電力調度自動化系統高級應用軟件（PAS）的維護

1.前言

近年來，隨著城市步伐的加快以及各個行業的飛速發展，使得人們對電量的需求量越來越大，這樣一來，需要不斷擴大電網的規模，導致電網結構逐漸趨于復雜。然而，在電力系統中，諸多簡單的運行功能完全不能再滿足調度人員控制電網的安全性能。針對此問題，有些供電企業相繼安裝了PAS高級應用軟件，這樣一來，實現了傳統電網所不能實現的功能，例如：網絡拓撲功能、調度員潮流、負荷預報等功能，從而為電網穩定。安全運行提供了可靠保障。本文主要結合作者多年的工作經驗，重點探討PAS高級應用軟件在電力系統中的使用和維護的觀點。

2.PAS高級應用軟件系統的概述

目前，大多數PAS高級應用軟件系統使用的是由東方電子的DF8003E系統，汲取了國內外SCADA/DMS/EMS最先進的系統設計思想，采用了當今最新的計算機通信技術、數據庫技術、面向對象技術、組件技術、Internet技術，遵循CORBA規范和IEC 61970 CIM/CIS標準，集SCADA、EMS、DTS、DMS等應用于一體，開發嚴格按照軟件工程規范進行，工程按項目管理原則進行，版本控制采用CVS技術。

3.PAS高級軟件在實際中的應用

3.1 網絡拓撲

網絡拓撲必須建立在圖模一體化之上。第一，線路連接與繪制。線路并不屬于廠站，而規定線路所屬是按照始端廠與末端廠來劃分的，所以，線路就唯一。例如：如果將始端設為宜山變，而洛東站，那么在圖紙設計時，124洛宜線就有惟一指定的記錄。因此，在做網絡拓撲時，此線路才可以完成上述兩個廠站的連接，同時，連接線路唯一。第二，在整個電力系統中，使用了很多類型的斷路器與和開關，例如：普通開關、母聯開關等。因此，在建模過程中，結合開關的作用選擇最佳的類型，不然會在計算和連接上出現通過一般方法檢查不到的錯誤。第三，不可以把線路、電容器等畫成負荷，在變壓器繪制與使用過程中，應該注意電壓等級的劃分。

盡管網絡拓撲有很多使用優勢，但是，在使用與維護過程中依然有很多需要進一步改進的地方，例如：沒有正確定義避雷針的含義。有時，可以將避雷器和線路連接在一起，這樣一來，會使網絡拓撲技術誤把此處理解成直接和地面相接，這也是在調試過程中常見的一個問題，因此，我們還需要進一步改進。

通過分析我們得出，網絡拓撲能夠幫助電力系統的維修人員檢查圖形設計過程中存在的問題，然而，這又對電力系統的維修人員提出了更高的要求，既要了解電網結構，又要掌握圖模建立的方法，與此同時，更要有足夠的實踐經驗。

3.2 狀態估計

狀態估計指的是從遠動設備所傳來的數據加以修正，借助量測系統的冗余度提高數據的精度，減少干擾信息的影響，估測與預報系統運行狀態，減少數據采集誤差，以及傳輸數據時的誤碼，略去不準確與錯誤數據，補全因多種因素影響而沒有采集到的數據。

在使用過程中，因有些設備采集的數據誤差非常大，通過狀態估計既能掠掉出現誤差很大的數據，又能估計T接點是否有采集設備線路的量測值。而最小二乘法是結合量測數值大小來判斷，而不是看節點流入和流出功率是否已經達到平衡。所以，有利于對測量值的判斷。例如：某變電站，系統送入的有功功率在6-8MW，但是，主變高壓測則顯示有功功率為21MW，由此看來，此變電站的母線沒有達到平衡狀態，而狀態估計也不能對此現象作出準確的估計。但是，如果我們把計算法改成P—Q分解法，依然會出現此類問題，與此同時估計精度也沒有最小二乘法高。由此看來，電力調度高級應用軟件存在一些問題。

除此之外，關于T接點線路潮流估計來說，應該建立在其它線路功率已知狀態下。但是，因電網線路中的T接站過多，而且有些廠站的自動化系統來說，我們是不能觀測到的，所以，會使得在T接點上線路上2-3線路功率不能觀測到，那么，狀態估計不能準確估計出線路的潮流，對計算帶來較多麻煩。如：電力系統的某線路T接兩個變電站，但是，這兩個變電站都沒有安裝遠動設備，因此，也不能檢測到線路的功率，這樣一來，導致T接點成為不能計算的節點。為了解決此問題，可以把T接點相等效的母線設成負荷母線，從而使兩個變電站負荷計算到T接點的母線上，這樣一來，所有線路的潮流分布都能夠計算。

