提升電力調(diào)度系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率的措施

朱向立，孫長(zhǎng)春，王文林，郭忠英

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司黃山供電公司，安徽 黃山 245000)

提升電力調(diào)度系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率的措施

朱向立，孫長(zhǎng)春，王文林，郭忠英

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司黃山供電公司，安徽 黃山 245000)

介紹了電網(wǎng)“狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率”的概念，指出了影響該指標(biāo)的主要因素，闡述了通過(guò)管理執(zhí)行力和技術(shù)運(yùn)維來(lái)提升自動(dòng)化數(shù)據(jù)質(zhì)量以滿足指標(biāo)管控需求的措施。實(shí)行這些措施后，該公司狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率大幅提升，證明了方法的可行性和有效性。

調(diào)度系統(tǒng)；狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率；調(diào)度自動(dòng)化

0 引言

隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“大運(yùn)行”體系建設(shè)，國(guó)網(wǎng)地區(qū)供電公司對(duì)狀態(tài)估計(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求越來(lái)越高，“狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率”是考量調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)管理水平的一個(gè)重要指標(biāo)。地區(qū)電網(wǎng)220 kV變電站狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率取決于多項(xiàng)指標(biāo)，其中地區(qū)220 kV電網(wǎng)靜態(tài)拓?fù)鋮?shù)、實(shí)時(shí)采集的遙測(cè)和遙信等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是否齊全、準(zhǔn)確；參數(shù)變更是否及時(shí)維護(hù)，一次方式變更和現(xiàn)場(chǎng)檢修情況下人工干預(yù)是否及時(shí)，這些都是提高指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

1 狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率指標(biāo)介紹

所謂狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率，即將調(diào)度主站系統(tǒng)采集的遙測(cè)數(shù)據(jù)(從RTU直接采集、系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā))與通過(guò)系統(tǒng)模型設(shè)備參數(shù)計(jì)算出來(lái)的估計(jì)值進(jìn)行比較，差值小于額定最大值2 %為合格點(diǎn)(一般以5 min為1個(gè)計(jì)算周期)，否則為不合格點(diǎn)。合格點(diǎn)數(shù)與總點(diǎn)數(shù)的比值即為狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率。

2 影響指標(biāo)的主要因素

2.1 遙測(cè)數(shù)據(jù)精度

遙測(cè)數(shù)據(jù)主要為測(cè)控裝置直接采集的電壓、電流，及通過(guò)交流采樣計(jì)算出的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、功率角等，因此測(cè)控裝置交流采樣精度是影響狀態(tài)估計(jì)合格率最重要的因素。另外，現(xiàn)場(chǎng)檢修或其他設(shè)備故障導(dǎo)致電壓、電流缺失，也會(huì)導(dǎo)致有功功率、無(wú)功功率數(shù)據(jù)不正確。

2.2 遙信狀態(tài)

調(diào)度系統(tǒng)采集的遙信包括220 kV電壓等級(jí)的開(kāi)關(guān)、刀閘和接地刀閘等設(shè)備信息，上述狀態(tài)的正確與否直接影響系統(tǒng)模型，也是影響狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率的因素。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸通道

上傳數(shù)據(jù)通道(安徽省是D5000系統(tǒng))包括：省調(diào)接入網(wǎng)、專線101和地區(qū)公司調(diào)度主站(安徽省地區(qū)公司調(diào)度主站以O(shè)PEN3000系統(tǒng)為主)轉(zhuǎn)發(fā)通道，一旦出現(xiàn)通道中斷會(huì)導(dǎo)致省調(diào)系統(tǒng)接收不到相應(yīng)廠站的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，將影響考核指標(biāo)。

2.4 參數(shù)與模型

省調(diào)調(diào)度系統(tǒng)220 kV變電站參數(shù)與模型一般由省調(diào)方式處提供，若參數(shù)與模型變更時(shí)系統(tǒng)未及時(shí)處理，也會(huì)導(dǎo)致考核指標(biāo)下降。

3 提升指標(biāo)的措施

以投入計(jì)算時(shí)可以迅速查找到故障點(diǎn)為原則。

3.1 變電站圖庫(kù)整理

理論上，可以一次性將所有設(shè)備參數(shù)全部錄入調(diào)度主站系統(tǒng)。

3.1.1 整理一次圖

一次圖上除以下設(shè)備外，所有設(shè)備及遙測(cè)量均應(yīng)啟用PAS(power application software，電力調(diào)度自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用軟件)：

(1) 終端設(shè)備，如母線壓變、線路壓變、所用變、避雷器、消弧線圈、接地電阻等；

(2) 與以上終端設(shè)備相連的斷路器、刀閘、手車、負(fù)荷開(kāi)關(guān)等；

(3) 專用消弧接地變間隔等。

3.1.2 整理數(shù)據(jù)庫(kù)

