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针对电网运行中监控信息综合分析

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【摘要】随着信息化时代的到来以及我国社会经济的快速发展,我国的电力行业发展速度也有所加快,电力供应网络的运行也面临着信息化带来的巨大挑战。在电力供应网络的运行过程中,监控信息的获取和处理具有十分重要的作用。本文就对电网运行过程中监控信息综合分析过程中值得关注的问题进行了探讨,并提出了以电学基础理论为指导的各类信号的测量结果,以及监控信息与测量技术、信号相结合的方法,并在此基础上提出了通过综合技术手段进行电网操作和监控的方法。

【关键词】电网运行;监控信息;综合分析

随着我国电力供应行业的快速发展,以及电力供应网络覆盖规模的逐渐扩大,传统较为薄弱的局部电网结构潜在的安全事故隐患和风险也逐渐受到了人们的关注,同时,由运行、施工、设计等因素所导致的电网负荷损失、解列和跳闸等问题的发生率也呈现出了逐渐上升的趋势。近年来国内外相关的研究证实,人为因素在电网事故发生过程中起到了十分关键的影响作用。下文就结合电网运行的基本特征以及实际运行情况,对监控信息的综合处理方法进行了分析。

1.现阶段电网运行的基本特征

现阶段,我国大部分的重要城市和省会城市都已经基本检查了较为完善的220kV及以上电压等级的供电网络,有些较为发达的城市还基本建成了“双环”形式的电力供应网络结构。随着我国三峡工程的建成和投入使用,我国的电力供应网络全国联网格局已经逐步建成并形成了一定的规模,同时,电网建设与电源建设不同步的问题也逐渐得到了转变。电力供应网络的信息化格局已经基本建成并全面铺开,各个省市内部的电力供应信息化网络格局已经逐渐基本形成和完善,我国也逐步建成了较为完善的跨地区、跨省的电力信息网络框架。截至2000年初,我国50%的县调和95%的地调都已经建成了以计算机网络技术为基础实时SCADA系统。2000年我国还建立建成了部分跨省电网,并在能量管理系统中得到了广泛的应用,这一系统同时具有调度员培训模拟、交易计划、发电计划、安全分析、潮流最优化以及自动发电控制等现代化功能。对于电力系统的安全运行来说,已经逐渐由传统的异态电网事故转变为了以常态设备为主的管理模式。

依据国家电网提出的智能电网通信要求及其制定的“一强三优”总体发展规划,安徽省以原有电力通信网络为基础,在整合各级资源、均衡发展、统筹规划的基础上,在实用、先进、成熟通信技术原则的基础上,建立简称了经济高效、接入灵活、可靠性高、覆盖全面、结构合理的电力通信网络,从而逐渐实现了电力系统和电力设施的全覆盖。“十二五”期间,安徽省建成了南北10G的主干光纤通信网络,全省检查过了专用的500kv线路继电保护网络,并以此为基础,对全省的电力供应网络进行了整合改造,从而大大提高了电力供应的效率。

2.电网运行监控信息综合分析中应注意的问题

《安徽电网二次系统规划导则》中对电网运行中监控信息综合分析做出了如下规定:“系统事故处理时,值班调度员应及时了解自动装置动作、继电保护、断路器位置等情况,结合自动装置信息、远动自动化信号以及潮流、电压、频率的变化情况对事故进行判断分析,从而提高事故处理的正确性。”值班运行人员需准确了解设备运行的振动、压力、温度等系统参数的基本内涵,以及相关的测量方法,掌握现代化的信息技术工具的使用方法,以此来对电网运行情况进行系统判断和辅助分析,并为实际操作提供指导。笔者对近年来的电网监控工作实践经验进行了分析总结,将电网运行过程中监控信息的获取和分析方法以及操作和控制手段进行如下总结。

