電力系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用

[摘要]隨著我國(guó)社會(huì)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的腳步向前發(fā)展，我國(guó)電力需求總量越來(lái)越大，對(duì)電力系統(tǒng)供電品質(zhì)要求也越來(lái)越高。科學(xué)技術(shù)的革新給電力系統(tǒng)注入了新的活力，越來(lái)越多的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力管理中。本文基于電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)的基本要求，提出了電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用原則，闡述了幾種電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)控；應(yīng)用

1.前言

電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，電網(wǎng)調(diào)控是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，還可以縮減成本提升電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)的基本要求

首先，在電網(wǎng)調(diào)控過(guò)程中，控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確有效地搜集電力系統(tǒng)各個(gè)元件的運(yùn)行狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)崟r(shí)有效地監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)控以保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定有序地運(yùn)行。其次，在電力系統(tǒng)的電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)控過(guò)程中，控制系統(tǒng)應(yīng)該具備有效安全防護(hù)各個(gè)運(yùn)行設(shè)備和元件的能力，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)任何設(shè)備或元器件的工作發(fā)生異常，能夠快速做出反應(yīng)，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行消除潛在危險(xiǎn)。再次，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)控過(guò)程中，系統(tǒng)應(yīng)該具備有效協(xié)調(diào)各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)和運(yùn)行線路之間的狀態(tài)和分工的能力，促進(jìn)運(yùn)行方式的逐漸完善。最后，在電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控過(guò)程中，要有效節(jié)省電力資源和人力資源，對(duì)工作步驟盡量簡(jiǎn)化，讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本降低，提高資金利用率。

3.電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用的原則

3.1調(diào)度及監(jiān)控界面實(shí)用化

根據(jù)調(diào)度員和集控員的職責(zé)要求，調(diào)度員主要監(jiān)控電網(wǎng)層面的信號(hào)，集控員主要監(jiān)控變電站設(shè)備層面的信號(hào)，所以在電網(wǎng)調(diào)控過(guò)程中，需要從數(shù)據(jù)的采集、處理以及人機(jī)交互界面等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控信息的分流，使調(diào)度員和集控員直接獲得自己需要的信息，互不干擾，提高各自的效率。系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)調(diào)度監(jiān)控責(zé)任區(qū)設(shè)置管理功能，按廠站集合、廠站和不同電壓等級(jí)的組織關(guān)系集合，具體設(shè)備集合等分別設(shè)置責(zé)任區(qū)，同時(shí)加入新增、修改、刪除所屬責(zé)任區(qū)的功能。通過(guò)對(duì)交互界面權(quán)限的分配，制定調(diào)度和監(jiān)控的功能全縣以及監(jiān)視區(qū)域。實(shí)現(xiàn)調(diào)度與監(jiān)控界面的信息分流，每個(gè)工作站根據(jù)自己的角色選擇不同的訪問(wèn)方式，提取不同的信息。

3.2微機(jī)保護(hù)信號(hào)處理軟件實(shí)用化

微機(jī)保護(hù)裝置是變電站最重要的二次設(shè)備，是變電站設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視、故障分析時(shí)最重要、詳細(xì)的信息來(lái)源。為了提供變電站監(jiān)控所需的詳細(xì)設(shè)備運(yùn)行信息，電力調(diào)控系統(tǒng)必須能夠?qū)崿F(xiàn)各種微機(jī)保護(hù)裝置的信息建模，支持設(shè)備的基本信息管理；設(shè)備信息模型、通信參數(shù)和設(shè)備臺(tái)賬的存儲(chǔ)、查詢、編輯、打印等基本的管理操作。用戶可以通過(guò)調(diào)取全網(wǎng)潮流圖、變電站接線圖等，分層瀏覽和查找設(shè)備，也可以通過(guò)對(duì)SQL查詢模板的定義進(jìn)行精確查詢或者模糊查詢。

3.3電網(wǎng)高層應(yīng)用軟件實(shí)用化

電網(wǎng)的高層應(yīng)用軟件主要指網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑾到y(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、負(fù)荷預(yù)測(cè)、靜態(tài)安全分析、短路電流計(jì)算等等。我們主要對(duì)這些模塊的算法進(jìn)行優(yōu)化和完善，實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。要重點(diǎn)關(guān)注狀態(tài)估計(jì)遙測(cè)信號(hào)辨識(shí)展現(xiàn)界面的問(wèn)題，讓調(diào)度員能夠在使用過(guò)程中簡(jiǎn)單明了，還要注意潮流計(jì)算界面越限信號(hào)告警以及動(dòng)態(tài)著色功能的問(wèn)題，使之更加直觀。

