主網(wǎng)母線電壓波動精益控制的建立與應用

劉賓 張明 唐新杰 蔡夕多

【摘要】目前的調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)無法滿足母線電壓波動幅值越限的預警功能，為能夠提前預警母線電壓波動范圍超標并加以人工干涉調(diào)壓，馬鞍山公司提出開發(fā)電壓監(jiān)測告警系統(tǒng)軟件的建議。系統(tǒng)軟件監(jiān)測到母線電壓波動越限即彈出告警窗口，并短信提醒運維人員，便于及時進行電壓調(diào)控。

【關(guān)鍵詞】主網(wǎng)母線；電壓波動；精益控制

一、主網(wǎng)母線電壓波動精益控制建立背景

（一）母線電壓波動精益控制是同業(yè)對標管理需求

自2014年，國網(wǎng)公司、省公司分別將220千伏、110千伏母線電壓波動率納入同業(yè)對標考核后，主網(wǎng)電壓合格率指標在全省地市公司排名不理想。為提升同業(yè)對標管理指標，公司組織開發(fā)基于地區(qū)主網(wǎng)遙測量智能管理的“電壓監(jiān)測預警系統(tǒng)”軟件。通過軟件及時掌握母線電壓波動趨勢，并以軟件窗口告警和短信提醒的方式，方便調(diào)控人員及時采取調(diào)壓措施。因此建立母線電壓波動精益控制管理是調(diào)控中心同業(yè)對標管理的迫切需求。

（二）母線電壓波動精益控制是調(diào)控一體化實施的需要

調(diào)控一體化的實施，調(diào)控中心擔負地區(qū)電網(wǎng)15座220千伏變電站、38座110千伏變電站集中監(jiān)控職能，母線電壓調(diào)控受現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的限制，占據(jù)調(diào)控人員大量精力，效果卻不理想。建立母線電壓波動精益控制管理是實施調(diào)控一體化，解放生產(chǎn)力，提高工作效率的重要體現(xiàn)。

（三）母線電壓波動精益控制是公司優(yōu)質(zhì)服務(wù)的體現(xiàn)

電壓是電能質(zhì)量的重要指標之一。電壓合格率是評價電網(wǎng)電能質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度管理的重要依據(jù)，也是考核系統(tǒng)運行管理水平的重要指標之一。

二、母線電壓波動精益控制管理的內(nèi)涵與特征

（一）內(nèi)涵

母線電壓波動精益控制管理即“電壓監(jiān)測預警系統(tǒng)”的建設(shè)和應用，內(nèi)涵是充分利用現(xiàn)有調(diào)度自動化系統(tǒng)資源，基于地區(qū)電網(wǎng)遙測量智能管理技術(shù)平臺，讀取OPEN3000系統(tǒng)遙測量數(shù)據(jù)，自動監(jiān)視各廠站母線電壓波動情況，通過分析比對，梳理出超標數(shù)據(jù)，利用窗口告警和短信提醒等功能及時告知相關(guān)人員，便于及時掌控母線電壓指標的變化情況，解決了母線電壓調(diào)控耗人力而效果不理想的困境。

（二）特征

1. Linux服務(wù)端管理

該系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能，后臺監(jiān)測程序運行在Linux服務(wù)器上，實時獲取調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在地區(qū)主網(wǎng)遙測量采集服務(wù)器中生成斷面，每10秒生成一個e文件，軟件實時讀取最新e文件進行解析，獲取有意義數(shù)據(jù)以UDP協(xié)議發(fā)送到指定Windows服務(wù)器和客戶機中。

2.客戶端管理

實時顯示程序主要為客戶端開發(fā)，為運維人員提供及時查詢數(shù)據(jù)的工具。本著人性化考慮，界面仿照原先scada應用界面設(shè)計。程序分為兩個部分，左側(cè)為實時數(shù)據(jù)分欄顯示，右側(cè)為實時數(shù)據(jù)包顯示。

三、母線電壓波動精益控制管理的主要做法

（一）前期調(diào)研及論證

按照國網(wǎng)、省公司母線電壓考核指標要求，組織調(diào)度、方式、保護、自動化等專業(yè)人員研討電壓精益控制的手段，對所需功能進行可行性分析論證。首次提出采用當前母線電壓值與當日此前所有采集值進行對比作為監(jiān)測電壓波動的方法，若差值超過定義值，系統(tǒng)則認為不合格并告警，提醒人工干預調(diào)控電壓。

