基于調(diào)控一體化的電網(wǎng)度夏運(yùn)行方式調(diào)整的應(yīng)用與實(shí)踐

摘要：隨著北京城區(qū)電網(wǎng)自動化設(shè)備的覆蓋率逐年攀升，調(diào)控一體化運(yùn)行模式的不斷深化，北京城區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心在日常電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理、事故快速處理等方面的優(yōu)勢越發(fā)明顯。同時城區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷增長迅猛，度夏形式不容樂觀，電網(wǎng)方式需要靈活、快速的調(diào)整。以2010年度夏期間北京城區(qū)電網(wǎng)調(diào)控中心充分發(fā)揮調(diào)控一體化運(yùn)行模式的優(yōu)勢，使用配網(wǎng)自動化技術(shù)完成大量方式調(diào)整工作為基礎(chǔ)，對調(diào)控一體化模式下電網(wǎng)度夏運(yùn)行管理進(jìn)行了分析與經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，并在管理和技術(shù)層面上提出了下一步工作改進(jìn)的意見和建議。

關(guān)鍵詞：調(diào)控一體；電網(wǎng)；度夏；方式調(diào)整

作者簡介：董楠（1981-），男，北京人，北京市電力公司城區(qū)供電公司，工程師。（北京 100054）

中圖分類號：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）30-0103-02

北京城區(qū)供電公司擔(dān)負(fù)著首都核心區(qū)東城、西城兩個行政區(qū)93平方公里的供電任務(wù)，在首都承擔(dān)著重要的政治責(zé)任、經(jīng)濟(jì)責(zé)任和社會責(zé)任。為進(jìn)一步提高首都中心區(qū)供電的可靠性，城區(qū)公司早在2005年便開始著手配網(wǎng)自動化的試點(diǎn)建設(shè)工作，經(jīng)過配網(wǎng)自動化二期、可靠性提升、連續(xù)多年的煤改電等一系列工程，配電網(wǎng)自動化覆蓋率逐年攀升。

隨著首都經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，2010年城區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷有了較大的增長，特別是商業(yè)負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷，前者將會集中于電網(wǎng)負(fù)荷高峰期間出現(xiàn)，后者嚴(yán)重受到天氣情況影響，遇到溫度高、濕度大的天氣，會給負(fù)載率較高的設(shè)備造成更大的壓力。在《城區(qū)電網(wǎng)2010年夏季運(yùn)行方式分析報告》中便指出北城1#變、東直門1#變、阜成門1#變度夏期間將所帶部分架空線路負(fù)荷轉(zhuǎn)移至周邊站點(diǎn)，三里河、小黃莊、法華南里等開閉站將停用母聯(lián)自投裝置，其他設(shè)備需密切關(guān)注其負(fù)載率，超過規(guī)定限值后采取臨時調(diào)整措施。

一、調(diào)控一體化實(shí)施情況

城區(qū)電網(wǎng)調(diào)控中心屬于地、配調(diào)合一的調(diào)度控制機(jī)構(gòu)，其作用是有效的指揮地區(qū)電力系統(tǒng)調(diào)度、電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視、設(shè)備控制以及事故處理等工作，確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。調(diào)控中心承擔(dān)著110kV及以下變電站、開閉站及其他配網(wǎng)設(shè)備遙信、遙測、負(fù)載率數(shù)據(jù)的監(jiān)視，控制操作，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)方拉合開關(guān)、配電網(wǎng)開閉設(shè)備的倒閘操作，進(jìn)行電網(wǎng)的方式調(diào)整；并按照事故跳閘試發(fā)規(guī)定進(jìn)行所控變電站跳閘開關(guān)、配電網(wǎng)開閉設(shè)備的試發(fā)；負(fù)責(zé)事故快速處理期間，拉合主變中性點(diǎn)刀閘及快速恢復(fù)供電的操作；遠(yuǎn)方投停軟壓板以及上級調(diào)度或相鄰調(diào)度機(jī)構(gòu)下令要求調(diào)控中心遙控執(zhí)行的其他操作。

