河北省南部電網并網電廠運行管理系統的建設與應用

王亞軍，習新魁，楊立波

(河北省電力公司，石家莊 050021)

1 概述

并網電廠運行管理系統在國內外均有大量的研究和應用，但由于考核項目繁多，考核邏輯復雜，且各電網自身情況差異較大，考核流程各不相同，因此，尚未研制出具有推廣能力的并網電廠運行管理系統。目前，各電網大多停留在人工考核或者半人工考核的狀態下，實際執行的考核項目較少，不利于建立公開、公平、公正的并網電廠調度管理制度。

為適應電力體制改革需要，按照國家電力監管委員會華北監管局2008年發布的《華北區域發電廠并網運行管理實施細則》和《華北區域并網發電廠輔助服務管理實施細則》(簡稱“兩個細則”)的要求，促進河北省南部電網(簡稱“河北南網”)并網電廠的安全、穩定運行，維護正常的電力生產秩序，保護并網電廠的合法權益，建立公開、公平、公正的電網調度和管理制度，急需建立一套系統對并網電廠的運行管理進行考核和補償。河北南網并網電廠運行管理系統的建設，不僅要解決當前電廠考核的實際需求，而且將建立一個開放、可擴展的考核管理系統平臺，以滿足考核類型的變化和考核細則的變更。

2 系統的總體架構

河北南網并網電廠運行管理系統由運行在河北電力調度通信中心的主站系統和運行在廠站端的子站系統組成，通過調度數據專網實現主站與子站間的實時通信，實現網廠數據交互。主站系統由2臺數據庫服務器、2臺應用服務器、1套磁盤陣列和1臺維護工作站組成。為保證系統的安全穩定運行，數據庫服務器與應用服務器均為主備雙機配置，部署在安生產區II區。系統總體架構示意見圖1。

圖1 系統總體架構示意

系統的核心業務包括各項考核、補償以及相關的管理功能，主要的軟件架構示意見圖2。

3 系統的特點

3.1 完善的并網電廠考核和補償業務

系統能夠根據規則設置，支持對與電網安全運行相關的發電計劃、AGC、AVC、無功功率、一次調頻、調峰、黑啟動、安全管理、調度管理、非計劃停運、檢修管理、技術指導與管理等各項電廠考核，支持對電網安全運行有貢獻的調峰、AGC、AVC、無功功率和黑啟動等有償輔助服務的補償，可靈活方便地對發電計劃、AGC等進行免考核設置，為調度通信中心提供全面靈活的考核管理手段。

圖2 系統軟件架構示意

3.2 靈活設置的考核模型和考核規則庫

通過對并網電廠考核業務需求的充分分析，建立了以發電集團、市場成員、考核單元和發電機組為主線的考核模型，并建立以考核類型、考核主體為單元的考核規則參數庫，支持考核規則的設置和考核類型的擴充，以適應考核業務的擴展和考核規則的變化。在考核規則庫設計的基礎上，能夠靈活配置電廠機組參與的考核類型，以及各項考核的參數化規則，支持任意電廠、任意機組、任意考核類型和考核參數的組合配置，并支持按照考核周期進行靈活調整。采用組件化和接口規范化設計，將人機交互、服務調用和考核補償服務算法有機分割，屏蔽各層變化的相互影響，支持算法庫的靈活擴展，為考核業務進一步擴展和考核規則變化提供廣闊空間。

3.3 規范統一的數據交換服務

并網電廠管理系統提供了一套完整的程序訪問接口，用戶二次開發時無需了解考核管理系統所有程序，即可開發自己的應用程序。二次開發的程序利用考核管理系統軟件平臺提供數據層服務和公共服務，與考核管理系統融為一體。數據接口服務建立了統一的數據交換機制，支持來自多安全區系統、多交換機制、多數據格式、多采樣周期的統一數據接入，以及交換數據的統一監視和管理。

3.4 網廠交互實現數據的申報審核機制

并網電廠管理系統分為主站考核管理主系統和廠站數據申報、信息發布系統兩部分。主站系統管理員完成主站和廠站系統的配置和維護。系統通過嚴格的功能權限和數據權限的控制，實現對不同級別用戶的數據瀏覽、操作權限的設置，確保信息安全。系統統一規范的數據管理體系，使報表工具可隨時新增或修改數據的申報模版(包括內容、格式)，適應業務需求的不斷變化。同時，該系統對電廠申報數據具有嚴格的校驗和審核功能，只有通過核準的數據才能夠用于考核補償計算，保障考核數據的準確、可靠。

3.5 B/S外包C/S的軟件架構

系統登錄采用B/S方式，以方便用戶接入，并提供了插件安裝和系統安裝功能；而系統底層所采用的C/S架構，可滿足調度通信中心用戶頻繁操作、大量數據訪問和復雜圖形展示的要求。系統的配置維護方便，使用簡單。

4 系統試運行效果

下面以西柏坡發電有限公司(簡稱“西柏坡電廠”)1號機組AGC考核為例，驗證河北南網并網電廠運行管理系統的考核效果。西柏坡電廠1號機組2010年8月13日AGC運行情況曲線見圖3。AGC調節運行指標情況見圖4。

圖3 西柏坡電廠1號機組AGC運行曲線

Ka-可用率指標；Kp-調節性能指標；K1-調節速率指標；K2-調節精度指標；K3-響應時間指標

圖4 西柏坡電廠1號機組AGC運行指標情況

從圖3、圖4可以看出，該機組的AGC調節性能較好，響應時間較短，調節速率較快，因此K1和K3指標都比較高，最后計算得到的

Kp值也較大。經過計算該日該機組的AGC考核電量為99 345 MWh。機組的AGC調節速率越快，執行指令的響應時間越短，相應的AGC考核電量越小。

考核補償的計算結果，在很大程度上可激勵各并網電廠提高運行管理水平，通過優化機組的運行情況在考核管理中獲得優勢。

5 系統應用效益分析

河北南網并網電廠運行管理系統以河北電力調度通信中心主站進行數據采集、考核補償管理為主，電廠端系統進行數據申報和信息發布為輔，實現并網電廠考核、補償及結算的完整流程，系統投入使用后，提高了電網調度運行管理的水平。系統取得的管理效益和經濟效益分析如下：

a.并網電廠管理系統的建成，有助于河北南網建立公開、公平、公正的并網電廠考核和補償管理體系，對影響電網安全、穩定、可靠運行的電廠進行處罰，對嚴格執行電網調度，為電網安全運行做出貢獻的電廠進行獎勵和補償，維護正常的電力生產秩序，促進電網及并網電廠的安全、穩定運行，保護并網電廠的合法權益。

b.并網電廠管理系統能起到統一標準、規范管理的作用，各電廠均嚴格按照兩個細則設定的標準和規范進行運行管理的考核和輔助服務的補償，電廠的運行管理水平將直接影響其在考核和補償中的收益水平，因此經濟杠桿的作用將促進電廠改善運行管理水平，并積極提供輔助服務補償，以便在考核補償中獲得收益。

c.系統建立了電網公司的考核、補償管理標準化流程，以數據接口服務和考核補償結算計算服務代替了以往的人工或半人工地數據采集、統計、分析過程，不僅減少了考核補償的工作量，而且提高了計算結果的準確性。同時系統的數據整合和統一管理有效避免數據的冗余和歧義，減少了數據錯誤的概率，報表工具的靈活統計分析使業務人員的數據統計分析工作簡化，有效降低了電網公司的并網電廠管理成本。

本文責任編輯：齊勝濤