天津?yàn)I海電網(wǎng)D5000系統(tǒng)PAS模型邊界處理方法

王安穎++王媛媛++許志成++王慎杰++潘娜

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.065

摘 要：面對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)自動(dòng)化主站端的要求越來越高的現(xiàn)狀，很多電網(wǎng)公司開始將D5000系統(tǒng)和PAS軟件結(jié)合應(yīng)用。這種應(yīng)用提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和安全性，解決了人工核查電網(wǎng)量測(cè)不準(zhǔn)確等問題。本文在簡單介紹D5000系統(tǒng)和PAS高級(jí)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上，分析了天津?yàn)I海電網(wǎng)的特殊性，提出了針對(duì)天津?yàn)I海電網(wǎng)D5000系統(tǒng)中PAS模型的邊界處理方法，以期對(duì)天津?yàn)I海電網(wǎng)更好的提供電力服務(wù)有所裨益，也為其他電網(wǎng)公司對(duì)D5000系統(tǒng)的使用提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：D5000 PAS模型 邊界處理方法

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（a）-0065-02

為符合特高壓電網(wǎng)運(yùn)行方面的實(shí)際需要，落實(shí)國家電網(wǎng)公司“集團(tuán)化運(yùn)作、集約化發(fā)展、精益化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”的工作要求，切實(shí)增強(qiáng)調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)大電網(wǎng)駕馭方面的能力，國調(diào)中心在公司系統(tǒng)內(nèi)組織開展廣域全景分布式一體化電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的研制工作，D5000系統(tǒng)作為一個(gè)“智能化的大腦”在電網(wǎng)中開始運(yùn)行應(yīng)用。隨著電網(wǎng)在運(yùn)行和管理需求方面的層級(jí)提升，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化、多層次化發(fā)展，要保證電力生產(chǎn)更加安全有序，諸多電力企業(yè)通過安裝PAS高級(jí)應(yīng)用軟件來維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

D5000系統(tǒng)及PAS高級(jí)應(yīng)用軟件作為目前最新的智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，已經(jīng)在全國許多電網(wǎng)調(diào)度中取得了良好的應(yīng)用效果和評(píng)價(jià)。天津?yàn)I海電力公司將二者進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，以幫助D5000系統(tǒng)更好地完成調(diào)控運(yùn)行的任務(wù)。

1 D5000系統(tǒng)在電網(wǎng)中的運(yùn)行應(yīng)用

國家智能電網(wǎng)D5000系統(tǒng)采用先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)，其特點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)、開放、可靠、安全和適應(yīng)性強(qiáng)等，直接承載著實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警（新EMS）、調(diào)度計(jì)劃（OPS）、安全校核（SCS）和調(diào)度管理（OMS）四大應(yīng)用平臺(tái)，在提高電網(wǎng)的調(diào)度運(yùn)行水平、加快調(diào)度機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和提高調(diào)度業(yè)務(wù)精益化的管理等方面有著非常重要和深遠(yuǎn)的影響，是電網(wǎng)調(diào)度部門核心的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）D5000系統(tǒng)共由兩套系統(tǒng)組成，即主調(diào)系統(tǒng)和備調(diào)系統(tǒng)，這兩套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫都采用了自動(dòng)同步的數(shù)據(jù)庫模型，其中的兩套模型同步使用，從功能選擇上可以實(shí)現(xiàn)指定表和指定域的同步，操作方便管理。

（2）D5000系統(tǒng)的SCADA具備了智能分析能力與智能處理能力，在對(duì)設(shè)備建立模型的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的圖形優(yōu)化工具，可以對(duì)自動(dòng)平衡率計(jì)算和自動(dòng)圖形優(yōu)化。此外，該子系統(tǒng)還可以對(duì)編程計(jì)算、開關(guān)狀態(tài)檢查和設(shè)備狀態(tài)綜合監(jiān)視、故障跳閘監(jiān)視、穩(wěn)定斷面智能監(jiān)視、備用監(jiān)視和全景事故追憶。

（3）D5000系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出、可視化的模塊、遠(yuǎn)程瀏覽和告警直傳模塊。通過數(shù)據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)化和精細(xì)化，擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集的點(diǎn)和面，提高數(shù)據(jù)采集工作的穩(wěn)定性、及時(shí)性和可靠性。在該系統(tǒng)的遠(yuǎn)程瀏覽和告警直傳模塊下，上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門可在任何時(shí)間點(diǎn)瀏覽下級(jí)各地調(diào)站端系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)畫面，對(duì)下級(jí)站端運(yùn)行情況做直觀的了解，告警直傳用于在上級(jí)與下級(jí)系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)告警信息的傳輸?shù)墓δ?，?shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 PAS高級(jí)應(yīng)用軟件介紹

PAS高級(jí)應(yīng)用軟件是直接為電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括在此系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)用軟件，是在線為各級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)生產(chǎn)運(yùn)行人員提供電力系統(tǒng)運(yùn)行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

PAS的功能主要是利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA，采集電力系統(tǒng)各種信息，在實(shí)時(shí)型和研究模型下，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，幫助調(diào)度人員了解和掌握電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)和分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的各種問題做出正確處理，在提高電力系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性方面，發(fā)揮著重要作用。其主要功能模塊包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、外網(wǎng)等值、調(diào)度員潮流、短期或超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、靜態(tài)安全分析、無功電壓優(yōu)化、無功電壓自動(dòng)控制、短路電流計(jì)算。

