浅析EMS进行电压偏差监测的实用化

李慧聪张君马晓红朱玉锦（.国网山东省电力公司，山东济南 5000；.国网滨州供电公司，山东滨州 5660）

浅析EMS进行电压偏差监测的实用化

李慧聪1张君2马晓红1朱玉锦1
（1.国网山东省电力公司，山东济南 250001；2.国网滨州供电公司，山东滨州 256610）

随着当前社会经济的不断发展，电力资源已经成为国民经济发展和日常生活中必需品，如何对电力资源进行优质管理，是供电企业长期以来需要解决的问题。对电力系统中的电压偏差进行监测能够对引起电压偏差的相关因素进行查找，例如有无功功率不足、无功补偿过量、电力负荷过重和过轻等，以制定出解决措施。本文作者结合实际工作，提出了提高调度自动化EMS统计数据点密度、中值滤波后的数据作为统计数据源、按照国家对电压监测仪统计功能的要求以及考虑到调度自动化远程数据传输所存在的特殊问题等技术措施。

调度自动化 EMS 电压偏差监测 电压合格率 解决措施

传统意义下分散的电压监测仪器是安装在各个变电站中的，其通过专门人员、专门设备到变电站进行读取存储的电压监测数据，经过统计进行分析电压的偏差，这样就存在数据时效性差的缺点，另外还需要专门人员往返变电站。因此采用独立的电压监测系统进行电压监测可以满足电网运行的需要，但是在建设和运行维护经费支出方面存在很大的问题。

随着电力系统自动化的发展，变电站安装了RIU或综合自动化装置，以及建立功能强大的EMS系统，这都为电压监测提供了更多的技术支持，使得电压采集、统计和分析成为可能。利用远动终端完成电压量的采集，数据可实时送往调度主站，由后台软件对其进行统计和计算。

1 现行基于EMS的电压监测存在问题

（1）由于EMS系统每5分钟才会存一次电压监测的历史数据，其不能够满足国家这方面的标准，国家标准是对电压偏差监测需要每1分钟存一次电压监测的历史数据。（2）自动化信息在传递输送的过程中经常会受到电磁干扰，并且通信系统还会产生误码等原因，这些都会造成上传到调度自动化EMS数据源的不准确。而且现行的EMS系统都没有进行数据的滤波处理，如果不合理的电压监测原始数据被作为统计的数据源，那么就会造成电压合格率统计计算结果的可信度下降。（3）当前EMS系统作为电压偏差监测是不完全具备国家相关规程规定的统计功能，例如不具备越上限和越下限时间统计总和等功能，因此就无法为电力调度值班、指挥人员提供必要的分析数据。（4）现行的EMS系统作为电压监测没有考虑远程数据传输所存在的特殊问题，如果一旦调度自动化系统失去实时功能的情况，则电压的合格率计算可信度和可用率就会出现下降。

2 EMS进行电压偏差监测的实用化

现有的调度自动化EMS系统，通过提高统计数据点密度、中值滤波后的数据作为统计数据源、按照国家对电压监测仪统计功能的要求以及考虑到远程数据传输所存在的特殊问题，之后进行统计和分析，使电压偏差的监测、统计和分析满足国家对电压偏差监测的要求，能更好地反映系统电压的变化情况，具有更好的可信度和实时性，为调度对系统的电压调节，优化潮流分布，提高电压质量提供重要的决策依据，为电压的考核统计提供一个统一的、方便维护的管理信息系统。

2.1 提高调度自动化EMS计数据点密度

国家相关标准规定了以每1分钟的间隔存储一次历史数据，并以此数据作为统计分析计算的数据源。而传统的统每5分钟存一次历史数据，不满足国家标准要求。在单独建立以1分钟间隔的数据区存储电压偏差监测数据作为统计分析计算数据源的数据库。

2.2 中值滤波后的数据作为统计数据源

中值数据滤波就是对上传到调度自动化主站EMS统中的每个电压偏差监测点1分钟内3-5秒的实时数据进行排序，去掉一定数量的最大值和最小值，取剩余数据的算数平均值。具体的计算机实现相关的功能，一是可以增加共享内存段进行存储所有的电压监测点1分钟实时数据；二是可以在数据库中增加1张表来存储每个电压监测点每分钟处理过后的中值，将该表中每个监测点的该域值添加到采样定义表中；三是增加1个排序计算程序，其每隔1分钟就会对每个电压监测点1分钟内3～5秒的实时数据进行排序取中值处理，计算结果放入功能2新增的表中，计算结束清除内存中的数据。

2.3 调度自动化EMS远程数据传输失效解决措施

调度自动化EMS存在失效的问题，RTU、通信链路和主站系统任何一个环节软硬件故障都会使电压偏差监测进程感受到一组不刷新的数据，因此调度自动化代分散电压监测仪要考虑这一情况。

软件实现将变电站母线电压数据不刷新的时间段剔除，不在统计分析的范围内。另外可以采用“断点续传”的方法来解决通信链路中断的问题。因目前的变电站中RTU都没有记忆存储功能，因此采集到的数据都会直接的上传至调度自动化站系统，由于种种因素，系统的通道中断时常会发生，采集的现场数据无法及时上传，这样就会造成电网相关监测数据的丢失，造成监控中心自动化系统的数据有中断、缺失或者数据的不连续和不完整等等。

因此，有必要开发EMS系统的断点续传功能，实现采集数据缓冲存储和自动化数据断点续传，降低通道异常和中断对调度自动化系统的影响，保证调度自动化数据的有效性、连续性、完整性和真实性，减少事故发生，保障电网安全、稳定和经济运行。

对于常用的CDT规约需要进行扩展，增加调度自动化主站召唤数据及响应数据报文，升级现有变电站RTU硬件配置。自动检测通道与断点数据，向RTU自动或手动召唤断点数据并补存丢失数据，实现调度自动化据断点续传，保证自动化数据的有效性、连续性和完整性，使得调度自动化EMS系统报表和统计数据更准确和完整。

2.4 统计分析软件具有电压监测仪器的功能

电压统计数据包括日最高、日最低、日最高发生时间、日最低发生时间、日合格率，月最高、月最低、月合格率，年最高、年最低、和年合格率等。可以组合各种过滤条件，包括厂站的选择，查询密度的选择，时间范围的选择，日报类型的选择来生成报表。

3 结语

调度自动化EMS取代分散电压监测仪的研究表明，其具有十分明显的降低建设和运行维护费用，取得明显的经济效益和社会效益。监测精度能够满足工程应用的要求，因此其具有十分广泛的应用前景。

［1］张喜林，王佳昕，王泽一.浅析EMS进行电压偏差监测的实用化［J］.电力信息与通信技术，2009，07（01）.

［2］林浩，倪学锋，王岩，黄林，姜胜宝，国江.基于EMS数据的电容式电压互感器在线监测系统研究［J］.电测与仪表，2015，（04）.