EMS系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)合格率的提升

牛文惠　鄧影　李福建

[摘要]以狀態(tài)估計(jì)合格率為標(biāo)志的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量是EMS運(yùn)行、管理水平的晴雨表，在很大程度上影響著調(diào)控中心各類(lèi)高級(jí)應(yīng)用的實(shí)用化；尤其在運(yùn)行方式、調(diào)度計(jì)劃等傳統(tǒng)離線業(yè)務(wù)時(shí)間窗口前移、專(zhuān)業(yè)模式轉(zhuǎn)型后，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求達(dá)到前所未有的程度。菏澤公司通過(guò)全員發(fā)動(dòng)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)的橫向協(xié)同、縱向溝通，增強(qiáng)薄弱地區(qū)重點(diǎn)監(jiān)督，開(kāi)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整治等方式及手段，使?fàn)顟B(tài)估計(jì)合格率跳躍式提高，充分說(shuō)明了實(shí)踐方法的正確性、可用性。

[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng)；調(diào)度自動(dòng)化；高級(jí)應(yīng)用；狀態(tài)估計(jì)；EMS

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜，調(diào)控自動(dòng)化水平也不斷得到提高。為保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)，要求調(diào)度系統(tǒng)能夠迅速、準(zhǔn)確而全面地掌握電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)和分析系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)運(yùn)行中發(fā)生的各種問(wèn)題提出對(duì)策。

準(zhǔn)確而完整的數(shù)據(jù)庫(kù)是電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用程序成功應(yīng)用的基礎(chǔ)，由于遠(yuǎn)動(dòng)裝置存在誤差，在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)也有誤差，這就使得遙測(cè)數(shù)據(jù)存在不同程度的誤差和不可靠性。此外，由于測(cè)量裝置在數(shù)量上及種類(lèi)上的限制，往往無(wú)法得到電力系統(tǒng)分析所需要的完整、足夠數(shù)據(jù)。為提高遙測(cè)量的可靠性和完整性，需要進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)。通過(guò)運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)，程序能夠提高數(shù)據(jù)精度，過(guò)濾掉不良數(shù)據(jù)，并補(bǔ)充一些量測(cè)值，為電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用程序的在線應(yīng)用提供可靠而完整的數(shù)據(jù)。

一、提升狀態(tài)估計(jì)合格率的主要做法

1.提升圖模庫(kù)維護(hù)質(zhì)量

（1）專(zhuān)業(yè)分工制度

方式計(jì)劃組負(fù)責(zé)提供規(guī)范版的變電站一次設(shè)備接線圖，以及設(shè)備編號(hào)。變電檢修工區(qū)二次檢修班負(fù)責(zé)提供變電站三遙信息表。自動(dòng)化組審核二次檢修班提供的變電站三遙信息表是否符合規(guī)范，若不符合，則提出整改意見(jiàn)，由現(xiàn)場(chǎng)修改。

繼電保護(hù)組負(fù)責(zé)提供電網(wǎng)設(shè)備的參數(shù)，包括變壓器（額定容量、額定電壓、分接頭類(lèi)型、短路損耗、短路電壓百分比等）、交流線段（線路長(zhǎng)度、類(lèi)型、電阻/電抗/電納有名值等）、容抗器（容抗器類(lèi)型、額定電壓/額定電流、額定容量等）等設(shè)備的參數(shù)。在設(shè)備更換后，及時(shí)通知自動(dòng)化人員修改參數(shù)。

（2）工作流程保障

縣公司自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人員需要將縣域110kV變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到地調(diào)EMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“大運(yùn)行”地縣一體化后的全網(wǎng)監(jiān)控。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)根據(jù)各專(zhuān)業(yè)組提供的數(shù)據(jù)，在EMS系統(tǒng)中繪制電網(wǎng)一次接線圖，并將每個(gè)間隔的三遙信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。在通信人員將遠(yuǎn)動(dòng)信息通道調(diào)試完成后，即可進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)與現(xiàn)場(chǎng)傳動(dòng)三遙信息，確保繪制的接線圖及錄入的數(shù)據(jù)庫(kù)信息準(zhǔn)確無(wú)誤。在以上工作完成后，需根據(jù)繼電保護(hù)組提供的電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)，在高級(jí)應(yīng)用PAS中錄入設(shè)備參數(shù)，確保網(wǎng)絡(luò)建模準(zhǔn)確無(wú)誤，并對(duì)廠站節(jié)點(diǎn)入庫(kù)。

節(jié)點(diǎn)入庫(kù)后，開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)建模。若設(shè)備參數(shù)錄入不完整或與實(shí)際差別較大，則網(wǎng)絡(luò)無(wú)法建模，需重新檢查參數(shù)，再次錄入。若網(wǎng)絡(luò)建模成功，則進(jìn)入狀態(tài)估計(jì)。

PAS高級(jí)應(yīng)用軟件根據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型，運(yùn)用算法，計(jì)算出電網(wǎng)量測(cè)值，這個(gè)過(guò)程為狀態(tài)估計(jì)。

2.提高缺陷消除比率

狀態(tài)估計(jì)計(jì)算出的電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)跟實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，并將誤差較大的數(shù)值統(tǒng)計(jì)出來(lái)，作為不合格點(diǎn)。這些不合格點(diǎn)需要進(jìn)一步查驗(yàn)。

