電力EMS系統實用化經驗探討

摘要：能量管理系統（簡稱EMS）是以計算機技術為基礎的現代電力調度自動化系統，主要為電網調度管理人員提供電網的各種實時信息，并對電網進行調度決策管理和控制，提高電網供電質量。隨著自動化技術的發展，EMS系統設備向網絡化、數字化、智能化方向發展，特別是高級應用軟件功能的使用，對EMS系統的運行管理水平提出了更高的要求。EMS系統的實用化對確保地區電網EMS系統安全、穩定、可靠運行，對確保公司管理的現代化都起到了積極的促進作用。結合這一點，對電力EMS系統實用化過程中的一些經驗進行了探討。

關鍵詞：能量管理系統；EMS；實用化

作者簡介：吳鶴宇（1983-），男，河南開封人，河南開封供電公司，工程師；高留洋（1982-），男，河南開封人，河南開封供電公司，工程師。（河南 開封 475004）

中圖分類號：F270.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）24-0100-02

一、EMS實用化管理目標描述

1.EMS實用化管理理念

調度自動化系統是統一整體，實行的是統一調度、分級管理，遵循下級服從上級、局部服從整體的原則。地調自動化系統設備在地調的由地調運行維護，在縣調的由縣調運行維護，在廠站的由廠站維護部門負責運行維護，其中EMS系統是調度自動化系統中最重要的組成部分，是電力調度實時信息的數據源。

電網EMS系統負責以上廠站、線路的上行電力數據處理，以及下行調度決策控制等工作，同時負責EMS高級應用軟件的維護管理，以及所轄集控站SCADA系統的創建、維護、檢修等工作。

2.EMS實用化管理體系

EMS實用化管理應遵循一套規范的指標體系，其設計宜遵循以下原則：

第一，系統性原則。EMS管理的指標應從系統的角度出發，全面、系統地反映EMS系統中的各個部分相互協調以及整體運作。

第二，科學性原則。納入EMS管理的每一個指標都要有明確的內涵和科學的解釋，要考慮指標選擇、指標權重確定、數據選取時的可比性和計算方法的科學性。

第三，目標一致性原則。目標一致性原則指的是在EMS管理中，應在系統目標、評價指標和評價目的之間取得一致。

第四，可操作性原則。指標的設計既要考慮有數據的支持、數據獲取的難易程度和可靠性，又要考慮計算方法的簡易性等。

第五，可比性原則。評價指標要具有橫向和縱向的可比性，即具有企業之間的可比性和企業縱向時間上的可比性。

電網EMS系統貫穿電網一次設備和二次設備之間，作為電網生產運行監視的“窗口”和分析、控制手段，在電網的調度指揮、運行分析、經營決策中發揮著非常重要的作用。因此，EMS系統管理的效益宜從設備運行、流程管理、人力資源、考核控制四個角度進行評價。

EMS管理的指標體系基本構架如下圖1所示。在圖中，設備運行是對電網EMS系統性能的整體反映。硬件指標是基礎，性能指標是EMS系統安全、穩定工作的保障，而應用指標則是使用者對EMS系統應用能力的綜合體現。

流程管理是對EMS管理工作實現分步監督、管理，不斷改善工作方法、提高工作效率，使調度自動化工作有效、高效的有力保障。其中，資源管理是保證供應、注重質量、合理使用、降低消耗、提高效益的綜合體現。而標準化作業率則是技術儲備、提高效率、防止再發、教育訓練的有利工具。

人力資源管理的目的是開發員工潛能，形成上下級之間及員工之間的信任關系，從而建立一個和諧的工作團隊，提高生產效率。其中，執行力反映出員工的工作能力和其間的信任關系。協調能力則是調度內部各職能之間協調，以及和業務相關的其他部門之間協調和配合的能力。

考核控制是提升公司競爭力的有效戰略工具，通過建立一個健康的競爭機制，為公司可持續化發展提供堅實的人才保證。

以上EMS管理指標體系的基本構架，包含了電網EMS系統各個職能運轉的效率和效果，能夠比較系統和全面地評價EMS系統管理的效益。

3.EMS實用化管理目標

EMS管理指標體系中的各項指標，宜以國調文件《地區電網調度自動化系統實用化驗收細則》等各級文件中的要求作為目標值。電網EMS管理單位應對工作中的技術措施、安全措施、組織措施的正確性與可行性負責，對工作質量負責。