確保數(shù)據(jù)庫(kù)里設(shè)備所選應(yīng)用與一次圖保持一致。

3.1.3 特殊遙測(cè)處理

需要在一次圖上添加一些未采集的遙測(cè)量，常出現(xiàn)在以下幾處：分段開(kāi)關(guān)、變壓器分支開(kāi)關(guān)、1只斷路器帶2組電容器時(shí)、變壓器高壓側(cè)采用線路變壓器組時(shí)、變壓器中壓側(cè)存在檔位時(shí)、變電站進(jìn)線只有電流遙測(cè)時(shí)等。

3.1.4 節(jié)點(diǎn)入庫(kù)

消除節(jié)點(diǎn)入庫(kù)時(shí)所有提示的錯(cuò)誤。節(jié)點(diǎn)入庫(kù)后，有節(jié)點(diǎn)號(hào)表示節(jié)點(diǎn)入庫(kù)正常；如節(jié)點(diǎn)號(hào)為“-1”，則需要檢查。

3.2 主要設(shè)備參數(shù)錄入

3.2.1 線路參數(shù)

線路參數(shù)統(tǒng)一采用“線段類型+線段長(zhǎng)度”模式。同一條線路由多種型號(hào)導(dǎo)線組成的應(yīng)在“線段分段表”填寫(xiě)相應(yīng)記錄。

3.2.2 變壓器參數(shù)

在“變壓器表”中將“終端變標(biāo)志”改為“否”，然后在“變壓器繞組表”中填入變壓器參數(shù)?！白儔浩骼@組表”的必填項(xiàng)有：分接頭類型ID號(hào)、額定容量、額定電壓、短路損耗、短路電壓百分值。

3.2.3 容抗器參數(shù)

容抗器參數(shù)必填項(xiàng)為：額定容量、額定電壓。

3.3 網(wǎng)絡(luò)建模

(1) 如在修改一次圖時(shí)已做過(guò)節(jié)點(diǎn)入庫(kù)，則“網(wǎng)絡(luò)建模”中的節(jié)點(diǎn)入庫(kù)步驟可以跳過(guò)。

(2) 點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換成標(biāo)么值”。

(3) 點(diǎn)擊“模型驗(yàn)證”。如存在嚴(yán)重告警信息，則必需檢查排除后才可以進(jìn)行下一步。排除嚴(yán)重告警信息時(shí)如涉及到設(shè)備聯(lián)接更改或參數(shù)改動(dòng)，則改完后需要重復(fù)“節(jié)點(diǎn)入庫(kù)”和“轉(zhuǎn)換成標(biāo)么值”。

(4) 模型驗(yàn)證通過(guò)后，點(diǎn)擊“模型復(fù)制”。點(diǎn)過(guò)“模型復(fù)制”后，剛建模的變電站就進(jìn)入狀態(tài)估計(jì)計(jì)算階段。進(jìn)入相應(yīng)變電站一次畫(huà)面，切換SCADA畫(huà)面和PAS的狀態(tài)估計(jì)畫(huà)面，可以直觀觀察計(jì)算數(shù)據(jù)是否正確；或進(jìn)入“PAS應(yīng)用”的“狀態(tài)估計(jì)”畫(huà)面，點(diǎn)擊“量測(cè)一覽”，可以瀏覽數(shù)據(jù)誤差情況。如計(jì)算合格，則可以進(jìn)行下一個(gè)變電站建模；如有大誤差點(diǎn)，則需要再仔細(xì)檢查，判斷問(wèn)題所在。

3.4 功能模塊調(diào)試

狀態(tài)估計(jì)調(diào)試的整體原則：先整體再局部、先高壓再低壓、先有功再無(wú)功。

3.4.1 有功調(diào)試方法

主要檢查線路、主變兩端的潮流有功、無(wú)功的數(shù)值、符號(hào)是否匹配；發(fā)電、負(fù)荷的符號(hào)是否存在不正確的現(xiàn)象；有無(wú)不應(yīng)該屏蔽的遙測(cè)遙信；有無(wú)遙信斷開(kāi)但是遙測(cè)值不為0的現(xiàn)象；有無(wú)并列運(yùn)行的2臺(tái)主變計(jì)算出的有功與量測(cè)不一致，主變的阻抗參數(shù)可能錯(cuò)誤的現(xiàn)象等。

3.4.2 無(wú)功調(diào)試方法

有功調(diào)節(jié)正確后，基本上系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)、刀閘的狀態(tài)也就正確了。有功調(diào)節(jié)的方法也都適用于無(wú)功的調(diào)節(jié)，但無(wú)功調(diào)節(jié)還需要考慮主變、電容器、高壓線路的充電無(wú)功等。

