地縣聯合統一模型的縣調 PAS/DTS 系統實踐

張震宇，吳敏敏

（義烏市供電局， 浙江 義烏 322000）

電力信息化

地縣聯合統一模型的縣調 PAS/DTS 系統實踐

張震宇，吳敏敏

（義烏市供電局， 浙江 義烏 322000）

為使縣級供電企業的調度員適應電網的快速發展，建立了適合地、縣聯合統一模型的縣級電力調度 PAS/DTS 系統， 提出并解決配網模型建立、 小電流接地系統故障判斷、 配網合環計算等問題。實際運行表明，系統為提高調度員培訓效果、縮短培訓周期發揮了積極作用，已成為調度員日常操作安全校核的技術手段。

地縣聯合；PAS/DTS； 統一模型； 調度員培訓仿真系統

隨著電網的快速發展和新型設備的不斷采用,對電網調度員的知識水平、經驗以及處理各種運行問題的能力提出了新要求。調度員的運行經驗主要來自生產實際和操作，因此有必要建設調度員仿真培訓系統，著力提高調度員的電網事故處理能力，縮短新調度員的培訓周期，實現調度員日常操作業務的安全校核。 2008 年底， 義烏市供電局基于地-縣聯合統一模型的縣調 PAS（Power applicationsystem）/DTS （Dispatcher training simulator， 調度員培訓仿真）系統投入運行， 實踐證明：該系統為調度員的培訓，尤其是反事故演習、事故處理、繼電保護和自動裝置調度運方潮流分析與研究等，提供了良好的平臺和科學的分析工具。

1 系統介紹

義烏市電力調度中心（以下簡稱義烏縣調）所轄 的 220 kV 電 網 和 110 kV 電 網 部 分 與 金 華 電 網的聯系非常密切，電氣聯系十分緊密，是金華地區最大的縣調，如果用簡單的外網靜態等值機的方 式 對 義 烏 電 網 以 外 的 220 kV 和 110 kV 電 網 部分做靜態等值，難以精確模擬外部電網對內部操作的影響和反饋，而涉及外部電網的內網操作（如解合環）時，其精度也將受到較大影響，因此必須采用合理的方式解決義烏縣調外網（即金華地區電網）的模擬問題。

另一方面， 義烏縣調 PAS/DTS 系統的建設必須考慮能夠與金華地區電網的 PAS/DTS 系 統實現遠程分布式聯合演習。為了保證縣調獨立仿真和地-縣調聯合仿真時的一致性， 縣調的 PAS/ DTS 系統必須能夠與地區電網調度（簡稱地調）PAS/DTS系統的模型在仿真范圍上完全兼容。

1.1 電網模型的生成

在義烏縣調的 PAS/DTS 系統中，通過模型自動合并的方式，將地調和縣調的完整電網模型進行合并， 自動撥冗后生成包含金華地調全部 500 kV、 220 kV、 110 kV 電 網 以 及 義 烏 縣 調 的 35 kV、10 kV 完整 電 網的統 一的 地-縣調 聯合模 型 。

系統能根據金華地區的電網模型和由義烏縣調維護的義烏電網模型自動進行模型合并和消除冗余，生成地-縣統一的電網模型，并在此基礎上實現基于統一模型的 PAS 和 DTS 系統。

地調電網模型如圖1所示，包含地調電網范圍 內 的 500 kV 和 220 kV 變 電 站 以 及 地 調 建 模 的110 kV 變 電 站 （10 kV 部 分 采 用 等 值 負 荷 簡 化 ） 。

圖1 地調獨立的 DTS仿真模型

地-縣聯合的 DTS 電 網模型以 地調 EMS 模型 為 基礎， 包 含地調電 網 范 圍 內的 500 kV 和 220 kV 變 電 站 以 及 縣 調 遠 程 維 護 的 110 kV 變 電 站（低 壓 出 線 完 整 建 模 ）和 35 kV 變 電 站 ， 既 可 用 于縣調的單獨仿真培訓， 也可用于地-縣或省-地-縣調聯合仿真培訓（如圖2）。