二、EMS實用化管理工作經驗

根據現有的EMS管理組織架構，供電公司可以考慮開展以下多項具體工作，從根本上保證地區EMS系統的穩定運行。

1.EMS系統的硬件建設

自籌資金，先后進行了機房改造、遠動通道改造和機房管控系統建設。遠動通道改造將通信設備遷入自動化機房，通過光纖接入通信網，減少了通道中間環節，提高了傳輸效率；機房管控系統除了接入EMS系統的服務器、工作站外，還將集控遠程工作站、OMS、電量計費、二次防護等系統主機接入，維護人員可以方便地在終端設備上任意切換，實現不下位操作；機房改造不僅對機房環境和設施進行了改造，還對機房設備的布局進行了優化：EMS系統硬件設備和維護人員的操作環境完全隔離，實現了設備的密閉管理，改善了EMS系統設備的運行環境，提高了設備運行的穩定性。

2.遙信、SOE事件記錄

遙信、SOE的抖動現象是電網調度自動化系統中的一個頑疾，到目前為止，還沒有一個有效的辦法來從根本上解決這個問題。為此，對某些經常發生抖動或誤動的遙信信號，以及一些重要的遙信信號，采用雙位置遙信方式解決抖動問題。一次、二次工作人員和自動化專業人員也加強了設備檢修和維護，積極致力于技術改進，將遙信誤動和抖動現象減少到了最低限度。

3.隔離開關

隔離開關數目遠遠多于斷路器。由于少量隔離開關的設備老化等原因，遠動信號不具備采集條件，這會引起高級軟件應用對母線負荷分析的偏差，造成計算結果不收斂或精度差。為此，我們修改了EMS系統設置，增強了離線隔離開關置位的效果，并根據現實運行情況進行初置位。同時，制定嚴格的運行管理制度，電網每次運行方式變化時，由當值調度員在SCADA系統上進行相應的置位改變。這樣，既保證了SCADA實時信息的可讀性，又提高了EMS的各項相應指標。

4.EMS系統運行工況監視

EMS系統是一個技術含量高、牽涉面廣的集成系統。為方便系統的運行管理，根據系統實際情況和多年來的運行經驗，我們將系統重要的且容易發生情況的運行工況按“異常顯示”的方式匯總到一個畫面。只要瀏覽該畫面，整個系統的運行情況一目了然，非常有利于運行維護人員對系統問題的判斷和處理。

5.EMS系統實時數據轉發MIS系統

EMS實時數據轉發MIS系統，并在局域網上通過WEB瀏覽器來查看實時畫面、數據以及報表。同時，可以通過開發軟件，保證EMS系統中電網運行的重要信息（如功率總加等）同步到公司調度大樓的LED展示屏上，從而擴大EMS系統數據的應用范圍，充分發揮了EMS系統的投資效益。

6.無線短信息告警系統

該系統主要監視EMS系統運行中的關鍵信息，甚至監視EMS設備外部環境中影響EMS系統穩定運行的一些關鍵狀態，以完善EMS系統無人值班時的監護問題。一旦有重要報警發生，該告警系統會自動將告警信息以手機短信息的方式發送給相關負責人，同時告知故障（或異常）性質，有效縮短了故障響應時間，提高了設備運行穩定性。

7.遠程維護系統

為所有集控站的調度自動化系統設置遠程維護功能，并通過光纖通道，連接至地調主站自動化機房。這樣，當集控站設備異常時，系統維護人員不用趕赴現場，就可以遠程登錄到集控站調度自動化系統，實施遠程診斷，排除故障。

8.樹立服務理念

系統的維護水平決定系統的應用水平，再先進的系統如果沒有維護到位，肯定無法發揮其應有的作用。在日常維護工作中，除了加強值班巡視，及時發現、解決問題外，還應牢固樹立為調度運行人員服務的理念。在系統畫面的制作、報表的設計等方面充分尊重使用人員的意見，對于使用人員在操作過程中發現的問題以及提出的改進意見，自動化維護人員積極回應，全力解決，形成良性互動，共同提高系統實用化水平。