3.4.3 并聯(lián)容抗器的調(diào)試方法

注意電容器計(jì)算得到的無(wú)功是正的(發(fā)出無(wú)功)、電抗器是負(fù)的(吸收無(wú)功)，單位都是Mvar。若數(shù)值不合理，則檢查電容器參數(shù)。

3.4.4 其他

高壓線路的充電無(wú)功、主變檔位調(diào)試方法。

總之，狀態(tài)估計(jì)程序在獲取潮流量測(cè)時(shí)，不僅需要知道其大小，還需要知道其方向。

4 加強(qiáng)管理規(guī)程的執(zhí)行措施

4.1 遙測(cè)精度測(cè)試與遙信核對(duì)

按照《變電站交流采樣檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定：220 kV變電站測(cè)控裝置應(yīng)結(jié)合一次設(shè)備年檢進(jìn)行交流采樣精度測(cè)試，運(yùn)行時(shí)間超過(guò)6年以上的測(cè)控裝置應(yīng)每年檢測(cè)1次，確保上傳省調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并做好新上設(shè)備的遙測(cè)通電和遙信核對(duì)試驗(yàn)。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)二次設(shè)備檢修管控

凡是涉及220 kV變電站二次設(shè)備的檢修，應(yīng)根據(jù)檢修范圍確定是否上報(bào)省調(diào)自動(dòng)化管理部門。調(diào)控中心應(yīng)做好二次設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修的“三措一案”審核工作，管控好關(guān)鍵設(shè)備，如總控單元、220 kV電壓等級(jí)測(cè)控裝置的檢修工作，盡量減少考核數(shù)據(jù)相關(guān)設(shè)備停運(yùn)時(shí)間。

4.3 設(shè)備參數(shù)與模型的核對(duì)與維護(hù)及時(shí)性

設(shè)備參數(shù)與模型的維護(hù)工作雖在省調(diào)自動(dòng)化處，但現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)間節(jié)點(diǎn)把控卻在地區(qū)供電公司。因此供電公司在做好日常核對(duì)工作的同時(shí)，應(yīng)及時(shí)跟蹤新上設(shè)備參數(shù)與模型的維護(hù)，確保現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與圖形參數(shù)在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上完全一致。另外，對(duì)于由于參數(shù)與模型導(dǎo)致考核指標(biāo)下降的問(wèn)題應(yīng)主動(dòng)聯(lián)系維護(hù)人員，必要時(shí)應(yīng)安排人員到省調(diào)調(diào)控系統(tǒng)進(jìn)行核對(duì)檢查，確保調(diào)度系統(tǒng)一次設(shè)備參數(shù)、模型與地區(qū)變電站現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)、模型一致。

5 加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)的措施

自動(dòng)化運(yùn)維人員每日定時(shí)核對(duì)省公司狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)Web上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、市公司地調(diào)主站系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)合格率，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)聯(lián)系省調(diào)自動(dòng)化處值班運(yùn)行人員有效處理。在涉及市公司廠站檢修、電網(wǎng)模型及電網(wǎng)設(shè)備的參數(shù)變更前，提前通知省公司自動(dòng)化處系統(tǒng)專責(zé)，做到省調(diào)、地調(diào)的模型及參數(shù)維護(hù)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息保持同步。

6 結(jié)束語(yǔ)

某市電網(wǎng)管轄5個(gè)220 kV變電站，其中參與考核的有70個(gè)遙測(cè)分量，每個(gè)遙測(cè)分量考核指標(biāo)的不合格均會(huì)導(dǎo)致地區(qū)電網(wǎng)遙測(cè)精度平均合格率指標(biāo)的下降。2015年通過(guò)市公司調(diào)控中心有效的管理和對(duì)自動(dòng)化EMS系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)工作的加強(qiáng)，其電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)合格率由2014年的99.55 %提高到99.65 %，在省公司指標(biāo)排序中并列第一。

1 楊 韻．計(jì)及零注入約束的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)[J]．廣東電力，2016，29(9)：73-77，108.

2 程瑛穎，肖 冀，周 峰，等．廣義安全域模型及其在電表狀態(tài)估計(jì)中的應(yīng)用[J]．電子測(cè)量技術(shù)，2016，39(7)：174-177.

3 劉成君，魏亞婷．配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)軟件的研究開(kāi)發(fā)[J]．浙江電力，2016，35(7)：24-27，72.

4 公茂法，柳巖妮，姜 文，等．基于可信狀態(tài)集合的狀態(tài)估計(jì)方法在最優(yōu)潮流中的應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44(17)：78-82.

2017-02-27；

2017-04-22。

朱向立(1971—)，女，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化研究工作，email：356187341@qq.com。

孫長(zhǎng)春(1969—)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化研究工作。

王文林(1973—)，男，高級(jí)工程師，主要從事電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等研究工作。

郭忠英(1976—)，女，工程師，主要從事電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化研究工作。