浅谈调度自动化系统在县级调度管理中的应用

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[摘要] 电力调度自动化系统是为电网运行提供服务的数据采集与监视控制系统，它具备遥测、遥信、遥控、遥调的“四遥”功能，为无人值班站的建设、调控一体化的实现提供技术支持和保障，对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，起着支柱作用。

1.系统基本功能及配置

目前，尤溪公司调度自动化系统采用的是2011年1月份竣工投运的山大集成电子IES600P自动化系统，该系统以县级电网一次系统的规模、结构以及运行管理的要求为依据，与一次电网的发展规模相适应，已接入4座110kV变电站、13座35kV变电站、以及4所10kV开关站的遥测、遥信信号。

尤溪电网调度自动化系统采用双机双网结构，主要硬件设备采用冗余配置，避免单点硬件故障导致系统瘫痪。主系统由两台终端服务器、两台前置服务器、两台双屏调度员工作站、两台监控员工作站、两台运维工作站以及两台维护及报表工作站组成；设置一台物理隔离装置、硬件防火墙和WEB服务器实现信息的安全功能。

为适应福建省公司2011年提出的“三集五大”调控一体化的要求，尤溪公司积极响应，对现有的调度自动化系统进行升级改造、并加快高级应用软件和变电站第二通道的建设，以满足电网调度运行管理及变电运行管理的发展要求，确保电网的安全、优质、经济运行。

2.系统基础应用

从调控中心值班员的使用上看，调度及监控人员可通过调度自动化系统采集的实时信息，及时了解电网运行情况，包括频率、功率、电流、电压、变压器档位等遥测量，开关刀闸的遥信状态，保护动作信号，通道故障信号等，并及时对电网运行进行控制调整，优化电网运行水平。目前，尤溪地区已对4个110kV变电站，2个35kV变电站进行遥控、遥调以及视频监控信号的调试，实现对变电站开关分合、电容器投退、变压器调档的遥控操作，完成这6个变电站的无人值班站改造建设，精简了变电站值班人员配置，并成立调控中心，将电网调度、无人值班变电站监控等职责纳入调度工作范围。

通过调度自动化系统，调控人员可以清楚全面地了解到各变电站内的设备运行接线情况、可通过自动化系统对线路负荷电流、母线电压进行报警限值的设定，一旦越限、系统根据设置发出分级报警，提醒调度员提前对电网做出调整。同时，在线路停电检修时，调度员可以在厂站图上以挂牌形式对停电检修间隔做出醒目的标示，有效的防止了带接地线误合刀闸的恶性事故发生，使以往经验型调度运行管理向技术分析型转变，有效提高电网安全运行水平。

从运维操作站人员的使用上看，运维人员可通过调度自动化系统实现对变电站运行方式的监视，可根据调度指令通过遥控操作调整变压器档位、电容器投退，有效提高变电站母线电压和力率考核合格率，优化电网运行水平。从2011年的遥控、遥调统计分析数据表明，在通道运行正常的情况下，通过IES600P系统进行的遥控、遥调操作，开关动作正确率均达到100%，遥测数据齐全准确，开关刀闸状态、保护动作信号与变电站综自系统相一致。通过自动化系统采集显示的保护动作信号、报警信号，运维人员可以快速发现变电站一次设备存在的缺陷和故障，及时处理，缩小事故范围、缩短停电检修时间，保障电网安全稳定运行。调度自动化系统的应用为“调控一体化”的实现以及电网安全、经济、稳定运行提供了基础平台和技术保障。

3.高级应用软件的应用

高级应用软件是建立在IES600P系统稳定运行基础上，应调控运行管理要求对系统的升级改造，并于2011年底在尤溪公司建成并投入试运行，它主要由网络拓扑、状态估计、AVQC、调度员潮流、负荷预测5部份组成。

网络拓扑是高级应用软件功能中最基本的功能模块，通过网络拓扑，将电网各元件根据设备实际的运行方式连接起来，并在图形上展示其带电状态。调度员可根据线路负荷、变压器潮流等量测实时值与计算估计值的对比，辨识出系统中存在的坏数据或者断路器状态的不对应。并通过对状态估计结果的越限检查、量测误差分析以及进行遥测准确率的统计等功能，快速发现电网中存在的异常数据以及母线和支路的功率不平衡，由调度员人工将异常量测有功或无功单独从可用量测中移出，实现正常监控。