（二）制定電壓控制標準

1. 220千伏母線電壓控制范圍依據(jù)省調(diào)下達的季度電壓控制曲線；地調(diào)下達的季度電壓控制曲線作為110千伏以下母線電壓控制依據(jù)。

2. 220千伏及110千伏母線電壓日考核點電壓波動范圍不得超過額定電壓5%，即220千伏母線電壓差值<11千伏， 110千伏母線電壓差值<5.5千伏。

（三）明確崗位職責

地調(diào)班、監(jiān)控班是該系統(tǒng)的控制實施單位，自動化主站運維是該系統(tǒng)的運維單位，方式計劃室是該系統(tǒng)的評估管理單位。

1.地調(diào)班：負責對調(diào)度管轄范圍內(nèi)電壓波動進行調(diào)整，若發(fā)現(xiàn)異常情況應及時通知相關(guān)人員進行處理并做好運行記錄。

2.監(jiān)控班：負責監(jiān)控范圍內(nèi)變電站母線電壓波動狀態(tài)監(jiān)控。確認執(zhí)行調(diào)度員下發(fā)的變電站低壓電容器（電抗器）組投退及變壓器分接頭調(diào)整等遙控、遙調(diào)指令，有異常情況應向調(diào)度員匯報。

3.遠動班：負責定期對系統(tǒng)參數(shù)進行維護。每周對該系統(tǒng)巡視維護一次，評估系統(tǒng)運行情況。

4.方式計劃室：負責每周對地區(qū)電網(wǎng)電壓情況進行評估，制定地區(qū)電網(wǎng)電壓優(yōu)化對策，對經(jīng)常告警越限的母線制定相應的措施。

（四）規(guī)范控制流程

當電壓監(jiān)測告警系統(tǒng)發(fā)220千伏母線電壓波動告警時，監(jiān)控人員加強監(jiān)視，若母線電壓波動有增大趨勢時，立即匯報地調(diào)，由地調(diào)匯報省調(diào)處理。當電壓監(jiān)測告警系統(tǒng)發(fā)110千伏母線電壓波動告警時，監(jiān)控人員加強監(jiān)視，若AVC系統(tǒng)未動作且母線電壓波動逼近限值或已經(jīng)越限時，應立即采取調(diào)壓措施。

四、母線電壓波動精益控制管理實施效果

母線電壓波動精益控制電壓監(jiān)測告警系統(tǒng)上線運行一年以來，馬鞍山公司西梁山變、香泉變、含山變、陽湖變220千伏母線電壓波動多次被正確預警，為人工干預調(diào)壓預留了時間，確保了國網(wǎng)公司考核的34條220千伏母線電壓波動率指標全年合格。同時110千伏母線電壓合格率有很大提升，同業(yè)對標排名長居A段。

（一）管理效益

該系統(tǒng)可以實時提醒監(jiān)控人員母線電壓波動幅度超限，是監(jiān)控人員快速處理故障的便捷工具，有利于系統(tǒng)故障、缺陷的快速定位，縮短了故障、缺陷處理時間，為馬鞍山公司的調(diào)度、運檢等部門提供了可靠的專業(yè)支撐，提高了調(diào)度、自動化專業(yè)管理水平。

（二）經(jīng)濟效益

該系統(tǒng)智能分析功能的應用，為公司技改大修計劃的制定提供了前瞻性的科學依據(jù)，為技改大修資金合理申報和使用提供了技術(shù)支撐，避免了資金浪費；同時電壓質(zhì)量的提高，降低網(wǎng)損，為電網(wǎng)的經(jīng)濟運行和節(jié)能降損做出了貢獻。

（三）社會效益

本項目研究為本地區(qū)同業(yè)對標指標的提高、作出了有益的嘗試和探索，該項目的成功實施為其他公司、企業(yè)電能量管理系統(tǒng)的應用水平的提高具有借鑒性，具有很強的推廣性。同時，既對電網(wǎng)企業(yè)的安全、經(jīng)濟運行起著促進作用，同時也為社會生活、企業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟發(fā)展提供可靠性高、電能質(zhì)量優(yōu)的電力供應。為全面地推進了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的堅強，為電網(wǎng)的后續(xù)發(fā)展建設(shè)過程中開展理論分析和研究提供技術(shù)支持。