城區(qū)調(diào)控中心從成立至今已有將近兩年的時間，隨著配網(wǎng)自動化設(shè)備覆蓋率不斷提升和自動化設(shè)備缺陷率的大幅下降，我們充分將自動化先進(jìn)技術(shù)手段與原有電網(wǎng)管理模式相結(jié)合，簡化流程、提高效率，調(diào)控中心的管理優(yōu)勢已在電網(wǎng)事故處理、正常檢修工作、電網(wǎng)方式調(diào)整等方面逐漸體現(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計2010年以來城區(qū)調(diào)控中心每月使用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行遙控操作均超過100步。通過遙控進(jìn)行正常倒閘操作，節(jié)約了大量的倒閘人員和車輛，降低了生產(chǎn)成本。在事故處理時，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以自動判斷事故區(qū)間，調(diào)控人員通過遙控操作隔離故障區(qū)間，恢復(fù)非故障區(qū)間的供電，基本可以在事故發(fā)生后10分鐘內(nèi)完成，與搶修人員現(xiàn)場操作相比節(jié)約20-30分鐘左右的時間，如7月份在處理東便門路事故時提前30分鐘左右恢復(fù)9個高壓戶、5臺柱變、1臺箱變（估計約260戶低壓用戶）大約為56A的負(fù)荷，多送電量485千瓦時；2009年8月自愈線路金魚池路發(fā)生故障后99秒全自動完成了故障區(qū)間的隔離、非故障區(qū)間的供電，大大提高了事故處理的效率，提高了城區(qū)供電公司優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。

二、電網(wǎng)方式調(diào)整手段比較

傳統(tǒng)電網(wǎng)方式調(diào)整首先由變電運(yùn)行人員通過站端監(jiān)控系統(tǒng)或集控站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)重載設(shè)備，通知調(diào)度，調(diào)度再按預(yù)先制定好的方案，指揮線路操作人員進(jìn)行倒閘，解決重載。周期較長，環(huán)節(jié)過多，以致于倒閘完成前，設(shè)備重載情況已自然解除。而缺乏自動化采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控的配網(wǎng)設(shè)施，其重載情況只能通過運(yùn)行人員巡視測溫、測負(fù)荷時才能發(fā)現(xiàn)，再通知調(diào)度后解決，重載情況不能及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)，只能靠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對可能重載的設(shè)備多安排巡視，無法適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)管理的要求。

2010年的度夏階段，北京城區(qū)調(diào)控中心利用SCADA系統(tǒng)對設(shè)備負(fù)載率進(jìn)行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)重載及不滿足N-1的設(shè)備及時制定有效措施，盡可能的使用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)快速調(diào)整運(yùn)行方式，解決設(shè)備重載和不滿足N-1問題，降低了電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險，確保電網(wǎng)安全度夏。通過遙控操作進(jìn)行方式調(diào)整節(jié)約人力資源、時間成本和車輛，原本進(jìn)行倒閘操作和停用自投的人員和車輛便可以有時間進(jìn)行度夏特巡、測溫、測負(fù)荷等工作，對調(diào)控中心監(jiān)控不到的配網(wǎng)設(shè)備和低壓電氣設(shè)備加大巡視力度，進(jìn)一步提高了電網(wǎng)整體安全運(yùn)行能力。

三、電網(wǎng)方式調(diào)整主要做法

北京城區(qū)調(diào)控中心在調(diào)控一體管理運(yùn)行模式下對重載變壓器架空線路倒出和開閉站停用、運(yùn)行母線自投裝置做出了重點(diǎn)的應(yīng)用。

1.重載變壓器架空線路倒出（見圖1）

（1）度夏期間值班調(diào)度員利用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行變壓器負(fù)載率的監(jiān)視，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載率超過80%的變壓器時，系統(tǒng)將自動推出畫面，并用紅色字體突出顯示。

（2）針對負(fù)載率接近或超過80%可能產(chǎn)生重載問題的變壓器，值班調(diào)度員制定架空線路倒出方案。根據(jù)其所帶架空線路當(dāng)時的負(fù)荷情況，確定需要倒出的線路或部分線路，選擇線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)，并檢查帶路線路負(fù)荷情況和所在變壓器負(fù)載率情況。制定措施時值班調(diào)度員還需要考慮目前電網(wǎng)異常方式、政治供電等因素的影響。措施確定后將其提交調(diào)度所方式科審核。

（3）方式科對倒路措施進(jìn)行審核，如措施不可行，則要求值班調(diào)度員重新制定措施，如通過審核，則以方式變更單的形式下發(fā)給值班調(diào)度員執(zhí)行。