圖2 地-縣聯合 PAS/DTS 仿真 模型

縣調 DTS 系統中， 地-縣聯合模型的合并與生成由縣調 DTS 系統自動完成，在保證地-縣電網設備命名規則嚴格一致的條件下，系統自動完成撥冗，形成統一的地-縣聯合大模型。

1.2 仿真模式

系統支持的仿真方式包括縣調獨立仿真和地-縣聯合仿真兩種模式。

縣調獨立仿真培訓時，地-縣聯合的電網模型運行在縣調的 DTS 服務器上， 縣調的教員及學員通過教員臺、 學員臺登錄到縣調 DTS系統的仿真服務器上進行仿真培訓。地調電網模型作為縣調的外部電網，完整地參與仿真計算。由于電網模型包括了完整的地調電網，因此在縣調仿真過程中，系統可以精確模擬地區電網對縣調各種操作的響應和影響。

采用地-縣聯合仿真培訓時，要先通過遠程計算機網絡將縣調建模的電網模型和圖形以 CIM模型和 SVG 圖形的方式上傳到地調 DTS 系統中，由地調 DTS 系統進行模型合并，生成地-縣聯合的電力系統模型。這個模型與縣調側生成的地-縣聯合模型是完全一致的。

系 統 提 供 與 DTS 完 全一 體 化的 PAS 功 能 ，PAS 系統則是基于統一的地-縣聯合模型。 系統從金華地調以 5min 為周期獲取實時數據斷面文件， 再從義烏縣調 SCADA（數據采集與監視控制系統）獲取縣調實時數據斷面，綜合雙方的實時數據后， 完成電網的分析計算。 PAS 系統與 DTS 使用相同的圖形和數據庫，共用電網設備參數庫和網絡拓撲結構庫，無需進行重復的維護工作。PAS系統與 DTS 系統底層的電網計算核心算法和模塊一體化， 在線運行的 PAS系統給出的潮流分析結果與DTS 仿真中的結果一致，保證了 DTS 系統的真實性。

2 系統的縣調特色

義烏縣調 TDS 能將 金華地調的完整電 網模型和縣調的完整模型進行合并，自動撥冗后生成統一的地-縣調度聯合模型，在此基礎上實現義烏縣調的 PAS 系統和 DTS 系統， 并具有自己的特色功能。

2．1 進行大型的地-縣聯合反事故演習

地-縣聯合仿真培訓采用地區 DTS 系統生成的地-縣聯合電力系統模型， 如圖3所示。 電力系統模型運行在地調 DTS系統的教員臺上， 縣調參演人員通過安全三區的遠程網絡登錄到地調 DTS的電力系統模型上，進行地調與縣調的聯合仿真培訓。

圖3 地-縣聯合仿真模式

在仿真過程中，地-縣聯合電網仿真模型由地調教員統一協調，并負責聯合演習初始教案的制作，完成仿真過程中地調模型的操作。在聯合演習時，系統同時在縣調當地設置遠程縣調分教員臺，由縣調分教員自行設置縣調電網的運行情況。根據權限設定，參與仿真培訓的各個地調、縣調學員僅能看到自己管轄區域的電網一次接線圖形和系統報警信息，操作管轄范圍內的設備。縣調登錄的遠程教員臺和遠程學員臺具備與本地系統基本一致的功能。

2008 年 10 月 28 日， 參加了 2008 年度地縣聯合的金華電力系統迎峰度冬聯合反事故演習。2009 年 5 月 26 日又參加了省、地、縣聯合的浙江電力系統反事故演習，系統的功能在演習中得到了充分的體現。

