中山電網(wǎng)調控一體化的研究與實踐

彭石豐

(中山供電局，廣東 中山 528400)

1 研究背景

隨著社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)電網(wǎng)調度控制模式已無法適應中山電網(wǎng)的快速發(fā)展。具體表現(xiàn)為：

(1)隨著管轄設備的成倍增長，生產(chǎn)一線結構性缺員問題日益凸顯，僅依靠增加運行人員數(shù)量無法從根本上解決問題，也不符合企業(yè)提高生產(chǎn)效率的原則；

(2)傳統(tǒng)的電網(wǎng)調管模式將調度運行管理與設備運行管理分離，設備調度管理環(huán)節(jié)較多，影響了設備操作的效率和事故處理的時效性；

(3)隨著電網(wǎng)的擴大，事故處理難度加大，但調度仍需通過現(xiàn)場掌握事故信息，無法提升調度對電網(wǎng)的駕馭能力。

只有建立以調度控制為中樞的集約化、精益化電網(wǎng)運行管理模式，才能從根本上解決以上問題。

2 研究與實踐

中山電網(wǎng)通過管理創(chuàng)新，優(yōu)化電網(wǎng)運行、操作管理機制，優(yōu)化調度監(jiān)控組織架構與人力資源配置，通過設備控制功能向調度轉移，實現(xiàn)調度和變電設備運行集控功能的集約融合、統(tǒng)一管理，縮短管理鏈條，打造調控一體化運行組織模式。同時，在調度自動化系統(tǒng)的基礎上，以滿足調控一體化各個環(huán)節(jié)關鍵支撐要求為抓手，通過完善調度自動化系統(tǒng)、整合輔助決策功能模塊，實現(xiàn)電網(wǎng)調度、監(jiān)控的調控一體化信息綜合平臺。

2.1 管理模式

中山電網(wǎng)調控一體化模式按照“調控一體、主配一體、集中控制、集中監(jiān)視”的原則建設。調度控制中心負責電網(wǎng)的調度、監(jiān)視和設備遠方操作，變電管理所負責設備的巡視、維護、現(xiàn)場操作等。職責劃分如圖1所示。

圖1 中山電網(wǎng)調控一體化運行組織模式

2.1.1 組織架構

按照調控一體化思路，調度監(jiān)控分部撤銷了班組設置，在分部設立主管及主網(wǎng)調度專責、配網(wǎng)調度專責、監(jiān)控專責等技術管理崗位，負責各專業(yè)的技術支持與管理。主管直接管理調度總值長，實現(xiàn)扁平化管理。組織架構如圖2所示。

圖2 中山地調調度監(jiān)控分部調整后組織架構

2.1.2 系統(tǒng)及設備監(jiān)視

調控中心監(jiān)視范圍為對中山電網(wǎng)10 kV至500 kV所有設備的全境監(jiān)視。監(jiān)控員通過調度自動化系統(tǒng)對所有無人值班站遙信、遙測的異常警告信息進行集中、不間斷監(jiān)視和確認，對各種異常情況做出及時、準確的判斷和處理，對事故和異常情況及時向管轄調度報告并通知巡維中心檢查處理。

變電運行人員負責所轄無人站設備的日常巡視及維護，當監(jiān)控員通知設備異常時再派人到站檢查；當發(fā)現(xiàn)需要處理的設備缺陷時，及時聯(lián)系相關部門進行處理。

2.1.3 電網(wǎng)設備遠方控制

中山電網(wǎng)在實現(xiàn)設備集中監(jiān)視的基礎上，探索大范圍普及調度遠方操作，將設備運行維護部門部分操作控制職能并入調度，逐步取代電網(wǎng)設備變電現(xiàn)場操作模式。

(1)一次設備控制。中山電網(wǎng)自2009年2月開始實施監(jiān)控遠方倒閘操作試運行，操作范圍為GIS變電站開關及刀閘。經(jīng)過大量的技術準備和技術升級，目前全部GIS變電站已納入監(jiān)控遠方操作范圍。

