衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)論文

時間:2022-07-17 09:05:00

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衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)論文

摘要摘要:針對衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)出現(xiàn)的新問題進行了分析,如狀態(tài)估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等新問題。對這些新問題提出了解決方案,實踐結果表明,解決新問題的處理方法既實用又效果顯著。

摘要:能量管理系統(tǒng)外網(wǎng)實用化

開展能量管理系統(tǒng)(ems)實用化工作,必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下,在更新地調自動化系統(tǒng)主站的同時,結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網(wǎng)改造等項目,新建了多套廠站端遠動設備,對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換,基本把站端統(tǒng)一為新型交流采樣rtu,使各項精度有了大幅度的提高,非凡是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造,保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后,建成的衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(ems)于2003年1月15日在河北省南網(wǎng)率先通過省公司組織的實用化驗收。本文總結了ems工程實用化的經(jīng)驗,介紹了實用化過程中一些新問題的解決方案。

1狀態(tài)估計覆蓋率低的新問題

本文所指狀態(tài)估計覆蓋率低,并不是指某些變電所沒有數(shù)據(jù)采集裝置,而是指本地調管轄范圍內的一些220kv供電小區(qū)的電源來自無量測的外網(wǎng)。例如,衡水地調管轄的安平供電小區(qū)。該小區(qū)的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網(wǎng)的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所,和衡水主網(wǎng)沒有任何電氣連接。在狀態(tài)估計時由于軟件th2100系統(tǒng)只估計最大的可觀測島,國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島,但由于兩個可觀測島無電氣連接,即使能計算,其所得的某些數(shù)據(jù),例如相角等結果也多是不準確的,所以安平小區(qū)就成為死島。直接導致狀態(tài)估計覆蓋率低于實用化要求指標,后經(jīng)和省調多次協(xié)商,決定采用三級數(shù)據(jù)網(wǎng)將衡水電網(wǎng)所需的全部外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳至地調主站端。使狀態(tài)估計覆蓋率達到100%。

2各220kv變電所主變檔位的采集

在ems的實際應用中我們發(fā)現(xiàn),由于220kv變電所是所在供電小區(qū)的電壓支點,220kv主變檔位是否正確直接影響遙測合格率的高低,而遙測合格率是保證高級應用軟件正常工作的關鍵指標。試運行初期,檔位僅靠調度員來手工置位,這對于負荷峰谷變化和電壓變化較大的電網(wǎng)是力不從心的。所以我們自行研制簡易主變檔位采集裝置分期分批將所轄10臺220kv主變中的9臺檔位全部采集至調度端(另外1臺是無載調壓)。僅此一項,將ems的遙測合格率平均提高近5個百分點。檔位變送器原理如圖1所示。

圖1檔位變送器原理圖

3提高測點冗余度

實現(xiàn)了各110kv主變高壓側量測的采集,由于早期建設的110kv變電所高壓側均未設量測點,一般取中、低壓側p、q值相加代替高壓側量測,實踐證實誤差較大,非凡是q值受主變阻抗角的影響,制約著遙測合格率的提高。我們分別配合主變停電檢修的機會從主變高壓側套管ta備用二次線圈處將量測值采集上來,使測點冗余度明顯提高。

4等值負荷、線路電納

將220kv變電所的35kv側和110kv變電所的10kv側的線路按負荷或等值負荷處理,是在保證精度的前提下簡化工程量的好辦法;線路的電納參數(shù)最好填入,因為它對處理單端開斷的支路是有影響的,其參數(shù)值可以通過上級調度部門和實測得到。

5scada斷面實時映射

我們知道,ems在實踐中更側重于電網(wǎng)的平安性和可靠性等的分析,而不注重數(shù)據(jù)采集的實時性,也就是說,scada的量測數(shù)據(jù)不必實時傳輸至ems。衡水ems以ftp文件傳輸方式每5min由scada請求一個斷面,這樣就保證了ems大部分功能的正常需要,又不至于使scada主系統(tǒng)的服務器負荷率過高。但在實際應用過程中,我們又發(fā)現(xiàn),在進行電網(wǎng)解合環(huán)等操作過程中,拉合斷路器的操作時間間隔很短,映射斷面還來不及刷新,因而調度員也就來不及進行潮流分析,為此,我們修改了scada軟件,增加了手動截取斷面文件的功能。實踐證實,該功能實現(xiàn)方法雖然簡單,卻為潮流計算等功能模塊的真正實用化奠定了堅實的基礎。

6隔離開關新問題

隔離開關數(shù)量遠遠多于斷路器,全部實時采集是不可能的,但若維護不及時則會導致計算母線模型和實際運行方式不同,造成計算結果不收斂或精度差。為此,我們修改了系統(tǒng)軟件,增加了離線隔離開關置位功能,并根據(jù)實際運行情況,對電網(wǎng)內所有在運行的隔離開關全部進行了置初位。同時,制定嚴格的運行管理制度,電網(wǎng)每次進行操作和方式改變時,由運方人員及時通知ems維護人員,在scada系統(tǒng)上進行相應的置位。這樣,既保證了scada實時信息的可讀性,又大大提高了ems的各項相應指標。

7人員的培訓

ems是遠動、調度和自動化等多專業(yè)融合在一起的一門邊緣科學技術,要想真正應用好ems,需要電網(wǎng)、計算機、自動化甚至包括通信等多學科專業(yè),近年來,我們先后組織人員多次到金華地調、南通地調、清華大學、煙臺等地學習ems新技術,同時加強人員培訓,組織專題講座,使各相關專業(yè)有機地結合在一起,為更好地開展ems實用化工作提供了技術保障。

8程序質量

衡水ems結合衡水電網(wǎng)實際,核心程序采用了先進的、有效的和實用的算法,算法性能優(yōu)良。例如,狀態(tài)估計中采用國際領先的遞歸量測誤差估計辨識法,最優(yōu)潮流使用有功、無功交叉逼近算法。同時,一套先進完整的程序,在不同的應用環(huán)境和應用條件下,總會做相應的改動,例如現(xiàn)場提出的一些功能要求以及和scada系統(tǒng)的接口程序等。首先,做程序改動必須慎之又慎;其次,改動后的程序質量異常重要,它將直接影響系統(tǒng)運行的整體穩(wěn)定性。

9結束語

根據(jù)幾年來的應用實踐,使我們積累了一定的運行經(jīng)驗,真正實現(xiàn)了ems的實用化。目前該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,為衡水電網(wǎng)的平安、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行正在發(fā)揮越來越大的功能。