卫鹏杰,郭伟东,闫 磊
(国网山西省电力公司电力调度控制中心,山西 太原 030001)
山西电网调度计划一体化管理平台的开发与应用
卫鹏杰,郭伟东,闫 磊
(国网山西省电力公司电力调度控制中心,山西 太原 030001)
基于OMS(order management system)系统,采用“流程化上报,审批入池”模式,实现了电网检修、省调机组检修计划年、月、周、日4个时间维度的一体化、全过程管控;综合考虑电网运行方式、主网停电检修计划、机组检修计划、负荷预测、供热电量预排等因素,实现了电力平衡智能计算、发电单元运行方式的全年滚动安排,满足电力体制改革初期动态电量管控、机组运行智能安排的实际工作要求。
流程化上报;电网检修;发电管理;全过程管控
作为电网运行管理中十分重要的一个环节,电网停电检修计划编制与执行受到电网输送能力约束、物资到货、机组发电电量约束、主网其他检修设备安排以及天气等诸多因素的影响。目前,在电力体制改革快速推进的背景下,各级电力部门正按照国务院电力体制改革方案要求逐步实施。市场化环境下,电网调度“三公”(公平、公正、公开)问题,受到了政府部门、发电企业、电力用户更为密切的关注。如何科学、高效地编制一份合理有序、满足电网安全稳定运行要求的停电检修计划,时刻考验着电网检修管理人员。
传统的山西电网主网停电检修、机组电量计划管理主要是通过人工、离线的方式实现,信息分散、工作量大、效率低下,无法满足电力体制改革环境下的电网检修、电机组运行方式安排、电量计划管控等核心业务的新要求。因此,亟需建设新的电子化、一体化电网检修、机组运行管理平台,解决目前存在的现实问题。
山西电网调度计划专业一体化管理平台(简称“平台”) 涵盖省调控中心、运检部、营销部、建设部、信通公司、省检修公司、11个地调及所属县调以及各省调电厂等单位(部门),实现了停电检修计划、发电计划管理的编制、执行、统计、考核管理等环节的有效衔接与闭环管理,形成了一个平台、一本计划、统一流程的典型管理模式。具体如下。
a)实现了省地县三级调度、各省调发电企业的年、月、周、日停电检修计划[1]的上报审批、统筹平衡、下达执行、统计分析的纵向一体化全过程、全周期管理,满足了停电检修期间电网运行风险的有效管控。
b)综合考虑电网运行方式、主网停电检修计划、负荷预测、机组检修计划、供热电量预排等因素,实现了电力平衡(电网上、下旋) 智能计算、发电单元不同时段运行方式的预安排。统筹做好三公调度与电力市场交易电量的安排和有效管控,满足电力体制改革、三公调度方面的工作要求。
c)实现了电网检修、机组检修、发电单元电量完成情况等调度运行管理数据、报表、报告的个性化定制与智能生成。
主网停电计划管理系统[1],[3]界面如图1所示。具体包括:年度检修计划管理、运行方式规定、月度停电计划管理(平衡池) 、月度校核报告、风险预警管理、周停电计划管理、日调度计划、省地县日计划(日志)查询等模块。
图1 主网停电计划管理系统界面
基于 OMS(order management system) 系统,“谁工作,谁提票”,采用“流程化上报,部门把控,审批入池”模式,实现数据流从下往上,由县调、电厂、地调至省调一体化流程流转。完成220 kV及以上主网检修计划及发电机组检修计划年、月、周、日4个时间维度的一体化统筹,实现省、地县调,发电企业检修计划的上报、审核、平衡、下达、执行、统计分析的闭环管控,大大提升了调度计划专业检修管理的工作效率。
停电计划管理模块分别从年、月、周、日4个时间维度完成检修计划[2],[4-5]的管控:原则上,未列入年计划的检修工作无法自动纳入月计划平衡,未列入月计划的检修工作无法自动纳入周计划,未列入周计划的检修工作无法进行日计划提票。
月检修计划(平衡池) 包含检修计划列表、检修计划甘特图、电厂/地调上报流程等功能,通过甘特图功能可全局查看、动态调整,可视化编制全月检修计划。通过电气主设备、电气子设备、机炉、新能源、其他等功能选项,可以查看不同类型设备检修计划安排情况,实现分类统计。月度检修计划编制经检修专责审批后,所有数据将被锁定。月平衡池通过不同颜色,区分当前及以后3天检修工作及工作风险等级。
周检修计划从月度检修计划中提取,选定周开始、截至日期后,可自动获取周检修计划。周临时计划通过流程上报,经周检修计划专责批复后,纳入周计划。包括周检修计划列表、周检修计划甘特图、新设备投产管理、AGC试验管理、保护调整定值管理等功能。通过周检修计划管理实现计划检修与临时检修工作的协调统一,日前计划批复确保电网安全稳定运行。
上报电网月度检修计划时,各地调通过月检修计划上报流程一并报送月度计划检修工作风险等级、风险分析,做到检修风险预控、可控、在控。通过深入分析非正常状态下电网运行风险,按照风险“先降后控”原则,做好风险通知告知、风险预控、负荷倒接等工作,确保检修期间电网安全稳定运行。
通过省地县日计划查询、日志查询功能,实现省、地、县调、电厂检修计划、检修日志查询、监控功能。在省调端可查看全省各地调、县调检修票批复情况,调度日志,实现了全省调度检修工作的统一集成,强化了全省检修工作的协调管理。
基于OMS系统,综合考虑发电单元年度电量计划、机组检修计划、电量完成情况、电力电量全年统筹等因素,有效整合、科学分析,完成机组运行方式预排,实现了电力体制改革环境下发电单元交易电量与计划电量的全年动态跟踪、年底收口,确保全年各发电企业电量的最终执行。
发电管理管理系统界面主要包括:发电检修计划管理[6]、年度电量计划、月度电量计划、日发电快报、火电机组电量、供暖机组方式预排、电力电量平衡预排、火电机组负荷、发电能力校核、机组运行状态等模块。分别从年、月、日3个时间维度完成电量计划的动态管控,结合主网检修、负荷预测、电力电量交易等因素,完成发电单元电量交易校核、机组运行方式预排、电量完成情况管控。
图2 发电计划管理模块界面
