电力调度自动化系统高级应用软件的维护

国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 陈忆瑜

1 引言

电力调度自动化系统在运行中需要依赖于高级应用软件功能的支持。高级应用软件可以促使电力调度自动化系统有效接收电力系统运行参数、状态等信息，并在相关模式下可以深入剖析电力系统的状态，帮助调度工作人员有效预测、分析、控制电力系统未来运行趋势，处理当下运行故障问题。高级应用软件在电力调度自动化系统运行中发挥着重要的作用，需要人们加强重视，切实保护高级应用软件的安全和可靠性，明确维护方法和技巧，从根本上保证高级应用软件性能和功能良好。

2 电力调度自动化系统高级应用软件概述

当前我国电力调度自动化系统高级应用软件主要采用东方电子系统，该系统借鉴了国外系统的设计原理和方法，并结合了当前计算机网络技术、通信技术、大数据技术、信息处理技术、组件技术等。在符合相关规范和标准、要求的基础上，根据软件工程规范、项目管理基本原则等开发设计了该综合软件。另外，电力调度系统高级应用软件应用程序可以为电力系统状态估计提供数据依据，便于调度员根据潮流模块进行计算，以此分析出现路、变压器电力、母线电压等数据信息。

3 电力调度自动化系统高级应用软件的维护关键点

3.1 明确维护目标

在电力调度自动化系统运行中需要根据国家电力调度中心相关细则、标准、要求等应用高级软件以此维护系统运行中的各个功能模块，比如网络拓扑、状态估算、调度潮流、负荷检测等，以此发挥高级应用软件的作用，更好地为调度员开展调度工作服务。

3.2 系统配置

在进行系统配置时需要遵循电力调度自动化系统本身的运行规律、设计原则、基本特点、功能模块等进行科学配置。

具体包括运行环境配置、网络化结构配置、目录信息配置、进度配置、用户和功能配置等。以上配置是紧密相连的，如果有一方存在措施，则会直接影响电力调度自动化系统高级应用软件的启动、功能的发挥，最终影响自动化系统的维护和运行[1]。

3.3 初期建模

在进行PAS 系统设计前需要先进行建模，在建模时主要将电网内各元件的电气信息录入系统网络数据库中，以此为高级应用软件网络分析、计算等提供数据基础。

在调度自动化系统图库模型中，也可以将PAS系统和SCADA 系统进行结合，通过数据共享平台进行绘图和建模，在此平台下可以创建静态模型，便于精准计算数据信息。PAS 系统和SCADA 系统有一定的不同，PAS 系统维护性能强，对此在进行绘图和建模时需要遵循规范要求。

3.3.1 设备定义入库

在SCADA 系统中各开关、刀闸信号完整，但是电网设备信号还有待改进，PAS 系统和SCADA系统要求不同，需要确保任何一种新设置的元件、厂站设备参数等都需要全部输入到PAS系统数据库中，对于SCADA 系统内的元件则不需要输入。其主要是因为PAS系统如果设备参数信息不完整，则无法创建基于全网的模型，也无法发挥PAS系统模块计算功能，因此需要及时将各种线路、变压器、电容、电抗等电网设备参数完整录入其中。但是在此过程中需要做好以下工作：对于变压器的高、中、低端电压等级需要确保正确；对于不同开关刀闸需要根据其工作性质和用途进行选择；在联合各个线路时需要保持方向一致，遵循现场实际情况及时调整设备参数，以此确保PAS系统各个功能模块都可以正常工作。

3.3.2 设备串接

单个设备无法自动工作，需要进行串接组网才可以有效启动、运行，当前电力调度自动化系统是基于图库一体化的系统，一般通过接线图绘制、图模创建就可以根据数据库数据信息对设备进行串联。

对此，在系统维护时也需要先从接线图绘制、图模创建开始，以此确保组网顺利，在此过程中需要遵循以下几点要求：设备之间在串联时需要有连接线，该连接线需要保持平直；连接线避免有焊点，如果有焊点需要错开使用，禁止使用有多个焊点的连接线，以此确保设备可以正常、顺利连接；在启动复制功能时，需要单独使用，避免影响其他设备功能；如果设备代码、串联出现了措施，则需要重新串联、计算、分析。

3.3.3 测量和设备的连接

在SCADA 系统中，测量模块一般需要通过界面显示出来，便于调度员有效监测系统运行情况，但是在PAS系统中，测量模块需要和设备进行连接才可以精准测量、计算。

一般情况下需要通过以下几点做法对设备关联情况进行测量。首先，在绘图时先需要选择设备映射侧进行测量。比如，在设备母线上映射主要是母线电压，在主变模块上映射主要是档位，在进出线开关上映射主要是有功和无功电流。其次，在具体测量时还需要遵循相关原则，例如进负母线、出正母线[2]。