(2)二次設備控制。中山電網(wǎng)管轄變電站已經(jīng)實現(xiàn)了綜合自動化改造，對已具備遠方投退條件的10 kV饋線重合閘及10，110 kV備自投功能的變電站實施遠方控制。此模式下10 kV線路帶電作業(yè)以及方式轉換時，10，110 kV備自投配合投退操作已無需巡檢人員到站操作，減輕了變電運行人員的工作壓力。

2.1.4 人力資源配置

實施調度監(jiān)控人員輪崗，是調控一體化優(yōu)化人力資源的有力措施。通過調度、監(jiān)控人員輪崗，使各成員均具備相關專業(yè)和崗位資格；通過崗位輪換，實現(xiàn)人員的靈活調配，能有效提升人員的生產(chǎn)技能和綜合業(yè)務素質。

2.1.5 管理制度

在研究和探索調控一體化過程中，中山電網(wǎng)根據(jù)實際情況，編制了調控一體化制度支撐文件和相關實施細則。

(1)制度規(guī)范。按照上級公司一體化工作要求，完成了包含19項制度規(guī)范的調控一體化制度群建設。其中，為承接省電力公司相關制度規(guī)范，在地調對應編制14項制度規(guī)范；為適應本地區(qū)調控一體化模式的研究，制定了5項具有調控一體化特色的制度規(guī)范，進一步完善了一體化的制度建設。

(2)技術規(guī)范。為規(guī)范調控一體化相關技術應用，有效利用調控一體化技術支撐模塊，編制了《500 kV無人值班變電站四遙信息配置規(guī)范》、《中山供電局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)信息規(guī)范》、《中山無人值班變電站異常信號處理規(guī)范》等6項技術規(guī)范。

(3)管理表單。按照一體化與安全風險體系建設要求，調度監(jiān)控分部共編制管理表單35份，其中主網(wǎng)表單6份、配網(wǎng)表單11份、監(jiān)控表單4份、公用表單14份。

2.2 安全支撐

中山電網(wǎng)逐步建立調控一體化的安全性支撐體系，體系可分為基礎模塊和輔助模塊。其中，基礎模塊是調控一體化管理模式的技術支撐手段，輔助模塊是中山電網(wǎng)為提高調控一體化實施質量和內涵建設的先進功能模塊。

2.2.1 基礎模塊

(1)信息分區(qū)分流系統(tǒng)。該系統(tǒng)按照變電站及電壓等級劃分為不同的責任區(qū)，并將責任區(qū)定義與用戶權限管理相結合，防止用戶越權登陸，提高安全性。廠站的所有實時信息將根據(jù)責任區(qū)的設置發(fā)送到不同的監(jiān)控站點，每個監(jiān)控站點只處理該責任區(qū)域內需要處理的信息，告警信息窗也只顯示與該責任區(qū)相關的告警信息，從而提高了整個系統(tǒng)的響應速度和工作性能，有效地起到了各監(jiān)控站點之間的信息分層和安全隔離的作用。

(2)調度安全約束系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于EMS中已有的電網(wǎng)模型和實時數(shù)據(jù)，將電網(wǎng)拓撲和“五防”規(guī)則結合起來實現(xiàn)電氣設備間的操作閉鎖，同時提供一個與實際操作完全一致的圖形化界面用于操作票的起草、校核及調度員、監(jiān)控員的操作仿真。系統(tǒng)具備全站“五防”、跨站“五防”及跨電壓“五防”的特點，可確保變電站斷路器、隔離開關和接地刀閘遠方操作的安全性。

2.2.2 輔助模塊

(1)電子網(wǎng)絡發(fā)令系統(tǒng)。該系統(tǒng)已在中山主網(wǎng)操作中全面使用。該系統(tǒng)調度令內容清晰明確，能夠杜絕錯誤記錄、諧音誤會等危險點，實現(xiàn)預發(fā)調度工作安排、操作令的預申請、工作申請的模板化，有利于監(jiān)護人員進行監(jiān)護，提高了調度人員的工作效率。

(2)調度培訓仿真系統(tǒng)（DTS）。DTS是調度員、監(jiān)控員技能培訓的重要手段，運用DTS系統(tǒng)可對調度員、監(jiān)控員進行上崗考試及年度測試，能有針對性地通過模擬電網(wǎng)實時運行情況進行培訓，提高調度員事故工況下的應對能力。