2．2 低壓配電網仿真

縣 調 在 建 立 廠 站 模 型 時 ， 將 110 kV 或 35 kV廠 站 間 的 10 kV 聯 絡 線 模 擬 為 連 接 首 末 廠 站 的 T接線 ， 即分 別 在 10 kV 聯 絡 線 路 的 首 末 端廠 站 建立線路模型，并在T接站建立連接到該聯絡線路的等值負荷模型。該線路的參數取原來線路的等值參數，在等值聯絡線路上用T方式連接等值負荷，模擬原線路的總負荷，如圖4所示。此種方法雖然不能精確表現配電網的實際情況，但卻用簡單的等值電路較好地模擬了復雜的配電網，實際合環校驗也證明并無太大偏差，能滿足當前配網潮流計算的精度要求。

圖4 用 等 值 聯 絡 線 建 立 10 kV 的 線 路模 型

2．3 小電流接地系統特殊故障仿真

由于配電網需面對大量小電流接地系統的各種故障， 故縣調 DTS還應能仿真單相接地、 諧振等故障現象。

系統采用特殊故障模擬軟件模塊，通過人工定制和編輯故障曲線，使發生特殊故障時的電壓曲線能隨定制的故障曲線變化，更貼近于現實，具有很高的靈活性，可以模擬各種不同的特殊故障電壓曲線變化。小電流接地系統特殊故障仿真的類型見表1。

2．4 為調度解 /合環操作提供依據

在 縣 調 配 電 網 切 換 電 源 時 ， 10 kV 線 路 以 閉環運行（雙電源）的過渡方式運行， 即采用不停電對聯絡線、雙電源的重要用戶進行倒電源操作。DTS 系 統可 模 擬 此 操作 過 程 中 10 kV 線 路上 的 潮流變化，為倒閘操作提供依據。通過對某一次合環操作的系統 PAS 計算值與計算軟件 BPA 計算值以及最終合環操作實際值的比較，證明了該軟件模擬計算的有效性，計算的各項數據見表2。

表1 小電流接地系統的特殊故障仿真

3 結語

自義烏地-縣聯合統一模型的縣調 PAS/DTS系統建設以來，每個季度都進行反事故演習，演習內容豐富多變，特別是針對城市電纜化后產生的特有的諧振現象也進行了模擬，以及對越級跳閘、多點故障的模似，大大提高了調度員處理此類故障的熟練程度。利用系統對實時斷面數據的計算，提供配電網合環潮流計算依據，便于操作員對符合條件的線路進行熱倒負荷操作，實現了部分線路合環操作，提高了供電可靠性。

表2 PAS 與 BPA 和實際合環值比較

義烏縣調調度員仿真培訓系統是在地調仿真系統的基礎上開發的符合縣市級調度使用的系統，并開發了縣調的特色功能。系統為提高調度員培訓效果、縮短調度員培訓周期發揮了積極作用，已逐步成為調度員日常操作安全校核的重要技術手段。

[1]孫 宏 斌 ，張 伯 明 .EMS/DTS 一 體 化 設 計 [J].中 國 電 力 ，1999，32（8）∶23-27.

[2]孫宏斌，張伯明，吳文傳，等.面向地區電網的調度員培訓 仿 真系 統[J].電 力 系 統 自 動 化 ，2001（4）∶49-52.

（本文編輯：龔 皓）

Practice of County Dispatch PAS/DTSSystem for Unified M odel of Prefecture-level City and County Joint Dispatch

ZHANG Zhen-yu， WU Min-min
（Yiwu Power Supply Bureau， Yiwu Zhejiang 322000， China）

The county power dispatch PAS/DTS system for the unified model of prefecture-level city and county joint dispatch is built for county dispatchers to adapt to the rapid development of power grid.This paper presents and solves the problems of the establishment of distribution network model，fault judgment of low current earthing system， calculation of closed loop of distribution network etc.The actual operation indicates that the system plays an active role in improving dispatcher training effect and reducing training period and becomes the technical tool for safety verification in dispatchers′daily operation.

prefecture-level city and county joint dispatch；PAS/DTS；unified model；dispatcher training simulation system

TP391.9

： B

： 1007-1881（2011）10-0056-04

2011-04-31

張震宇（1963-）， 男， 浙江義烏人， 工程師， 從事電力系統規劃與運行管理。