3.4 模块维护

在维护模块时需要依据PAS 系统模块功能进行维护，并通过PAS系统计算结果分析系统状态，以此帮助调度员精准、及时了解电力系统的故障情况，便于通过计算结果进行决策，最终为自动化维护提供数据基础，按照规范步骤操作。

3.4.1 网络拓扑

网络拓扑是PAS 系统分析计算功能的前提条件，想要有效维护网络拓扑模块就需要先分析系统设备带电情况，根据数据评估网络拓扑模块的是否异常。

比如，分析网络拓扑模块信息出现受阻情况可以显示出电力系统中电网设备的类型、用途、带电量情况等。在分析数据后需要检查电力系统设备的带电情况。如果带电效果不佳，则需要检查母线的平衡运行状态，检查母线配色情况，检查潮流图和全网图的连接关系，以此根据检查结果进行维护。如果部门模块设备带电量不符合要求，则需要检查供电线路开关刀闸位置移动情况、分合状态等，以此及时修正，且还需要检查不带电设备的线路组关系，检查各个元件和代码的编号是否符合标准，以此根据实际特点进行修正。如果设备带电正常则可以判断出网络拓扑结构也正常，此时就可以开展下一个维修工作[2]。

3.4.2 状态估计

状态估计可以在应用高级软件计算功能时便于创建实时数据模型图。状态估计主要依据SCADA系统遥测数据进行计算，先给出一个科学的运算方法后，对SCADA 系统遥测数据进行测试、验证，在此过程中会出现一些异常的遥测信点。

比如，状态估计模块中的量测检测，可能会检测出一个错误信息，母线不平衡信息、支路不稳定信息等。根据该信息提示，维护人员直接可以检查系统总体运行情况，并根据现场实际情况进行处理，以此得出最终的判断。在完成状态估计后还需要对检测状态估计是否集合、考核结果是否正确，具体步骤为：当状态估计不集合、考核结果不准确时，先需要分析设备迭代信息，判断线路有功和无功差异最大的位置点，根据该点位修正设备参数信息异常、测量偏差、开关刀闸位置错误等情况。还需要对测量数据精准性、异常数据进行分析、处理，及时调整不合理的参数信息等，最终纠正。

3.4.3 负荷预测

电力调度自动化系统的可靠运行，还需要时刻预测负荷情况，把握负荷变化特点。针对性地在电网运行的过程中进行维护，并根据电网运行信息创建负荷预测模型。该方法虽然简单有效，但是无法在电力系统运行中发挥实际作用，对于获取参数信息没有实际用途，这是软件本身的缺点导致的[3]。

4 电力调度自动化系统高级应用软件的应用

当部分设备带电不稳定时，还需要检查其开关闸位置、状态，如果位置发生了变化，状态不稳定，则需要确定连接是否到位，以此第一时间修正。且还需要检查设备元件编号和代码的准确性，便于根据标准及时修正。另外，在具体检查的过程中如果发现设备带电正常，则说明模块网络拓扑结构良好，便于进行下一个阶段的维修。

4.1 创建模型图

依靠电力调度自动化系统高级应用软件可以根据设备运行状态数据创建模型图，并根据SCAD 系统中的遥信数据进行关联计算，以此确保模型图完整、准确，符合标准，且通过该系统也可以对遥信数据进行校验。

在系统中有不同的遥信点，比如通过电力调度系统状态模块的量化检测可以发现母线不平衡、数据异常、支路不稳定等信息，此时系统的遥信点就会不准确，需要工作人员及时检查、维护系统，通过分析、判断确保状态良好。

在状态模块维护结束后，需要对状态模块的考核记录、运行参数、估计等进行检查，以此确保最终的结果符合要求。当在检查的过程汇总发现模块估计和考核结果不准确，则需要对其迭代信息进行检查，查看其有功或者无功情况，便于有效处理各种异常和故障数据信息，最终发现参数异常的设备。在此过程中需要对开关刀闸位置、模型不平衡状态进行测量和判断，便于对各种错误信息进行处理，如果考核结果正常，则可以进入下一个工作中。

总之，在PAS 系统下其应用模块具体包括潮流计算模块和短路计算模块，对于前者的维护先需要检查模块的负荷分布，再次进行潮流计算。如果发现有偏差，比如开关刀闸位置不当、负荷分配不均匀、设备参数异常等，则需要及时修正模块负荷参数分布、负荷收揽等。

