電網調度自動化系統中數據采集及安全監控研究

劉玉梅

(國網江西尋烏縣供電有限責任公司,江西贛州 342200)

電網調度自動化系統中數據采集及安全監控研究

劉玉梅

(國網江西尋烏縣供電有限責任公司,江西贛州 342200)

我國電網方面的建設已經越來越穩定,其建設的速度也在不斷的加快。電網在建設的過程中,實現其調度的自動化能夠有效提高電網運行安全。本文以電網調度自動化系統為中心,具體闡述其中的數據采集和安全監控,旨在為實際的電網調度自動化系統建設提供一定的理論參考。

電網調度自動化系統 數據采集 安全監控

1 引言

傳統的電網調度系統由于技術的限制,其控制中心在應付數量巨大的數據時無法達到良好的效果,因此憑借目前先進的技術實現電網調度的自動化就顯得十分重要,其不僅能夠實現整個電網系統的運行,還能夠大大提高運作效率。

2 電網調度自動化系統概述

整個的電網調度自動化系統,以計算機為核心,能夠實現變電站自動化、配電網管理系統、能量管理系統的基本功能。其中變電站作為電力系統中的重要組成部分,在完善了變電站的自動化也就是完善了整個電網調度自動化的重要部分。將電網調度自動化系統按照功能劃分,其基本結構由信息采集和命令執行子系統、信息傳輸子系統、信息的收集、處理和控制子系統以及人機聯系子系統組成。四項子系統分別完成各項工作,最終實現電網調度自動化系統的高效運行。

圖1 現代SCADA系統結構

2.1 電網調度自動化系統中的數據采集

傳統的數據采集模式中存在著數據采集重復、數據可靠性低、增加工作量等缺陷[1]。具體表現為監控系統和SCADA系統分開工作,因此在采集變電站數據時存在重復性,大大浪費了通道資源和接口設備,同時還需要對其進行維護,增加了維護工作量。另外利用原有的遠動方式進行數據的采集,其中還需要經過一個模數轉換的過程,在進行數據采集時導致SCADA的前置部分規模過于龐大,故障點增多。在現有的技術的基礎之上,對數據采集模式進行了改進。如圖1。

如圖1所示,在改進之后,不僅避免了數據在采集的過程中出現重復采集的現象,還將傳統的常規通道和接口變成網絡方式,此舉不僅能夠較好的解決原有的接入設備和通道數量巨大的問題,還能夠較好的提高故障點數據可靠性[2]。同時采用不直接采集變電站數據,而是利用調度數據網采集到各個監控系統處理后的數據,降低了維護工作量,不再需要對常規和接口進行維護,也不需要對SCADA系統的遙測系數等參數。但是在改進的過程中需要考慮到以下幾個問題,首先是調度數據網中的單點故障問題,由于發生調度數據發生故障就很容易影響整個系統數據的可靠性,因此較好的解決辦法就是保留原有的模擬/數字通道,將其與網絡通過并行,就能夠大大提高通道的可靠性。另外針對數據的實時性問題,可以采用多進程模式,以每個變電站為一個單位,對每個變電站的數據收發單獨使用一個TCP連接,再結合發送變化數據的模式,就能夠有效保證系統數據的實時性。

另外,在數據的采集過程中,對監測設備中的數據以PQDIF格式進行保存,在對數據進行解析和處理時,需要對此格式進行解析,然后再將數據保存到數據庫中[3]。PQDIF的文件中是由各種記錄組成,每個記錄中又包含了記錄頭和記錄體兩個部分。其中的記錄頭記錄了鏈接關系,想要修改或者增加新記錄,只需要修改記錄的鏈接方式就能夠輕松修改記錄結構,從而達到記錄效果。想要了解整個電網只能夠的電壓、電流質量以及整個系統的運行情況,通過其中的電能質量數據集成與分析系統就能夠知曉。

圖2 分層分布式綜合自動化系統結構圖

2.2 電網調度自動化系統中的安全監控

針對電網調度自動化系統的安全監控,主要依托了計算機技術,實現了對電能的采集、保護和重合閘、四遙、五防和故障錄波。其中值得一提的是應用較為廣泛的分層分布式綜合自動化系統,該系統能夠實現建立數據庫、數據共享和監控、提高運行質量等,具體系統結構見圖2。具體表現為:在建立數據庫方面,能夠實現數據的生成和儲存。電網內部的工作人員可以利用數據庫的權限和存檔操作票調用功能,對已有的操作票進行修改和組成得到按照相關要求生成的操作票,通過打印能夠大大避免由人工操作帶來的可靠性低、電網調度安全性低的問題。在數據共享與監控方面,只需要將IED裝置安裝在開關設備上并且與通訊網相連接,就能夠實現數據的共享。

之所以需要實現數據的共享是為了提高整個系統的實時性,減少了其中控制信號屏和二次系統設備的繁瑣,從某種意義上而言大大提升了整個系統的自動化水平和管理水平,做到更好的安全監控。這是由于一旦電網內部的調度人員發生失誤,不僅可能造成整個電網系統無法正常運行,可能還會造成影響人們正常的生產生活。

因此不僅需要利用技術完善整個電網調度自動化系統,在相關工作人員的素質方面也需要加強。從基本的工作分工開始,合理安排分工,針對其中數據的采集與處理、分類建立一個完善的數據庫,方便對數據的調取。同時工作人員在值班的過程當中需要充分了解當下的電網運行狀態,對于可能出現的惡劣天氣影響電網運行,需要了解一定的事故預防與處理知識。調度人員在進行受理工作票的工作時,需要嚴格做好相關工作,仔細審查、核對所有內容,認真貫徹上級下發的各項操作流程,整個流程都需要有相關負責人簽名。為了能夠較好的提高調度效率,在保證其系統正常運行的同時,對工作人員進行定期的工作技能考核也十分重要,通過一定的獎懲制度有效提高工作人員的工作效率,保證工作人員在進行工作票、調度指令票的過程中的合格率。

3 結語

總而言之,電網調度自動化系統的高效安全運行對保證人們正常的生產生活有著重要作用,因此在提升系統的性能方面,應該結合當下先進的技術,在數據的采集與安全監控兩個方面做好質量的把關,保證采集的數據的實時性與可靠性,通過從工作人員與安全監控系統方面做好加強工作,整體提高電網的運行效率。

[1]孟承志,張慧萍.PSU—2000X電網調度自動化前置系統探討[J].科技情報開發與經濟,2012(27):123-124.

[2]夏天宇,李辰,柳進.基于超短期負荷預測的Non-AGC與AGC協調控制策略研究[J].電力系統保護與控制,2014(18):152-153.

[3]陳松建,林科健,丁國平.調度自動化系統及視頻圖像監控系統在謝村源梯級電站的應用[J].小水電,2014(5):196.