是電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)和集控中心監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的信號之一，在當(dāng)前運(yùn)行系統(tǒng)中同時(shí)存在著保護(hù)動作總信號、開關(guān)相關(guān)保護(hù)動作、“合后通”加開關(guān)分位等多種事故報(bào)警方式，且都存在著一定的運(yùn)行缺陷，對運(yùn)行和維護(hù)帶來不便。構(gòu)建完整的變電站開關(guān)事故信號回路，是解決問題的關(guān)鍵。構(gòu)建新事故總回路有一定的難度，因此在監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，采用每個(gè)開關(guān)相關(guān)它的保護(hù)動作信號或每個(gè)保護(hù)動作信號相關(guān)集控中心監(jiān)控系統(tǒng)中非常重要的信號之一，是它所跳的開關(guān)，發(fā)出開關(guān)事故跳閘報(bào)警。運(yùn)行主要SCADA系統(tǒng)判斷開關(guān)事故跳閘、事故推畫面、啟停。缺點(diǎn)是：開關(guān)偷跳不發(fā)事故報(bào)警。觸發(fā)事故音響的依據(jù)。事故總信號的漏發(fā)、誤發(fā)都會影響調(diào)度自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，影響到電網(wǎng)監(jiān)控，近幾年的綜合自動化變電站，110kV及以上電站都加強(qiáng)了對電網(wǎng)事故的處理。電壓等級的開關(guān)事故信號，采用保護(hù)屏或測控屏（主要采用保護(hù)屏）上“合后通”接點(diǎn)與開關(guān)分位置輔助變電站事故總信號，構(gòu)成單個(gè)開關(guān)的事故報(bào)警信號。所有電站、無人值班改造變電站的，開關(guān)的事故報(bào)警信號合成在一起，形成全站事故總系統(tǒng)。運(yùn)行主要缺點(diǎn)是：開關(guān)現(xiàn)場就地操作時(shí)，“合后通”影響當(dāng)前運(yùn)行的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)和集控中使該開關(guān)事故跳閘不發(fā)事故報(bào)警信號。接點(diǎn)不閉合，新站系統(tǒng)中，同時(shí)存在著不同時(shí)期、不同技術(shù)理念、完善開關(guān)事故報(bào)警信號回路的設(shè)想多種形式的事故總信號和事故報(bào)警方式，且都存在著一定的運(yùn)行缺陷，給運(yùn)行和維護(hù)帶來不便。當(dāng)前，為避免上述事故總信號的應(yīng)用缺陷，需要規(guī)范運(yùn)行系統(tǒng)中事故報(bào)警應(yīng)用形式，歸納起來主要有以間隔事故報(bào)警信號回路，構(gòu)建完整的事故報(bào)警信號三種類型。發(fā)信和復(fù)歸回路，構(gòu)建信號回路異常監(jiān)視和信號試1.1保護(hù)動作總信號驗(yàn)證回路，首先保證事故遙信采集的可靠性，才能確保電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)和集控中心監(jiān)控系統(tǒng)事故報(bào)站（主要運(yùn)用于110kV及以下變電站），工程中變電站開關(guān)事故報(bào)警信號回路是解決問題的關(guān)鍵。遠(yuǎn)方復(fù)歸時(shí)，應(yīng)采用專用事故信號復(fù)歸遙控回路（占用一路遙控對象），避免空分、空合開關(guān)可能帶來的誤操作風(fēng)險(xiǎn)。用相關(guān)開關(guān)分位置遙信的拷貝，作為信號復(fù)歸按鈕的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息連接點(diǎn)，將復(fù)歸遙控的合出口接至栓鎖繼電器的“復(fù)合端”，將復(fù)歸遙控的分出口接至栓鎖繼電器的“置分端”。按照監(jiān)控系統(tǒng)的常規(guī)遙控定義，當(dāng)復(fù)歸按鈕信息為開關(guān)運(yùn)行在分狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行遙控分操作，觸發(fā)栓鎖繼電器“分后通”接點(diǎn)閉合、“合后通”接點(diǎn)斷開，如有開關(guān)事故報(bào)警信號動作時(shí)，可進(jìn)行遠(yuǎn)方“事故信號”復(fù)歸。

二、數(shù)據(jù)無二義性

設(shè)計(jì)優(yōu)秀的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中，電器接頭、連接線、接口都會用不同的顏色表示。在控制端屏幕上的數(shù)據(jù)也會使用不同的顏色區(qū)分不同的信息，不同的區(qū)塊劃分不同的信息，不同的位置顯示不同的信息，不同的方式呈現(xiàn)不同的信息以確保電力數(shù)據(jù)的無二義性。這樣，操作電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的調(diào)度員就能夠以最快的速度了解電網(wǎng)運(yùn)行信息，提高工作效率。