PAS系統(tǒng)的主要功能模塊保障了調(diào)度員能夠及時(shí)掌握系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)并及時(shí)針對(duì)電網(wǎng)中存在的問題進(jìn)行分析，以制定可靠方案予以解決，是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的重要支柱手段之一。

3 天津?yàn)I海電網(wǎng)的特殊性

雖然PAS高級(jí)應(yīng)用軟件技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是由于各地電網(wǎng)情況的差別，需要根據(jù)不同情況，采取具體措施保證其應(yīng)用效果的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于采用PAS高級(jí)應(yīng)用軟件的天津?yàn)I海電網(wǎng)D5000系統(tǒng)來說，應(yīng)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于交流線段的整改工作。

濱海電網(wǎng)具有特殊性，自三集五大以來，濱海地調(diào)所有220kV及以上的變電站資產(chǎn)全部劃入天津市調(diào)，站內(nèi)220kV線路有些屬于濱海地調(diào)調(diào)度范圍，有些不屬于，但濱海地調(diào)對(duì)所有的220kV及以上線路均無調(diào)控權(quán)限。因此，PAS高級(jí)應(yīng)用的前期建模和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)工作相對(duì)比較困難，本文著重提出并驗(yàn)證了220kV線路在數(shù)據(jù)庫中合理的處理方式。

4 交流線段整改問題的解決方式

4.1 外網(wǎng)等值原則

外網(wǎng)等值的原則是：對(duì)調(diào)度范圍外的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理簡化，考慮外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)電網(wǎng)操作和各種計(jì)算的影響，提高計(jì)算精度，為其他應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一的外網(wǎng)模型。將能對(duì)系統(tǒng)提供功率支持的外部線路等值成發(fā)電機(jī)，將只從系統(tǒng)吸收功率的外部線路等值成負(fù)荷。一般情況下，將220kV以上的邊界線路等值成發(fā)電機(jī)，110kV及以下邊界線路等值成負(fù)荷。

對(duì)線路等值成發(fā)電機(jī)或是負(fù)荷起作用的條件如下。

（1）這條交流線段一端有正常節(jié)點(diǎn)號(hào)，另一端節(jié)點(diǎn)號(hào)為-1。當(dāng)這條交流線段兩端都有正常節(jié)點(diǎn)號(hào)時(shí)，等值標(biāo)志失效。

（2）對(duì)于一些低壓線路，如果對(duì)端廠站不建模，一般可以直接將這些線路建成負(fù)荷。

4.2 解決方式

在外網(wǎng)等值原則的基礎(chǔ)上，天津?yàn)I海電網(wǎng)220kV線路在數(shù)據(jù)庫中的處理可采用如下方式。

（1）對(duì)于一端廠站和二端廠站均為包含濱海地調(diào)調(diào)度范圍線路的廠站，在PAS應(yīng)用中建模，并按照所需參數(shù)錄入至PAS_MODEL下。

（2）對(duì)于一端廠站為包含濱海地調(diào)調(diào)度范圍線路的廠站，二端廠站不包含任何濱海地調(diào)調(diào)度范圍線路的情況，需要將二端廠站等值為220kV電源站，并將此條交流線段等值為發(fā)電機(jī)。

（3）對(duì)于一端廠站為包含濱海地調(diào)調(diào)度范圍線路的廠站，二端廠站為發(fā)電廠或者光伏用戶站等具有雙向潮流的廠站時(shí)，將此條交流線段等值為發(fā)電機(jī)。

（4）對(duì)于一端廠站為包含濱海地調(diào)調(diào)度范圍線路的廠站，二端廠站為普通用戶站的情況，直接將此條線路等值為負(fù)荷，不參與各項(xiàng)高級(jí)功能的計(jì)算。

4.3 實(shí)際成效

經(jīng)過上述的邊界處理后，濱海電網(wǎng)PAS建模廠站總數(shù)為35個(gè)，機(jī)組總數(shù)為35個(gè)，并聯(lián)容抗器總數(shù)354個(gè)，線路總數(shù)253條，負(fù)荷總數(shù)1689個(gè)，地刀總數(shù)5682個(gè)，電氣島6個(gè)。能夠解決濱海電網(wǎng)交流線段的整改問題，更好地發(fā)揮PAS高級(jí)應(yīng)用軟件的作用。

5 結(jié)語

任何新系統(tǒng)的上新和應(yīng)用都存在一個(gè)與之前的系統(tǒng)逐步交替換代的過程，在不斷調(diào)整和磨合過后，新系統(tǒng)的功能得以更好地發(fā)揮出來。本文在天津?yàn)I海電網(wǎng)D5000系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了D5000系統(tǒng)PAS模型邊界處理的問題，并提出了相應(yīng)的符合實(shí)際的問題解決方案。在解決了濱海電網(wǎng)交流線段的整改問題后，D5000平臺(tái)調(diào)度系統(tǒng)的PAS高級(jí)應(yīng)用軟件功能得到更充分的應(yīng)用和發(fā)揮，成為調(diào)控人員與自動(dòng)化人員發(fā)揮作用的良好工具。

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