水電站實時信息接入電網調度自動化系統的新型模式

馬萍+馬波

摘要：隨著電網安全運行的要求逐漸增高，衡量電網運行的最重要核心指標是供電的可靠性。作為對骨干發電單位有著獨特作用的小水電，目前自動化程度嚴重滯后，如電流、電壓、溫度等監控手段落后，調度自動化系統接收不到小水電的自動化信息，無法了解小水電的發電情況，不符合提高小水電監控的現代化管理需要。本文對小水電利用GPRS無線通訊技術接入調度自動化系統的模式做了介紹和分析。

關鍵詞：核心指標；滯后；自動化信息；GPRS

一、現狀與需求

小水電是縣級電網的重要組成部分，小水電站的投入運行，對于緩解電力供需緊張，合理利用水資源，保護環境等都有重要意義；隨著小水電站數量的增加，小水電對于縣級電網調度的重要性也愈發增強。小水電站由于其地理位置的特殊性，大多處于偏遠山區，交通通信十分不便，小水電根據來水情況，通常由電站決定是否發電。調度難于預測小水電站的出力情況，目前只是采用估算或乘系數的方法來估計一個數字。而電網調度、負荷預測、負荷日測、末端電壓檢測、無功及電壓管理、迎峰渡夏、渡冬、調度生產統計報表等，都需要用到電站發電信息。

因此，迫切需要實施小水電站信息數據采集系統，監控電站運行數據信息，提高電網調度和電網運行管理水平，實現水電調度管理全景化和智能化。

二、整體技術方案

（一）現運行存在問題

傳統的變電站/發電站調度自動化主站接入方式主要通過 SDH、 PCM 等設備，通過光纜傳輸接入調度SCADA系統，單個站點一次性設備投資大，而小水電站大多分布于深山之中，交通不便，光纜鋪設的費用巨大。或采用電力載波通信等方式接入，但電力載波通信方式受到電網構架等因素影響，難以長期穩定運行。

（二）小水電信息接入調度方案

針對現場小水電運行存在的問題，根據小水電運行情況，結合公司產品技術特點，提供小水電信息接入調度方案，本解決方案分為三個部分：

1.調度SCADA系統：該系統為電力公司調度自動化主站系統的SCADA系統部分。在調度SCADA系統部分增加如下設備：主站接入數據網關2：通過反向隔離裝置接收主站采集子系統主站接入數據網關1發送過來的E格式文件，并解析E格式文件，將解析后的數據通過IEC104通訊規約轉發給調度SCADA系統。

2.主站采集子系統：該系統用于采集小電源發電數據，并將所采集到的數據進行統一處理，轉換成E格式文件，通過反向隔離裝置上送到調度SCADA系統。

小水電信息采集子系統包含的主要設備如下：主站數據網關1：通過無線以太網通信方式，采用IEC104通訊規約采集小電源發電數據，并將采集到的數據轉換成E格式文件，通過反向隔離裝置上送到調度SCADA系統的主站數據網關2。主站安全網關：實現主站與子站之間的網絡加密通訊以及網絡安全。主站路由器：實現主站與子站之間的網絡路由。維護工作站：用于配置主站數據網關1的參數，監視主站數據網關的運行狀態。

3.小水電站端采集子站：通過智能通訊裝置采集小水電站出口發電、并網發電側等數據信息，經無線加密終端加密后通過GPRS無線方式， 采用IEC104規約轉發給主站采集子系統。

小水電站端采集的主要設備如下：無線加密終端：用于實現與主站之間的無線網絡加密通訊。采集終端：采集本子站小水電出口發電、并網發電側等數據信息，采集整理，采用IEC101或IEC104規約轉發給主站采集子系統。

（三）小水電信息接入調度網絡拓撲圖

（四）小水電信息采集接入調度特點

1.主站采集子系統通過反向隔離裝置與調度SCADA系統相連，遵循國網安全技術要求。

2.終端加密無線通訊模塊通過 GPRS 建立加密通道與安全網關相連，利用移動數據業務，實現了小水電站電壓、電流、有功、無功、電度等數據的定時采集存儲和查詢。實現小水電站數據的上送和存儲。其工作可靠、成本低，且保證采樣的時間要求。

3.不必架設電力載波通信或光纜，降低成本。

4.采集工作站視數據更新時間要求、小水電站數量來確定。

5.小水電運行數據用電信息采集接入系統，獲取的數量經數據網關通數據庫存儲和數據規約化處理后接入調度自動化主站前置系統。

6.調度自動化主站系統將整套小水電運行數據采集系統作為一個子站，將從中獲取的數據報文進行處理，獲取小水電運行數據，顯示在調度自動化主站系統中，將其作為重要的數據來源，運用于各種系統中的各個功能模塊。

三、結束語

綜上所述，小水電的自動化信息接入對地調起著重要作用，通過以上接入方式，小水電的發電出力和并網線路的信息可以送到地調監控系統，為調度員的實時監控提供了可靠依據，提高了電網運行管理水平。