9.注重專業管理的制度化、標準化

調度自動化主站由調通中心維護，廠站設備由檢修公司維護，但自動化系統是一個有機聯系的整體，需要不同部門、不同專業之間的緊密配合。因此，要重視自動化專業管理工作，出臺大量相關的規程、規定，不斷促進自動化系統運行維護的制度化。通過開展自動化專業的標準化工作，明確工作標準、技術標準和管理標準，力爭使自動化專業管理再上新的臺階。

10.不斷拓展系統應用功能

EMS系統功能強大，具備國內先進水平，在使用系統基本功能的同時，還不斷拓展系統應用功能。調度自動化系統采集的電網數據是寶貴的資源，應當充分利用。我們除了實現WEB發布功能外，還在保證安全的前提下，為OMS系統、AVC系統、配網管理系統、一體化數據平臺等多個系統提供SCADA數據，提高了數據的利用率。通過實現AVC系統的閉環運行，將調度員和運行人員從簡單重復的工作中解脫出來，優化了系統無功分布，提高了電壓合格率。

11.加強人員培訓管理

EMS系統的實用化對維護人員和使用人員都提出了較高的要求。為了使EMS系統能真正為調度服務，可以請廠家人員對調度運行人員進行授課，同時維護人員經常對其進行培訓，并編寫了用戶使用手冊，方便查詢。對于自動化專業人員，充分利用廠家培訓、系統創建的機會，在學中干，在干中學；同時通過講課、討論、交流等多種形式，形成良好的學習氛圍，不斷提高技術水平。

三、EMS實用化管理評估與改進

1.EMS實用化管理的評估方法

電力調度通信中心匯總月度調度自動化EMS系統運行情況（包括其他部門反饋的和運行值班人員反映的意見），通過計算EMS系統月可用率，結合EMS系統實用化運行考核指標的完成情況，評估EMS管理過程控制狀態的優劣。

建議評估得分=（40%×EMS系統月可用率+ 60%×∑EMS系統實用化運行考核指標的完成率/指標總數）×100%

其中，EMS系統月可用率=EMS系統運行小時數/全月總小時數；EMS系統實用化運行考核指標包括：地區負荷總加完成率，事故時遙信動作正確率，計算機系統月平均運行率，調度自動化系統月平均運行率，調度日報表月合格率，實時監視畫面響應命令時間，遠動覆蓋率等。

2.EMS實用化管理存在的問題

近年來，我國各地區電網發展迅猛，工作壓力大，新設備、新裝置型號繁多，對自動化專業人員的技術水平要求高，應進一步加強自動化專業的人員培訓。另外，部分自動化裝置老化，需要有計劃地進行更新，自動化設備的備品備件數量還有待補充。

3.EMS實用化管理改進方向

首先，應對現有管理流程的應用情況進行總結、分析，找出EMS管理漏洞和難點，采取針對性措施進行優化改進。在流程改進中，一方面鞏固現有管理成果；另一方面梳理調整管理不順暢、缺乏可操作性的管理環節，進行流程重組和優化。在過程管理中，進一步把典型的復雜的工作要求分解量化為諸多操作簡單、工作和評價標準明確的分項工作，逐步形成精細化管理模塊，便于培訓推廣和保證全員的有效執行。

其次，要繼續加強調度自動化基礎工作，確保基礎信息的準確性，提高調度自動化系統SCADA和應用軟件模塊的運行指標；通過利用計算機、數據庫和網絡等先進技術手段對EMS系統運行設備、電路的實時狀態進行監測，使調度自動化調度能對系統運行故障、運行參數、變化趨勢有及時準確的了解并進行分析，確保EMS系統信息穩定、可靠、迅速、準確地傳送，實現調度自動化調度管理現代化，為今后向智能電網方向的快速發展積累經驗。

四、小結

調度自動化系統的實用化程度反映了地區電網調度自動化的管理水平。領導重視是調度自動化系統實用化的基礎保障，各部門和專業密切配合是調度自動化系統實用化的關鍵，提高子站運行管理水平是調度自動化系統實用化的前提，高素質的人員隊伍是調度自動化系統實用化的根本保證。我們要大力推行調度自動化系統的實用化，確保地區電網的安全、穩定、優質運行，更好地為社會服務。

（責任編輯：劉輝）