（4）值班調(diào)度員根據(jù)方式變更單和倒路措施，使用OMS進(jìn)行調(diào)度操作票的擬定。調(diào)度操作票一般由主值或副值調(diào)度員擬定，值長審核。

（5）值班調(diào)度員通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行架空線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)的遙控操作。進(jìn)行遙控操作時必須一人操作、一人監(jiān)護(hù)，兩個同時輸入用戶名和密碼才能遙控開關(guān)，確保進(jìn)入正確線路圖形界面，正確選擇被控設(shè)備，正確選擇控制命令。操作時操作人手指被控設(shè)備，并重復(fù)命令，監(jiān)護(hù)人同意后，再發(fā)送遙控命令。操作完成后檢查開關(guān)位置是否正確，開關(guān)變位的事件記錄是否已接收到。利用聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行合環(huán)或解環(huán)操作后，還需及時觀察合環(huán)電流變化情況。只有嚴(yán)格把握住遙控操作的各個環(huán)節(jié)，才能確保操作的正確性和質(zhì)量。

（6）負(fù)荷倒出后檢查變壓器負(fù)載率情況，如還超過80%則需要繼續(xù)進(jìn)行架空線路倒出，未過80%則加強(qiáng)監(jiān)視。同時將倒出架空線路造成的電網(wǎng)異常方式記錄在《2010年度夏城區(qū)電網(wǎng)異常方式列表》中，以備查詢和交接班時使用。

2.開閉站停用、運(yùn)行母線自投裝置（見圖2）

（1）度夏期間值班調(diào)度員利用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行開閉站N-1負(fù)載率的監(jiān)視，當(dāng)開閉站兩條進(jìn)線電纜負(fù)載率之和大于115%時，系統(tǒng)將自動推出畫面，并用紅色字體突出顯示。

（2）針對N-1負(fù)載率超過115%的開閉站，值班調(diào)度員使用OMS系統(tǒng)制定開閉站母聯(lián)自投裝置停用的操作票。

（3）值班調(diào)度員通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行遙控停用自投裝置的操作。進(jìn)行遙控操作時必須一人操作、一人監(jiān)護(hù)，兩個同時輸入用戶名和密碼才能遙控自投軟壓板，確保進(jìn)入正確的開閉站圖形界面，正確選擇被控設(shè)備，正確選擇控制命令。操作時操作人手指被控設(shè)備，并重復(fù)命令，監(jiān)護(hù)人同意后，再發(fā)送遙控命令。操作完成后檢查母聯(lián)開關(guān)自投標(biāo)志變化情況，自投停用的事件記錄是否已接收到，檢查自投壓板、備自投充電狀態(tài)兩個遙信信息是否發(fā)生相應(yīng)變化。

（4）開閉站自投停用后值班調(diào)度員通知該站所屬的配電運(yùn)行工區(qū)基地站，告知其開閉站停用自投的異常方式。

（5）當(dāng)停用自投裝置的開閉站N-1負(fù)載率穩(wěn)定低于115%后，值班調(diào)度員使用OMS系統(tǒng)制定開閉站母聯(lián)自投裝置運(yùn)行的操作票。

（6）值班調(diào)度員通過配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行遙控自投裝置運(yùn)行的操作，操作要求及檢查項目與停用時相同。

（7）開閉站自投運(yùn)行后值班調(diào)度員通知該站所屬的配電運(yùn)行工區(qū)基地站，并要求運(yùn)行人員到站內(nèi)檢查自投恢復(fù)情況。

四、實(shí)施效果

利用北京城區(qū)調(diào)控中心現(xiàn)有的的自動化手段進(jìn)行電網(wǎng)的方式調(diào)整，節(jié)約了大量的人員、車輛成本、縮短了線路倒閘時的合環(huán)時間，能夠快速降低設(shè)備的負(fù)載率。2010年7月城區(qū)調(diào)控中心在進(jìn)行5路次架空線路倒出的操作中，進(jìn)行了共計9步的遙控操作，與傳統(tǒng)方式由線路工區(qū)人員現(xiàn)場操作相比節(jié)約時間約100分鐘，約減少倒閘人員10人次，車輛5輛次，每次合環(huán)時間約減少5分鐘，降低了電網(wǎng)合環(huán)運(yùn)行的風(fēng)險。7月期間不滿足N-1停用自投裝置的開閉站共計16站次，自投停用與恢復(fù)均使用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行遙控操作，共計32步，與現(xiàn)場操作相比節(jié)約時間共約為450分鐘。目前開閉站自投停用后城調(diào)只通知配電基地站自投停用，恢復(fù)自投時，城調(diào)通知基地站再去站檢查自投恢復(fù)情況，按此情況配電基地站共減少檢查人員28人次，車輛14輛次。