調(diào)度監(jiān)控班通過(guò)使用調(diào)度員潮流或者DTS會(huì)發(fā)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)出的不合點(diǎn)，將這些點(diǎn)反饋給自動(dòng)化人員處理。

3.加快缺陷消除速度

是否由圖模錯(cuò)誤導(dǎo)致不合格，若是，則重新檢查一次接線圖的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否正確，一次接線圖是否繪制正確。并重新節(jié)點(diǎn)入庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)建模。

檢查是否由電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)錯(cuò)誤引起不合格，若是，則與繼電保護(hù)組重新核對(duì)電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)。

核查是否由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤引起。

與變電站重新核對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)無(wú)誤。與縣公司核對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，確保無(wú)誤。

加強(qiáng)與省調(diào)自動(dòng)化處溝通，確保地調(diào)上傳數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、無(wú)誤。

4.工作評(píng)價(jià)及統(tǒng)計(jì)

消缺后的狀態(tài)估計(jì)可以正常運(yùn)行，為此后的調(diào)度員潮流分析，靜態(tài)安全分析，負(fù)荷預(yù)報(bào)等PAS高級(jí)應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。通過(guò)總結(jié)以上流程、步驟，形成分析報(bào)告，提供給各個(gè)專(zhuān)業(yè)，以得到促進(jìn)、提高。

二、提升狀態(tài)估計(jì)合格率的亮點(diǎn)工作

調(diào)度EMS高級(jí)應(yīng)用軟件是能量管理系統(tǒng)EMS系統(tǒng)的高端功能軟件，是構(gòu)筑在電力系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上的面向?qū)崟r(shí)態(tài)和研究數(shù)據(jù)的電網(wǎng)分析工具，在調(diào)度運(yùn)行中擔(dān)負(fù)著SCADA數(shù)據(jù)檢查與糾正、事故預(yù)想、模擬操作、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、調(diào)度員培訓(xùn)和反事故演習(xí)等重要工作。以上高級(jí)功能的實(shí)現(xiàn)是以狀態(tài)估計(jì)合格率為基礎(chǔ)的，菏澤供電公司努力提高狀態(tài)估計(jì)合格率，使高級(jí)應(yīng)用軟件的實(shí)用化程度不斷提高，使其真正做到了服務(wù)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行，極大提高了調(diào)度EMS高級(jí)應(yīng)用軟件的實(shí)用化水平，增強(qiáng)了高級(jí)應(yīng)用軟件對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的指導(dǎo)意義，為電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了技術(shù)手段和工具，實(shí)現(xiàn)了由經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度向具有預(yù)見(jiàn)性的分析性調(diào)度的轉(zhuǎn)變。

三、提升工作實(shí)施效果

（一）形成最佳工作流程，促進(jìn)狀態(tài)估計(jì)合格率持續(xù)提升

通過(guò)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)不懈的努力，經(jīng)過(guò)總結(jié)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及橫向協(xié)同、縱向溝通的業(yè)務(wù)交流，逐步總結(jié)形成了提升狀態(tài)估計(jì)合格率的最佳實(shí)踐工作流程，將月均狀態(tài)估計(jì)合格率從94%提升到99.7%左右。

（二）極大提高EMS系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用可用性

隨著提升狀態(tài)估計(jì)合格率的最佳實(shí)踐在應(yīng)用中的進(jìn)一步深化，狀態(tài)估計(jì)合格率的不斷提升，以此為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的高級(jí)應(yīng)用軟件可用性也得到不斷加強(qiáng)。調(diào)度員通過(guò)使用EMS高級(jí)應(yīng)用軟件，加強(qiáng)了對(duì)本地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的運(yùn)行分析，掌握了電網(wǎng)調(diào)整、日常操作及事故處理的方法，并進(jìn)一步掌握電網(wǎng)運(yùn)行的特點(diǎn)和規(guī)律；通過(guò)加強(qiáng)電網(wǎng)分區(qū)、潮流分析，抓好過(guò)渡方式、特殊方式的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，提高了調(diào)度員駕馭電網(wǎng)的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

狀態(tài)估計(jì)是現(xiàn)代電力能量管理系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，提升狀態(tài)估計(jì)合格率對(duì)EMS系統(tǒng)在智能電網(wǎng)不斷發(fā)展的背景下的挑戰(zhàn)。本文從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，結(jié)合地市級(jí)供電公司實(shí)際情況，通過(guò)不斷的改良與創(chuàng)新總結(jié)出提升狀態(tài)估計(jì)合格率的管理手段與方法，并分析了其中值得注意的難點(diǎn)。文中提到的方法廣泛的適應(yīng)于地市級(jí)供電公司借鑒與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王雅婷，何光宇，劉鎧誠(chéng)等.求解狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題的內(nèi)點(diǎn)半定規(guī)劃法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（10）：209-215.

[2]盧志剛，程慧琳，馮磊，等.基于證據(jù)融合理論的多不良數(shù)據(jù)辨識(shí)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（1）：123-128.

[3]郭偉，單淵達(dá).M 估計(jì)及其在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2000，20（9）：26-31.

[4]姚諸香，郭燁，郭玉金，等.含指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)的電力系統(tǒng)抗差狀態(tài)估計(jì)方法在江西電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（4）：155-158.