總體來說，狀態估計有很多需要改進的地方，然而，狀態估計給系統技術人員帶來了諸多便利和幫助，這樣一來，能夠使技術人員更加直觀的檢測到可疑數據與被損壞的數據，這樣一來，極大的提高了工作效率。另外，狀態估計有利于自動化系統的發展，通過不斷調試與試運行，使得自動化遙測精度超過了95%。

3.3 調度員潮流

電網應用軟件的最基本應用是調度員潮流，利用實時在線潮流計算方法，能夠隨時調整運行方法，這樣一來，才可以更合理的分配有功功率。而估計數據進行潮流計算，能夠使調度人員對運行方式作出合理的安排，和離線計算相比，在線計算方法會更準確，從而反應電網的運行狀態。

有時在計算中會出現以下情況，因輸入系統中的變電站主變參數空載損耗有一定誤差，從而使得整個電網功率不能很好的收斂。然而，我們在沒有查找到原因前，我們對某變電站的10KV和35KV負荷母線有功功率與無功功率進行了改進。盡管在改進之后對潮流計算逐漸向收斂方向快速發展，但是，這些變電站的母線電壓超過了正常值，并且和實際值有很大的差距，準確性不高。所以，電力系統的各個參數的準確性是和潮流計算的可信度緊密聯系在一起的。

由此看來，在使用和維護電力系統中，潮流計算較穩定，如果進行某些較大的操作之前，都必須進行潮流計算，這樣一來，可以給計算結果提供更多可靠的依據。

3.4 負荷預報

為使電力系統安全、穩定的運行，就應該熟練掌握負荷變化的規律。因此，在使用與維護電網的過程中，應該結合電網特點，建立多種方法在一起的綜合預測模型。然而，缺點是在電力系統運行和使用過程中，我們得出氣象參數沒有太大的作用，這正是軟件存在的主要問題。

3.5 調度員的仿真培訓

通過仿真培訓可以使調度員在模擬電網靜態響應和事故恢復過程，這樣一來，可以在仿真環境下，對調度員進行操作、處理以及恢復系統的培訓，從而熟悉操作，掌握各種功能。另外，應用此模塊，也可以對電網的運行方式、繼電保護等進行深入研究。

4.存在的諸多問題

除上述探討的問題外，對近幾年維護PAS應用軟件過程中諸多經驗加以合理、科學的分類，這樣一來，可以給同行提供一些參加和借鑒。第一，通常情況下，導致狀態估計不收斂是由于參數出現錯誤縮所造成的，在實際電力系統運行過程中，常出現電容器容量等不符合要求的情況，假設有很多廠站都沒有量測那么也會出現不收斂的情況，然而，迭代信息又不能提供給電網技術人員相應的幫助。第二，調度員潮流不收斂在通常情況下是和回線以及環線的潮流分布有緊密聯系，而一旦是線路或者是變壓器各個參數的準確性不高，往往也會使計算結果與運行狀態存在較大的差別，所以，我們最好使用比較準確的實際測量值；另外，有時搖信數據也有可能不夠準確，這樣一來，可以使得多回線的計算結果出現錯誤。第三，對于電容器開關、雙母線開關等，狀態遙信裝置不能準確判斷出這些開關的位置，所以，技術人員和維修人員要定期進行檢查，從而確保提高設備判斷的準確性。第四，和等值母線相連接的設備必須和開關相連，例如：等值負荷、等值機等。在不運行的狀態下，由專人將開關分置。第五，假設接線圖潮流數據和調度員潮流應用達不到開關狀態的數值，通常情況下，是由斷路器、隔離開關選擇未選的結果。第六，拓撲著色功能的實現必須建立在SCADA系統下進行接點入庫，另外，要結合斷路器、隔離開關等可以找到活島。

5.結束語

總體來說，隨著城市步伐的加快以及各個行業的飛速發展，使得人們對電量的需求量越來越大，這樣一來，需要不斷擴大電網的規模，導致電網結構逐漸趨于復雜。現如今，在電力系統中應用PAS高級應用軟件后，可以使技術人員結合狀態估計的結果來監測與維護自動化系統比較薄弱的環節。然而，通過潮流計算可以使提高計算速度與精度，而且結果也更直觀，同時也是合理安排無功電壓管理的主要工具。而調度員在指揮過程中，利用PAS高級應用軟件，既使人們對電網有了一個全新的認識，又大大提高了處理系統事故的能力，并且開始從“轉變型”轉變為“科學型”。并且，在不久的將來，伴隨著科學技術的進步，加強PAS高級應用軟件的使用與管理，進一步完善軟件的功能，從而發揮出PAS高級應用軟件的巨大作用，使電網穩定、安全的運行下去。除此之外，也可以為電力系統的調度員提供必要的決策依據，這樣一來，能夠為電網運行提高可靠的優質運行方式，可以說，這對電網的經濟運行帶來更多的便利。

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