对于后者计算模块的维护重点从外网等值机组检查、设备阻抗检查、系统运行方式检查等，以此准确判断出开关刀闸的位置、设备的阻抗、机组的错误信息等，最终保证其都恢复到正常的状态[4]。

4.2 调度员仿真培训

为了有效提高调度员的能力，有效应用高级软件，更好地对系统运行故障、异常、错误等情况进行维护和修正，还需要提高调度员的调度能力、业务能力，对此需要对调度员进行仿真培训，促使调度员通过模拟电网静态线路反应、事故发生过程、处理过程等。

在后期真实的维护中可以更好地根据标准要求进行操作、处理、解决，最终熟练操作软件各个功能模块等。另外，在软件模块下，调度员也可以进一步分析、创新电网的运行方式、继电保护装置特点等，以此提高电力调度自动化系统的整体性能。

5 维护实例

5.1 网络拓扑故障处理案例一

5.1.1 问题分析

网络拓扑结构色度不正常，变电站显示出灰色，变电所进出线负荷为零。

5.1.2 问题检查

根据供电路径，对不同的变色线路条数、电压、来电两侧沙场等进行检查。变色的沙场1 和2本身的负荷原本显示出了一定的负荷，但是在状态估计后期有功和无功显示为零，则可以显示出状态估计失误。检查沙场其他线路设备的连接情况、测量设备和线路的关联情况、检查两侧开关刀闸和线路的过渡情况，结果发现连接均不符合要求。

5.1.3 问题处理

使用绘图软件对沙场变色线路两侧开关刀闸位置和线路进行连接，并对网络拓扑重新计算，最终确保所有的进、出线都可以正常带电、供电，确保网络拓扑结构处于正常状态[5]。

5.2 网络拓扑故障处理案例二

5.2.1 问题分析根据软件分析测量组检测数据发现变电站工作母线进出功率存在异常情况。

5.2.2 问题检查

对变电站设备的联络线静态有功、无功对侧带电进行检查，其联络线路不符合标准，有功数值不一，虽然母线功率平衡，但是和实际情况不符，则可以得出线路的信息采集装置出现故障。对线路有功在完成设置后进行状态估算，结果显示进出母线功率不平衡，对变电所内的进出线有功主线的变功数值进行和计算，其正和负相同，根据相关原则发现主变有功符号存在问题，结果显示主变性有功方向设置不当，最终导致变电所内母线进出功率不一致。

5.2.3 问题处理

对变电所主变有功进行重新设置，并对状态估算进行分析，结果显示其工作母线进出功率已经达到了平衡状态。

根据相关原则发现主变有功正负已经正常，并对变电站其他设备主变有功方向、符合等进行检查，对于相似的问题需要及时维护、修正。另外，在具体检查的过程中，工作站内人员还需要加强和维护人员的练习，共同处理静母线的信息采集装置的故障问题。

6 应用问题

通过对电力调度自动化系统高级应用软件的维护经验和研究进行分析、总结、评估，可以有效为后期电力企业开展相关工作提供依据，但是在具体情况下也发现了较多的问题。

6.1 在实际状态估算的过程中出现不集合的问题

一般情况，导致电力系统在运行中出现电容器容量不达标的问题，其主要原因是录入参数不正确。如果此时厂站都没有精准测量出其不适合的情况，则电网维护人员也无法从迭代信息中进行分析、判断。

6.2 调度员潮流不集合问题

如果线路或者变压器参数不准确，则会导致状态计算结果和实际运行数据存在较大的差距。一般情况下，如果遥测信息不完整，也会导致回流、潮流等计算结果不符。

6.3 设备状态问题

如果无法准确判断出电容器开关、双母线开关、遥测装置的状态和位置，就需要技术人员和维护人员及时检查，以此确保设备状态良好、位置准确。

6.4 故障情况下无法人工操作问题

等值母线连接设备需要设置专门的开关，比如等值负荷、等值机等，确保其在故障情况下也可以通过人工操作进行设置。

6.5 开关安装问题

如果接线图潮流数据和调度员采集的潮流数据部分和开关状态数据不一致，表明断路器和专用开关安装不正确，需要及时检查。

6.6 信息输入问题

拓扑结构色度和功能模块需要通过SCADA 系统进行连接和启动，并将其信息输入到数据库中，且根据断路器、隔离开关状态发现活岛信息。

7 结语

电力调度自动化系统高级应用软件是调度人员进行电力资源调度和电力系统运行维护必不可少的工具，其可以为调度人员和维护人员工作提供技术支撑。在新时期下，人们对电力调度自动化系统的功能提出了新的要求，对此需要工作人员系统化地掌握高级应用软件操作方法和技能、专业知识、维护方法等，以此有效应用各种软件，以此确保电力调度自动化系统稳定运行。