电网调度自动化应用与优化

广西电网有限责任公司贺州供电局 罗腾鸿

电网调度自动化应用与优化

广西电网有限责任公司贺州供电局 罗腾鸿

随着中国经济快速有效持续的发展，一些大中型城市的用电量也逐步攀升，传统的电网模式已经难以满足目前的生产生活的需要，必须将电网发展成为输电，变电等多种混合一体的完整功能和用途综合能力做出相应的提高以达到需求。随着电网的不断发展，一定程度上也刺激了电网自动化的发展，引进新的管理理念，建设科技技术含量更高的设备，改进功能实用性的电网调度自动化系统，不仅对人们的生产生活有着很重要的意义，同时也会在一定程度上促进经济的快速发展提供有力的条件。

电网；调度自动化；应用；优化

引言

国内的电网自动化建设比较缓慢，从最初的相对简单的微机管理发展到使用多个变电站相对独立工作自动化系统和电网调度自动化系统，尤其是最近几年科学技术的不断革新和发展，同时也促进带动电网调度自动化数据处理，传输技术，采集技术等不同的技术达到了一个全新的领域。

一、调度自动化系统基础解析

调度自动化系统是为电网的正常运行提供数据采集及电网正常运行数据监控服务，能够有效地实现对各级电网运行人员的有效支撑，为运行人员正确操作提供支持，实现电网运行人员的有效决策，确保整个电力系统操作正常。调度自动化系统是整个电网的焦点，自动化系统的结构主要有调控中心、主站、站端以及信息通道传输等部分组成。依据整个调度自动化系统信息传输功能的分歧，将调度自动化系统分为采集子体系、传输子体系、人机联系子体系及信息处理子体系等多个体系。

二、电网调度自动化系统的基本应用剖析

1.SCADA系统的应用功能

SCADA系统主要是在统一的支撑平台下电网调度自动化系统的一个具体应用，也是EMS系统中最为基本的一个应用，其主要实现了对电网高性能、实时的数据监控功能。电网调度自动化系统，能够完成电网电压等级的设定、调度口令命令以及系统工作站的安全管理等功能。电网中任何对设备的操作都能准确在SCADA系统中进行记录，并且能够将记录进行打印。在对电网任何设备进行操作前系统都会进行安全性和相关命令口令的检查，这样就能够实现数据处理和调节，并能够实现网络拓扑和事故追忆等功能。通过SCADA系统还能够对电网实现“四遥”功能，其主要依靠在各个变电站和发电厂中所放置的RTU和监控设备完成。在调度主站端的SCADA系统能够完成对数据通道相关数据的收集，实现RTU或电网电气量信息的查看，并利用主站端的SCADA功能实现对整个电厂及变电站进行数据控制。站端的综自设备能够实现对主站命令的有效接收，并结合自身的功能来完成站端设备的控制。

2.AVC系统的应用功能

（1）全网无功优化

当地区电网内各级变电站电压处在合格范围内时，控制本级电网内无功功率流向合理，达到无功功率分层就地平衡,提高受电功率因数。同电压等级同变电站不同容量电容器组根据计算决策谁优先投入，不同变电站电容器组根据计算决策谁优先投入。

（2）全网电压调节

当无功功率流向合理，某变电站10kV侧母线电压超上限或下限运行，处在不合理范围时，分析同电源、同电压等级变电站和上级变电站电压情况，决定是调节本变电站有载主变分接开关还是调节上级电源变电站有载主变分接开关，做到多级电压协调控制，达到以最少的分接开关动作次数，使最大范围的电压合格，避免了多个变电站间频繁调节主变分接开关引起的电压调节振荡。

（3）无功电压综合控制

当变电站10kV母线电压超上限时，先降低主变分接开关档位，如达不到要求，再切除电容器；当变电站10kV母线电压超下限时，先投入电容器，达不到要求时，再提高主变分接开关档位，尽可能提高电容器投入利用率。如果本级变电站无调节手段，则考虑调节上级变电站设备。

