建設電能質量在線監測體系實現電能質量管理全過程管控

王馨莉　趙帥科　苗瑜　張生生　張大陸

摘 要：電能質量在線監測系統建設是國網公司建設現代企業、實現統一管理的重要舉措，是公司的重要基礎性工作之一。建設的總體目標是用兩年左右時間建成覆蓋公司系統各級電網和用戶，通過調度自動化、配電自動化、電壓監測系統、生產管理系統等多種技術手段有效集成，實現電能質量數據在線自動采集、傳輸和監測范圍的全覆蓋。該系統建成后，將有效解決電網公司當前電能質量監測數據管理分散、更新滯后和共享度不高等問題。

關鍵詞：電能；質量管理；在線監測體系

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

電能質量管理是一項覆蓋可靠性指標、電網電壓指標、電網頻率指標、質量監督指標和電網安全風險指標管理的綜合性工作，信息系統建設的關鍵點在于對各基礎應用系統的數據集成。電能質量在線監測系統則是將充分利用公司現有的數據采集裝置和信息化建設成果，統一集成數據規范和技術規范要求，對現有系統進行適當的改造，集成相關業務系統數據，實現電網電壓、頻率、可靠性等關鍵指標的在線計算和電網安全風險的在線評估與預警。

1管理工作流程

1.1規劃、研發階段：國家電網公司總部成立電能質量在線監測系統總體領導小組，組織國網電科院成立聯合項目組，負責項目的研究、開發、建設。實現滿足對電能質量指標的監測與分析功能。

1.2部署、試點、推廣建設階段：由國網公司安質部牽頭，制定項目實施總體工作方案及進度安排。完成全國城市城區范圍供電可靠性數據在線采集、完成所有單位220kV及以上輸變電系統可靠性數據在線采集、完成所有單位電網頻率、供電電壓、110（66）kV及以上電壓等級電網電壓數據采集；啟動電能質量在線監測系統面向全網省、地市公司的推廣實施工作。

1.3項目實施完善考核階段：由各省公司安質部牽頭負責電能質量在線監測系統建設與實施工作，管控項目進度與質量，制定考核細則，并對完成進度按時通報考核，負責重大問題的協調解決，全面推進各單位建設工作。

1.4系統驗收上線試運行階段：由國網公司總部項目領導小組組織對系統建設與實施工作督查及實用化驗收，確保系統數據完善，傳輸及時、準確，高效。

1.5改進完善階段：對上線數據出現問題反饋，解決問題，完善系統，實現系統上線運行功能。

2評估與改進

2.1管理評估方法。電能質量在線監測管理體系的質量管理是全方位、全過程的質量管理體系，通過對電網電能質量管理中各個業務環節實施質量管理和分析，達到對各個業務環節監督和指導作用，保證電網資產運行的安全、可靠，最大限度的發揮電能質量的合理效能，支撐和完善上層的決策支持，最終達到資產全壽命管理的標準化，規范化的目的。

2.1.1可靠性指標評價。電力系統可靠性取決于供電、輸變電設備的可靠性、電力系統結構和接線、備用容量、運行方式（靜態穩定和動態穩定儲備）以及防止事故連鎖發展的能力。可靠性指標主要監測輸變電系統可靠性指標和用戶供電可靠性指標。

通過電能質量在線監測系統的建設部署，可靠性指標將完成基礎數據、運行數據的自動采集和存儲，改變運行數據人工錄入采集管理方式，提高數據采集的穩定性和時效性，完成可靠性指標在電能質量在線監測系統中的統一監測管理和應用。

2.1.2 電網電壓指標評價。主要對電網電壓運行指標數據進行在線統計，并分析所需的基礎數據和監測數據，在線計算全網中樞點電壓合格率，完成多維度的報表匯總和上報；并計算電壓越限的母線個數占總數的比例，完成母線越限比例的統計與匯總管理；對電網中樞點電壓的最高、最低電壓值進行在線采集，并進行在線匯總和統計管理。

2.1.3電網頻率指標評價。電力系統頻率是指電力系統統一的一種運行參數，是電能質量的一個重要指標。我國電力系統的標稱頻率為50Hz ，GB/T15945-2008《電能質量電力系統頻率偏差》中規定：電力系統正常運行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz。電能質量在線監測系統的電網頻率相關業務包括：

頻率指標數據統計與計算：電網頻率數據主要來自調度技術支持系統，電網頻率數據統計的內容包括：各省當日電網最高、最低責任頻率；當日責任頻率越上限、越下限時間以，在線計算當日責任頻率合格率，數據采集頻度為每天采集一次。系統利用質量分析管理功能對頻率運行指標進行統計，分析所需的基礎數據和監測數據的變化趨勢，并完成對電網頻率變化趨勢分析和歷史情況的對比分析。

頻率指標全過程監督管理：主要對全網、各省公司、地市單位電網頻率管理情況和指標運行情況開展全過程監督管理，包括對責任頻率合格率目標計劃、運行情況總結以及合格率完成情況等進行管理。

2.2存在的問題。電能質量在線監測系統在建設過程中主要存在的問題包含數據集成和數據質量兩個方面。

2.2.1 數據集成。在數據集成過程中，業務系統運行環境和網絡傳輸通道不穩定，導致電能質量在線監測 統指標數據無法正常集成和上報，影響電能質量在線監測系統指標考核的及時性和完整性。

2.2.2 數據質量。各個業務系統推送的數據存在遺漏和缺失、數據質量未按照電能質量在線監測系統數據規范生成，影響電能質量在線監測系統指標考核的準確性和完整性。

2.3今后的改進方向或對策。電能質量在線監測系統數據處理需對現有業務系統存在的大量重復數據合并，比如生產管理系統，調度技術支持系統與可靠性都有設備臺賬，在不同的系統中都有各自的編碼和命名規則等，由于各個系統本身都是孤立進行數據管理，各系統間存在數據差異與錯漏，需要進行大量的歷史數據集成兼容工作。本系統應在通過制定數據公共模型庫，對來自于不同業務系統的數據進行規范編碼，并通過數據清理、加工和計算等技術完成各類指標數據、業務數據在公共模型庫中的轉化與存儲，從而解決來自于不同業務系統的數據兼容問題。

結語

電能質量在線監測系統建設總體目標是提升公司電網安全運行水平和優質服務水平，達到安全風險超前防范，進一步提高公司核心競爭力和可持續發展奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]張睿.電能質量在線監測系統的研究與設計[D].廣州：廣東工業大學，2014.

[2]劉洪濤，李育才.電能質量在線監測系統應用分析[J].吉林電力，2011（04）.