在状态估计计算收敛，遥测数据合格率在95%以上，调度员还可启用潮流计算功能，了解电网负荷的潮流和分布，在电网并列、合环或变压器停电检修等大型操作之前，在系统上进行开关分合、变压器停运等模拟操作，并计算电网负荷分布情况、潮流方向，为调度员制定合理的运行方式提供理论依据，相比人工计算能更真实、准确地反应电网状态，从而制定正确完善的检修及转供电方案。

AVQC在调度运行中的应用是高级应用的重要组成部分，电压合格率是衡量供电质量的重要技术指标。AVQC功能模块对采集到的遥测量、状态量、保护信号进行在线的分析和计算，根据调度员设置的电压及力率上下限值，给出相应的电网控制策略。在尤溪公司，还未实行AVQC闭环管理，调度员可根据系统提供的策略，在人工监督判断下调节变压器分接头和投退电容器，实现无功就地平衡，使得输出电压以及无功功率在合格范围之内，从而达到保证供电质量和减少网络损耗的目的。

因受数学模型、气象条件、突发事件等因素影响，负荷预测值与系统实际负荷还存在一定误差，在应用中并不广泛。

4.应用前景及几点建议

（1）通过对调度自动化系统的开发利用，使尤溪公司的调度监控管理网络形成了一个通道畅通、信号处理完善、应用软件功能多样的统一整体，使电网的安全监控和经济运行管理有了可靠的技术保证，实现了电网优化调度，进一步提高了电网的安全经济运行水平。调度、监控人员能够有效利用调度自动化系统这个平台实现对电网的实时监控，并做出正确的调整和控制，实现从经验型调度向技术分析型调度运行管理方式的逐步转变。

（2）信号传输需要稳定的通道，目前尤溪公司只有4个110kV变电站具备光纤通道，还未在县内18个变电站间实现光纤通道环网，应在“调控一体化”建设的机遇下加快变电站光纤通道的建设和改造，实现双通道互为主备，利用调度数据网络，实现模拟信号和数字信号的同步上传。

（3）调控人员对系统的应用仅限于遥测、遥信、遥控、遥调等基本功能的使用，对试运行的高级应用软件了解不多使用不深。只在线路停电检修、系统合解环操作中，通过对开关分合的模拟操作，使用潮流计算功能，对系统坏量测的辨识剔除仍要依靠自动化人员维护。而自动化维护人员对电网不熟悉，难以查找出电网中存在的坏数据或者错误数据，这使得高级应用软件的运行维护和使用存在供需矛盾，应加强调控人员对系统使用的培训，强化使用频率，做到熟能生巧，通过对电网监控、高级应用软件的使用过程中，及时发现系统中存在的开关不对位或误差数据，提高状态估计合格率和潮流计算的准确性。

（4）AVQC还未实现闭环运行，调控人员仅根据系统提供的策略作为参考，主要原因是地调对电网力率考核严格，供电服务对电网电压又有严格的要求，尤溪地区电压不稳定造成频繁调档、电容器频繁投退，达到系统当日可调最高限值，自动闭锁，无法实现变压器或电容器的远方遥控操作，使AVQC自动控制元件逐个减少，失去可自动调节能力，这就需要调控人员对系统充分熟悉，有高度的责任心，加强对高级应用软件的监视，及时发现电网中存在的闭锁设备，人工解除闭锁恢复系统对其自动控制功能。可在小范围内逐步实现闭环操作，选择地理位置较近的变电站，从少做起，并加强无人值班站的设备巡视、定检，确保设备运行在健康状态，逐步实现闭环管理。

（5）因尤溪地处山区，雨水多，小水电分布广阔；且厂矿企业丰富，生产缺乏规律，造成电网负荷变化大，负荷预测差异性较大，应缩短负荷预测周期，根据实际情况做出调整，提高负荷预测准确率。

参考文献:

[1]电力系统调度自动化设计技术规程 DL/T5003-2005.

[2]电力系统厂站及调度自动化综述 王强 韩英铎.

[3]县级电网调度自动化系统典型设计.

[4]能量管理系统(EMS) 于尔铿等著 科学出版社 1998.

[5]电力系统控制与调度自动化 王士政等著.