五、問題與展望

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新設(shè)備的不斷投入，電網(wǎng)建設(shè)、檢修工作也隨之增多，這就導(dǎo)致在電網(wǎng)度夏期間，尤其是負(fù)荷增長較快的6、7月份，往常意義上應(yīng)該封網(wǎng)，嚴(yán)防死守重載設(shè)備的時候，仍舊有停、發(fā)電工作進(jìn)行，這就對調(diào)度員電網(wǎng)負(fù)荷的監(jiān)視工作產(chǎn)生一定影響，在方式調(diào)整操作過程中與正常下令、操作時有相互影響情況發(fā)生，存在一定風(fēng)險。應(yīng)做好人員分工，分流工作量，確保日常工作和電網(wǎng)方式調(diào)整的安全性。

通過度夏期間調(diào)控一體化運(yùn)行的磨合與應(yīng)用，取得一定的效果，但也發(fā)現(xiàn)一些問題，對此，提出了以下幾個改進(jìn)的方向或?qū)Σ摺?/p>

（1）加強(qiáng)自動化運(yùn)行設(shè)備的管理。經(jīng)過幾年時間的改造與新設(shè)備的投入，城區(qū)范圍內(nèi)具備自動化功能的終端設(shè)備越來越多，給城區(qū)電網(wǎng)可靠運(yùn)行帶來了強(qiáng)大推動力，但各類自動化設(shè)備的正常運(yùn)行是基礎(chǔ)。確保自動化設(shè)備的正常、可靠運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)對自動化設(shè)備巡視檢查、維護(hù)，增強(qiáng)專業(yè)維護(hù)力量，加強(qiáng)缺陷的閉環(huán)管理，提高缺陷處理的及時性。

（2）持續(xù)對各專業(yè)人員進(jìn)行全面培訓(xùn)。目前調(diào)度員對使用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行遙控操作已熟練掌握，但對系統(tǒng)其他不經(jīng)常使用的功能還不太熟悉，如果系統(tǒng)增加新功能、新模塊應(yīng)持續(xù)對使用人員進(jìn)行培訓(xùn)。對終端設(shè)備運(yùn)行單位也已經(jīng)進(jìn)行了多次自動化終端巡視要求、設(shè)備正常操作的培訓(xùn)，但還應(yīng)加強(qiáng)自動化裝置停用與投運(yùn)方面的培訓(xùn)，能準(zhǔn)確的按照調(diào)度指令進(jìn)行操作。

（3）繼續(xù)增加配網(wǎng)自動化設(shè)備的覆蓋率。2012年度夏過后，城區(qū)配電網(wǎng)將會有大量工程開工建設(shè)，東、西城配電自動化試點(diǎn)工程、2010年煤改電工程、架空線路入地等一系列工程完工后，將會有大量自動化設(shè)備投入運(yùn)行，城區(qū)配網(wǎng)自動化覆蓋率會有大幅提高，電網(wǎng)管控更為靈活，方式調(diào)整更加容易、便捷。

（4）實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)方式自動調(diào)整。在重載設(shè)備負(fù)荷調(diào)整過程中需要大量的人工參與，需要有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度人員進(jìn)行人為的決策和執(zhí)行。主站監(jiān)控系統(tǒng)自動發(fā)現(xiàn)設(shè)備負(fù)載率逐漸提升會有越過限值的可能，便自動根據(jù)所帶負(fù)荷情況和需要帶路設(shè)備的負(fù)荷情況，計算生成方式調(diào)整方案，并報警提醒，這時只需值班調(diào)度員對方案進(jìn)行審核，無問題后繼續(xù)由系統(tǒng)自動倒閘執(zhí)行方案。這樣在度夏期間便可以大大減輕調(diào)度人員的工作量，也提高了方式調(diào)整的準(zhǔn)確度。

（責(zé)任編輯：孫晴）