(3)變電站遙視及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)利用先進的數(shù)字多媒體技術、通信技術、計算機技術實現(xiàn)環(huán)境信息及視頻圖像的高清晰度、高幀率遠端傳送，使調度監(jiān)控人員可利用此系統(tǒng)實現(xiàn)對變電站運行設備的遠方輔助監(jiān)控，及時掌握變電站的運行情況，逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調度，提高電網(wǎng)調控運行的安全性和可靠性。

(4)保信系統(tǒng)。系統(tǒng)基于EMS一體化平臺，共享EMS模型、圖形和實時數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡拓撲分析為基礎，實現(xiàn)一、二次設備模型建立和保護故障信息處理。系統(tǒng)主要用于調度端查看保護故障信息、核對定值、上傳錄波文件等，可為調度監(jiān)控人員提供實時的故障信息和快捷的查詢方式，為事故處理提供決策依據(jù)，對故障的快速準確分析及故障后的及時恢復供電具有重要意義。

2.3 可靠性支撐

2.3.1 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)

中山電網(wǎng)管轄10 kV線路共1 594條，城網(wǎng)環(huán)網(wǎng)率100 %，全網(wǎng)環(huán)網(wǎng)率93.74 %。建設配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，建立以調度運行為核心的配網(wǎng)運行管理體系，利用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)配網(wǎng)合環(huán)轉供電與故障快速復電，可保證供電的連續(xù)性，是提高供電可靠性的重要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)配電系統(tǒng)自動化的基礎。

2.3.2 電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)

中山地區(qū)電網(wǎng)自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)基于EMS一體化平臺，通過對電網(wǎng)內各變電站的有載調壓裝置和無功補償設備進行集中監(jiān)視、統(tǒng)一管理和在線控制，對電網(wǎng)無功裝置進行協(xié)調優(yōu)化控制，實現(xiàn)了全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制閉環(huán)運行，顯著提升了中山電網(wǎng)的A類電壓合格率，同時大幅度減少了無功設備的調壓次數(shù)。

3 成效分析

3.1 提高安全水平

調控一體化模式解決了電網(wǎng)操作指令環(huán)節(jié)多、涉及人員多和操作分散等問題，使設備操作集中在調度控制中心進行，實現(xiàn)了電網(wǎng)設備操作的集約化，顯著降低了誤操作風險。關鍵支撐技術的應用，顯著提升了電網(wǎng)的安全運行和智能化水平。調度安全約束系統(tǒng)、電子發(fā)令系統(tǒng)等智能防誤系統(tǒng)防止了操作票填寫錯誤和操作過程中出現(xiàn)跳項、漏項等問題。

3.2 提高供電可靠性

通過監(jiān)控對變電設備實施遠方操作，減少了調度指令的流轉環(huán)節(jié)，提高了設備操作效率，縮短了操作時間，提高了設備供電可靠性。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)了配電網(wǎng)中開關站和環(huán)網(wǎng)的不停電倒閘操作，保證了供電的連續(xù)性，最大限度地減少了客戶的停電次數(shù)。合環(huán)操作可以使配電網(wǎng)設備缺陷得以及時隔離處理，環(huán)內設備得以分段地維護、定檢，保障了配電網(wǎng)安全可靠運行。

3.3 提高人力資源利用率

電網(wǎng)設備的集中監(jiān)視、基于調度安全約束系統(tǒng)的監(jiān)控遠方操作和軟壓板投退的實施，減輕了運行人員的工作量。電網(wǎng)AVC系統(tǒng)的投入使用，減輕了監(jiān)控員調度的工作壓力，提高了人力資源利用率。

4 結束語

中山電網(wǎng)通過實施調控一體化模式，優(yōu)化資源配置，縮短管理鏈條，對實現(xiàn)電網(wǎng)集約化、精益化管理起到明顯的效果。隨著智能電網(wǎng)建設的深入，相關技術支持體系的發(fā)展，未來對電網(wǎng)運行管理模式的研究將更加注重調度和變電設備運行集控功能的集約融合和統(tǒng)一管理。輸變配電設備逐漸由現(xiàn)場控制轉向調度遠方控制，調控一體化電網(wǎng)調度管理模式也是未來電網(wǎng)調度管理模式的發(fā)展方向。