三、數(shù)據(jù)庫功能擴(kuò)展

數(shù)據(jù)庫的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)就是可擴(kuò)展性，小到一個(gè)小企業(yè)的數(shù)據(jù)，大到一整個(gè)集團(tuán)的海量數(shù)據(jù)，對于大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來說都可以應(yīng)付自如。數(shù)據(jù)庫功能的可擴(kuò)展性也為電力調(diào)度系統(tǒng)自動化主站添加實(shí)用化功能，進(jìn)行實(shí)用化二次開放提供了可能性?？梢砸罁?jù)數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行相關(guān)性的分析，從中挖掘出我們?nèi)粘９ぷ髦兴璧南嚓P(guān)聯(lián)因素，有助于電力企業(yè)解決復(fù)雜性問題。

地區(qū)電網(wǎng)所轄部分一次變電所和二次變電所的主變分接頭信息都可以在線實(shí)時(shí)傳送，但是仍有部分一次變電所和二次變電所主變分接頭信息暫時(shí)無法上傳至地區(qū)電力調(diào)度主站和集控站。根據(jù)此信息相對穩(wěn)定和預(yù)先可知的特點(diǎn)，利用EMS數(shù)據(jù)庫提供的“人工置數(shù)”功能，在地調(diào)自動化主站的變電所接線圖上，設(shè)置了電力調(diào)度人員維護(hù)的離線修正，增強(qiáng)了自動化系統(tǒng)的服務(wù)功能。

四、閉環(huán)缺陷處理

對于發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷，在進(jìn)行閉環(huán)管理的過程中，不外乎就是幾個(gè)環(huán)節(jié)，從發(fā)現(xiàn)到匯報(bào)，從責(zé)令有關(guān)部門落實(shí)到遞交檢修申請計(jì)劃，從審批檢修計(jì)劃到下達(dá)檢修通知，從檢修完畢直到填上消缺時(shí)間、消缺負(fù)責(zé)人、消缺結(jié)論，最后驗(yàn)收人員簽字結(jié)束。這當(dāng)中不排除一些特殊環(huán)節(jié)，但無論如何，中間任何一個(gè)環(huán)節(jié)不到位，這個(gè)環(huán)永遠(yuǎn)都閉不了。

五、做到“量準(zhǔn)”、“量全”、畫面美和減輕視力疲勞

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)所提供給電力調(diào)度人員的信息準(zhǔn)確是對自動化系統(tǒng)的一個(gè)基本要求。因此，在自動化系統(tǒng)應(yīng)用之初就應(yīng)該由電力調(diào)度人員采用儀器儀表進(jìn)行現(xiàn)場測量并與自動化系統(tǒng)的讀數(shù)進(jìn)行比對。包括其運(yùn)算的結(jié)果都要進(jìn)行驗(yàn)證以保證其正確性。包括主變的P、Q、I，母線電壓（包括線電壓和相電壓）和配出線電流值，主變溫度，所有開關(guān)位置、刀閘位置和變壓器分接頭位置，都要做到準(zhǔn)確。配出線的名稱和CT變比發(fā)生變化時(shí)，都應(yīng)及時(shí)地修改。變壓器一、二次側(cè)的P、Q、I應(yīng)符合功率平衡和電流折算關(guān)系;在各配電線路負(fù)荷功率因數(shù)大致相同的情況下，主變壓器二次的電流值與配出線電流之和應(yīng)基本滿足基爾霍夫電流定律;每個(gè)變電所的電壓曲線、電流曲線、母線電壓棒圖和調(diào)度日報(bào)表與數(shù)據(jù)庫聯(lián)接應(yīng)正確。

在自動化信息量全面而準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，注重畫面的美學(xué)設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)方面。根據(jù)具體內(nèi)容確定字體的大小和字間距，保證數(shù)據(jù)水平和垂直位置的對齊;調(diào)度報(bào)表中的量值根據(jù)大小，保留相應(yīng)的小數(shù)位數(shù);在電壓曲線、負(fù)荷曲線圖中，根據(jù)設(shè)備的CT變比、PT變比不同，橫豎坐標(biāo)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)值，形成的曲線比例協(xié)調(diào);合理搭配圖形背景顏色和前景顏色，減輕調(diào)度人員視覺疲勞，進(jìn)而保障調(diào)度人員的視力健康。

六、結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行管理模式已不再適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)的安全運(yùn)行需求。調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展是現(xiàn)代化電網(wǎng)發(fā)展的一種必然趨勢，而調(diào)度自動化系統(tǒng)主站的實(shí)用化是保證其健康、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

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