山西省内火电机组长期停备,机组利用小时连年下滑(已低于4 000 h)。全省发电企业积极响应国家电力体制改革号召,大用户直供、发电权交易开展得如火如荼,深刻改变了传统机组方式安排模式。山西电网调度计划专业一体化管理平台发电计划管理模块发电能力校核功能统筹考虑发电单元电量计划、电量完成情况、保供暖民生电量需求以及主网检修安排、机组检修安排,结合断面安全约束、潮流约束等边界条件,开展发电单元发电能力/电量交易校核,计算后期可发电天数,研判机组发电能力,确保发电企业合理权益。
2016年,全省发电企业大用户直供、发电权交易大范围开展,电量交易笔数、时间频度倍增,发电单元年度电量计划随时处于动态调整过程,直接影响后期机组运行安排(图3);同时,也制约了主网检修计划的编制与执行,影响电网检修计划同业对标指标。一体化管理平台年度电量计划功能,能够明晰发电单元间电量交易关系,准确记录电量交易性质及交易时间,实现年度电量计划的动态调整与掌控,极大方便了电量计划数据的统计与共享。
图3 发电单元年度电力计划界面
2016年,山西统调火电机组共计176台。如何全年度高效、准确安排机组运行方式,满足全年尺度的电力、电量平衡考验调度运行人员管理水平。
电力平衡预排功能从OMS系统获取机组计划检修信息;从电网运行统计报表中获取临时检修、非计划停运、影响出力历史同期数据供人工手动调整;从风功率、光功率预测系统接入风电、光伏高峰时刻发电出力,调整西龙池抽水蓄能机组运行方式安排;人工手动录入/导入电力外送、负荷预测数据,完成数据准备工作。按照“供热期优先满足供热机组运行、非供热期优先安排非供热机组运行,综合考虑电力电量平衡”原则,平台自动逐日计算早高峰、晚高峰电力平衡裕度,春节期间计算早高峰、晚高峰及低谷电力平衡裕度。
电量平衡预排功能综合考虑电力平衡预排、发电单元电量计划、机组检修计划、电量完成情况、保供暖保民生电量需求等电量指标,计算机组可运行天数。迭代计算机组电力平衡,确保高峰上旋、低谷下旋满足电网运行要求;滚动完成电量平衡计算,实现机组电量完美收关(图4)。
山西电网调度计划专业一体化管理平台较好地实现了数据的集成与共享,进一步提升了电网检修与机组运行的协调统一,大大提高了调度计划专业工作效率与管理水平。根据实际工作需要以及电力体制改革的新要求,仍需结合电网运行方式要求,开发电网检修专家库,进一步提升电网检修计划申报、审批智能化水平。应尽快完善日常工作报告、报表智能编写模块,进一步提高工作效率,贯彻当前电力体制改革精神,根据相关电力市场运行规则并综合调度运行经验,建设电力市场环境下建立机组出力辅助决策模块,提高调度的精益化管理水平。
图4 电力电量平衡界面
[1] 于宏涛,雷彦华,祝尚臻.智能化电网检修系统设计[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2011(2):145-147.
[2] 姚晖.输、变电设备停电检修计划智能编排的研究[D].杭州:浙江大学,2008.
[3] 廖胜利,应小诚,李刚,等.面向省级电网的检修可视化设计和辅助决策实现 [J] .电力系统自动化,2011(21):105-108.
[4] 谢昶.电网检修计划优化编制方法研究及应用[D].北京:华北电力大学,2013.
[5] 王莹莹.基于多约束条件的电网检修计划编制的研究[D].北京:华北电力大学,2011.
[6] 院晓涛.发电机组检修计划优化及其管理系统实现[D].长沙:湖南大学,2008.
Development and Application of Integrated Dispatching Operation Management Platform in Shanxi Power Grid
WEI Pengjie,GUO Weidong,YAN Lei
(State Grid Shanxi Electric Power Corporation Dispatch&Control Center,Taiyuan,Shanxi030001,China)
Based on OMS system,using the model of"streamline submitting,examination and approval",integrated whole process management on grid maintenance yearly,monthly,weekly and daily in Shanxi is implemented.Considering the operation mode,maintenance schedule,load forecasting and electric quantity for heating power,the platform implemented intelligent calculating about power balance and rolling schedule of power generation operation mode,which could meet the requirement of dynamic control of electric quantityand smart arrangement ofpower generation in earlyelectric power systemreform.
streamline submitting;power grid maintenance;management ofgeneration plan;whole process management
TP311.52;TM769
A
1671-0320(2017)05-0010-04
2017-00-00,
2017-00-000
卫鹏杰(1985),男,陕西韩城人,2011年毕业于华北电力大学电力系统及其自动化专业,硕士,工程师,从事电网检修、发电厂运行考核管理和电网负荷预测工作;郭伟东(1987),男,山西大同人,2011年毕业于哈尔滨工业大学电力系统及其自动化专业,硕士,工程师,从事电网调度运行工作;闫 磊(1985),男,山西大同人,2011年毕业于山东大学电力系统及其自动化专业,硕士,工程师,从事电网调度运行工作。