（4）安全控制策略

每个设备可以单独设置动作间隔时限，通过潮流计算和灵敏度矩阵计算来对设备动作进行可靠预算；建立了较完善的动作闭锁机制防止系统误发令，并可以过滤掉尖峰脉冲数据等干扰数据。

3.PAS高级软件应用功能

PAS高级软件主要能够实现对电网经济运行情况的监视，并能够提供预防、优化和对电网紧急情况下的控制功能，对整个电网的功能进行有效分析，主要实现以下功能：

（1）电网网络的拓扑

电网网络的拓扑对整个电网络分析具有重要作用，通过对网络拓扑模型的有效分析能够确保各种软件的正确应用。

（2）电网状态的正确估计

电网状态的估计能够实现对信息模块的重建，尤其是以EMS相关分析软件为基础的。

（3）调度员潮流分析

调度员潮流分析也许可以实现电网调度结果的良好的解析，调度员可以利用该系统实现假象条件下的网络运行状态的有效模仿，这种模拟实现调度方式计划的实施。

（4）安全分析

经过国家安全系统的分析和评估，可以保证电网的安全并且对突发时件及时处理。

三、电网调度自动化系统高端功效优化剖析

1.DTS高级应用功能

电网调度自动化系统作为一套仿真系统，能够实现电力系统实际数学模型的分析和建立，对调度操作及各种故障的情况进行再现，并将这些信息发送到电力调控中心的主站内，为调度员进行模拟提供绝对逼真的环境，进而达到在不影响实际情况的前提下使调度员产生身临其境的感觉。

（1）仿真子系统能够实现对电网真实情况的全面虚拟实践，其主要包括一次系统的模仿和二次安全自动装置的模仿，还可以实现电网调度数据的及时采集。

（2）EMS仿真子系统能够有效实现数据采集的有效处理和控制，确保仿真数据与真实电网的一致性，调度自动化学员可以通过EMS完成相关应用软件功能。

（3）电力系统中的调度员培训仿真问题，包括仿真系统的断面分析、供给对教案工具的管理和DTS系统的保护。

2.潮流计算高级功效运用

电网调度自动化系统中潮流计算是起一个较为主要的高级应用功能，通过潮流计算能够实现电网的正常稳定运行，并给出在当时运行条件下的潮流计算结果，最后再通过改变运行条件的方式对电网调度中的潮流计算进行有效分析，保证在各种运行条件及方式下电网潮流均能够正确、精准的进行核对、校正。不仅如此，潮流计算功能还能够在网络解列状态下对各类网络潮流进行计算，确保在调节电机复核的过程中起功率缺额能够达到一定标准，从而使得相关机组能够实现有效的调控，最后利用系统图将网络潮流计算结果加以展示。此外，在条件允许的情况下，还可以通过设置相关报警、越限的范式将元件以变色形式予以展示，从而提醒电网运行人员何种电力元件正处于危险运行的状态。

图1 潮流计算示意图

3.短路电流计算高级应用功能

众所周知，电力系统通常都具有短路电流计算这一高级应用功能，它能够有效实现电力设备等值阻抗、阻抗核对、校正及其在各类运行条件下短路电流的计算、统计功能。不仅如此，通过短路电流计算还能够同给定的参考数值进行比对，在不同的区间内能够对电力设备阻抗进行针对性修正、修复措施，从而确保计算结果的精准性。

图2 短路时电流分布

四、结语

总而言之，随着我国社会经济的迅速发展，我国电力事业取得了极大的成就与进步。电网新技术的广泛使用，我国电网调度自动化系统也逐渐实现了各类高级功能的应用。但从整体上来看，我国电网调度自动化系统已经朝着数字化、系统化、智能化与网络化的趋势发展，功能将越来越完善、效率与质量越来越高，这对于确保电网高效、正常运行无疑具有极为重要的作用。

[1]李俊伟.EMS调度自动化系统在地区电网中安全调度应用的探讨[J].黑龙江科技信息,2010(35).

[2]曾俊钦.论分布式电网调度运行管理系统[J].电源技术应用,2013(03).