3.4數(shù)據(jù)平臺(tái)及報(bào)表實(shí)用化

為了讓電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)資源共享，要建立數(shù)據(jù)平臺(tái)。電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)平臺(tái)主要是要實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層面的數(shù)據(jù)整合、交換、共享、聯(lián)機(jī)應(yīng)用支持等，要建立能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并能夠?qū)崿F(xiàn)面向數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展現(xiàn)以及數(shù)據(jù)挖掘功能。為了體現(xiàn)數(shù)據(jù)展現(xiàn)的人性化，要將數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)報(bào)表的方式展現(xiàn)出來(lái)。要將用戶所需的報(bào)表，以數(shù)據(jù)平臺(tái)為基礎(chǔ)進(jìn)行挖掘和整理。報(bào)表模板要能夠批量一次性設(shè)計(jì)，以此實(shí)現(xiàn)同類(lèi)型的報(bào)表統(tǒng)計(jì)。實(shí)現(xiàn)報(bào)表數(shù)據(jù)與EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步更新，不因?yàn)殡娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變而修改，減少數(shù)據(jù)維護(hù)的工作量。

3.5自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)實(shí)用化

自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無(wú)功電壓合理調(diào)節(jié)的系統(tǒng)功能模塊，其調(diào)控目標(biāo)是在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行以及電網(wǎng)母線輸出電壓合格的前提下，使電網(wǎng)無(wú)功分布滿足分層分區(qū)平衡，從而降低電網(wǎng)損耗。為了達(dá)到實(shí)用化的效果，要將此模塊嵌套在EMS系統(tǒng)中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺(tái)及其建模的統(tǒng)一，保證調(diào)度員能夠合理地調(diào)節(jié)全網(wǎng)無(wú)功電壓和功率，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)功的就地平衡，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

3.6Web功能實(shí)用化

在EMS基礎(chǔ)上的調(diào)控系統(tǒng)所監(jiān)視和采集的信息要能夠通過(guò)Web的方式實(shí)現(xiàn)共享。比如在Web門(mén)戶網(wǎng)頁(yè)上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的主線截圖、曲線圖、事項(xiàng)和報(bào)表信息進(jìn)行瀏覽。瀏覽Web門(mén)戶網(wǎng)頁(yè)用戶的權(quán)限和功能分配也可以根據(jù)角色和用戶來(lái)靈活定義，這樣有利于控制信息資源的分流和共享，實(shí)現(xiàn)不同用戶的統(tǒng)計(jì)分析展現(xiàn)功能。

4.幾種電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用

4.1主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是指在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，利用檢測(cè)系統(tǒng)在電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)得到的數(shù)據(jù)和信息提升軟件的性能。簡(jiǎn)單地說(shuō)，電力系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)控需要根據(jù)其運(yùn)行特點(diǎn)，改進(jìn)和完善現(xiàn)有的調(diào)控方式和模式，在調(diào)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果借助檢測(cè)系統(tǒng)反饋信息建立起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，能夠使其更加靈活地作用在整個(gè)調(diào)控系統(tǒng)中。相比于普通的數(shù)據(jù)庫(kù)，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)具有針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在這種數(shù)據(jù)庫(kù)下制定的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，更加能夠滿足電網(wǎng)調(diào)度的需求。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中，應(yīng)該充分利用主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以改善電網(wǎng)調(diào)控的質(zhì)量。

4.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是指在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，應(yīng)用一體化管理電力設(shè)備和線路，有效綜合各種技術(shù)，讓管理和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)一站式完成，在終端計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理，全面控制電力系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以有效提高電力系統(tǒng)的管理效率和控制效率，盡管其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中有一些弊端，比如總體控制導(dǎo)致的靈活性降低，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備和元件進(jìn)行具體的控制，但可以結(jié)合其它技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的綜合控制和被控設(shè)備上所配有的占用計(jì)算機(jī)控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備信息的最優(yōu)化管理。實(shí)踐表明，不論是前置機(jī)還是上位機(jī)，都可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將其與現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行連接，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，通過(guò)匹配節(jié)點(diǎn)通訊和計(jì)算機(jī)，可以提高電力系統(tǒng)的控制性能。

4.3光互聯(lián)技術(shù)

在電力系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)控中，光互聯(lián)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是不受電容性負(fù)載的影響，也不會(huì)受到準(zhǔn)平面和平面的限制，這樣一來(lái)就能夠提高系統(tǒng)的集成度。實(shí)踐表明，采用電子傳輸和電子交換方法，可以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的變成重構(gòu)特性進(jìn)行有效地拓展，提高其靈活性。另外，光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的抗電磁干擾能力很強(qiáng)，能夠很好地應(yīng)用在陣列系統(tǒng)的并行處理中，讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)通訊變得更加方便。最后，電力系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用光互聯(lián)技術(shù)，還可以有效提升其控制水平，能夠使電力運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、安全、可靠。

5.結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化的最根本出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。將更多地新技術(shù)加入到電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)上，能夠使得在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，讓調(diào)控相應(yīng)更加迅速、精準(zhǔn)、安全可靠，使得電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中更加可靠并更加具有經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]朱秀萍，肖愷.對(duì)電力系統(tǒng)中電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用的探討[J].中華民居，2013，（3）：252-253.

[2]吳小瑛.電力系統(tǒng)調(diào)控一體化的智能監(jiān)控技術(shù)[J].河南科技，2014，（10）：136.

[3]章杜錫，范黎敏.調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)遙控安全性的研究[J].中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2013，（2）：36-38.