基于WAMS的電網(wǎng)調度運行方式設計

馮麟　劉磊　國網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司　277600

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基于WAMS的電網(wǎng)調度運行方式設計

馮麟劉磊國網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司277600

【文章摘要】

電網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運行是電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理部門最關注的問題。本文主要對基于WAMS的電網(wǎng)調度運行方式進行分析設計，詳細介紹了WAMS在電網(wǎng)調度中的應用狀況，分析了基于WAMS的電網(wǎng)調度的運行方式，然后重點介紹了WAMS在電網(wǎng)調度運行方式實際中的應用。針對電網(wǎng)運行方式中熱穩(wěn)定限額，指出應在電網(wǎng)運行方式設計中考慮事故后對用戶的供電能力，從而避免應事故后的熱穩(wěn)定原因而引起的對用戶供電不可靠的問題，增強對用戶供電的可靠性。

【關鍵詞】

WAMS；電網(wǎng)調度；運行方式

0　引言

進入二十一世紀以來，電網(wǎng)能否安全穩(wěn)定運行是電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理部門中非常關心的問題。近幾年，同步相量測量單元逐漸出現(xiàn)并得到應用，同時相關單位建立起廣域測量系統(tǒng)目錄WAMS，通過此實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測電網(wǎng)，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行分析，進一步在WANS的基礎上實現(xiàn)對電網(wǎng)運行方式的預安排，從而有效地提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行水平，增強電網(wǎng)的防御能力，以下對WAMS在電網(wǎng)調度運行中的方案設計進行分析。

1　WAMS及其在電網(wǎng)中的應用

WAMS是電網(wǎng)廣域監(jiān)測系統(tǒng)采用同步相角測量技術，通過逐步布局全網(wǎng)關鍵測點的同步相角測量單元（PMU），實現(xiàn)對全網(wǎng)同步相角及電網(wǎng)主要數(shù)據(jù)的實時高速率采集。其前置單元相量測量裝置PMU能夠以數(shù)百Hz的速率采集電流、電壓信息，通過計算獲得測點的功率、相位、功角等信息，并以每秒幾十幀的頻率向主站發(fā)送。PMU通過全球定位系統(tǒng)（GPS）對時，能夠保證全網(wǎng)數(shù)據(jù)的同步性，時標信息與數(shù)據(jù)同時存儲并發(fā)送到主站。因此，WAMS能夠使調度人員實時監(jiān)視到電網(wǎng)的動態(tài)過程。

由于WAMS這種應用方式，該系統(tǒng)也被稱為電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通過其實現(xiàn)預警和輔助決策功能，對電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進行定義，該系統(tǒng)是人們的生活變得更加的便利，WAMS系統(tǒng)在很多的高級計算和在線分析中都得到了很好的運用，例如在線熱穩(wěn)定計算分析、在線暫態(tài)電壓安全計算分析、在線靜態(tài)安全分析、在線低頻振蕩分析、在線暫態(tài)功角穩(wěn)定計算分析以及與之相適應的預防控制輔助決策，所以該系統(tǒng)是智能電網(wǎng)調度運行中一個非常重要的成分。

2　電網(wǎng)調度運行方式

為了更加有效的實現(xiàn)電網(wǎng)的應用功能，可以利用WAMS高級計算功能，對電網(wǎng)的運行方式進行有效的調度與設計，從而保障電網(wǎng)調度能夠更加合理的進行安排。在基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)一的前提下，根據(jù)當前的電網(wǎng)結構和負荷預測系統(tǒng)，計算出點負荷預測，并繪制出一周之內(nèi)的負荷預測內(nèi)容。通過分析，可以更好的安排發(fā)動機計劃、調度工作內(nèi)容和進行定期檢修。

通過WAMS的分析方式，有效的分析和檢驗未來一周之內(nèi)的電網(wǎng)運行方式安排，從而保障結構的準確性，重視國調中心提出的調度計劃和功能應用檢驗，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

3　WAMS電網(wǎng)調度運行設計

3.1穩(wěn)定計算分析，預測母線負荷

針對電網(wǎng)電氣設備一次方式的改變，對電網(wǎng)控制斷面進行穩(wěn)定計算分析，其中包括暫態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定2個方面，將二者嚴重的作為穩(wěn)定控制斷面制的潮流極限，以便于控制電網(wǎng)潮流分布。根據(jù)歷史用電負荷情況對未來的用電負荷進行預測，采用96點的負荷預測或短期負荷預測，將母線負荷的預測值作為基礎數(shù)據(jù)進行發(fā)電計劃安全校核和供電能力評估的基礎數(shù)據(jù)。

3.2安排電氣設備的一次方式和發(fā)電計劃

根據(jù)電網(wǎng)電氣設備的分級運行情況，分析安排電網(wǎng)電氣設備的一次方式，如母線、開關、發(fā)動機和變壓器等，在這個過程中，主要投入各種新式設備，通過其運行方式，更好的實際并保證 運行過程的安全穩(wěn)定。根據(jù)合同，合理安排發(fā)的計劃，確保功率平衡，使用戶不會受到影響，如圖1為電網(wǎng)運行方式功能實現(xiàn)。

圖1　電網(wǎng)運行方式功能實現(xiàn)圖

3.3校核發(fā)電安全，安排發(fā)電計劃

根據(jù)自動獲取的網(wǎng)絡拓撲信息，計算出穩(wěn)定控制斷面，各節(jié)點明日96時段負荷預測值或一周內(nèi)各節(jié)點母線的負荷預測值及發(fā)電計劃安排，進行安全校核，校核各種運行方式下潮流控制斷面是否可以滿足負荷用電要求。根據(jù)合同以及電網(wǎng)運行發(fā)電計劃安排，確保有功功率的平衡，從而保障對用戶的可靠供電。

3.4評估供電能力

要注重對電網(wǎng)調度過程中供電能力的評估，確認電網(wǎng)運行是否能夠滿足事故發(fā)生后進行穩(wěn)定的供電，電網(wǎng)在擾動下，很多元件都會受到影響，如果不采取控制措施，應該保持電網(wǎng)的正常供電和電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，區(qū)別其他系統(tǒng)元件不會發(fā)生超過負荷，沒有連鎖跳閘反應的發(fā)生。其中系統(tǒng)受到的擾動主要包括以下幾項：

（1）同級電壓的雙回線或環(huán)網(wǎng)，任一回線的單項出現(xiàn)永久的故障，重合不成功及無故障三相斷開不重合;

（2）任意線路單項瞬時接地故障成功重合;

（3）任一大負荷突然發(fā)生變化或任一交流聯(lián)絡線路故障和無故障斷開不重合;

（4）同級電壓的環(huán)網(wǎng)或雙回線，任一回線三相永久故障斷開不融合;

（5）任一發(fā)電機失磁或跳閘，受端系統(tǒng)任一臺變壓器發(fā)生故障而退出運行;

（6）直流輸電線路發(fā)生單級故障;

4　結束語

本文對基于WAMS的電網(wǎng)調度運行方式進行分析設計，詳細介紹了WAMS在電網(wǎng)調度中的應用狀況，將電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術以及在線分析技術與電網(wǎng)調度運行管理部門的實際生產(chǎn)相結合，從而提出了利用電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測技術和在線分析技術實現(xiàn)對電網(wǎng)調度運行方式的設計安排，為電網(wǎng)調度運行提供了合理有效的信息，極大地增強了電網(wǎng)對打擾動的抵御能力，提供了電網(wǎng)的安全水平，這與國家電力調度中心構建的電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)建設框架的應用功能是一致的。

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