第一,发电厂或变电所直流电源中断控制过程中,断路器位置指示灯通常不会出现指示,断路器遥信量证实断路器处于断位状态,这一现象的发生类似于母线故障发生时的现象。若不对这两类现象进行准确区分,则已误判为发生了母线问题,若仅仅依据母线故障问题的基本方法和程序进行处理,则会发生操作和调度错误问题。一般情况下,值班人员在遇到这类故障现象后,应避免急于盲目地确定现场断路器实际位置。合理的故障检查和排除方法为:对保护装置的动作情况进行全面准确检查,对是否存在母差保护动作问题进行检查,在此基础上对母线上元件CT以及母线PT指示情况进行观察,确定三相电压和电流是否平衡。若PT指示为正常的三相电压,则表明母线能够正常受电。若主变压器或是线路CT证实三相电流平衡,且符合相应的功率量,则表明一次系统完全正常[1]。

第二,可以通过监控系统所具有的计数计时功能,对断路器的动作频度、次数和时间进行检查。调度部门装置继电保护信息远传系统后,可以通过这一系统远传所产生的信息,对保护动作情况进行判断,并对故障的发生范围和故障性质进行判断分析,从而保证及时准确地划定巡线的范围[2]。

经过信息组织及集成的电网信息被送入电网智能监控模块。该模块将调度运行人员在电网调度运行过程中所需要关注的重点信息进行归纳、统一。实时对电网运行进行监控,不需要人工干预,同时提供一定的自适应性,能随着电网设备运行状态和电网运行方式的变化,自动变更运行监控重点信息。结合电网运行实际情况,对电网预想故障进行实时分析,提示系统薄弱环节,对电网中的故障扰动进行实时检测,并结合电网一二次设备动作信息,智能判断电网故障范围和具体故障点。实现独立于人工干预之外的主动智能监控。

第三,在现场断路器位置检查的基础上,对断路器分合闸次数以及计数器和断路器的指示情况进行全面检查,从而为电网运行事故的检查和处理提供可靠依据。若断路器反复发生灭弧现象,则灭弧介质会逐渐劣化,在电力资源输送至故障部位后,则会导致断弧失败问题,严重者还会造成断路器爆炸等较为严重的后果,进而给人民的生命和财产安全带来巨大损失。根据现场的规定以及断路器说明书的相关要求,对计数器进行检查,能够为正常状态下断路器的有效安全运行提供可靠保证,从而提高电网运行和断路器操作的规范性,降低上述故障问题的发生率[3]。

第四,需要注意的是,值班人员避免简单地从SCADA系统的遥信量指示情况对设备的运行状态进行判断分析。若主变压器所控制的直流电源发生故障,则会造成主变压器二次和一次开关位置继电器出现失电现象,这一现象的发生与主变压器跳闸或停电所表现出的状态相近。此时,不仅要根据上文所述的基本方法对主变压器CT的指示电流量进行检查,还应注意检查直流控制屏内有无焦糊味。若存在明显的焦糊味,则需首先检查直流系统的运行情况,而避免盲目地投入直流[4]。

3.总结

随着我国电力行业以及电力供应网络的不断发展完善,我国的电力供应网络运行的安全性也在逐渐提高,并逐渐进入了信息化的关节阶段。通信技术和计算机技术在电网的自动化调度过程中也得到了广泛的应用,我国的电网调度工作现阶段正处于发展改革的关键时期。随着以计算机网络技术为代表的现代化管理手段在电网运行中应用的不断扩展和深入,电网运行过程中的各个环节也都实现了多媒体信息覆盖,电网内部相关特征也在其快速建立过程中产生了积极的反作用。

参考文献

[1]王利浦,陈永华.基于GIS、GSM电网运行监控系统的研究[J].中国科技信息,2007,1(22):16-17.

[2]吴雪红.基于GSM无线通信的配电网符合管理系统[J].南京师范大学学报,2005,1(12):101-103.

[3]关守仲,马金辉等.电网调度智能监控与事故处理辅助决策系统的研究与实施[J].华东电力,2009,37(9):1450-1451.

[4]黄文,王垒等.电力信息技术在电网运行中的应用[J].大家.2012,1(1):118-120.