電力系統調度自動化控制技術應用探討

國網大連供電公司 黃佳偉 姜威達 喬星漢 潘鵬飛 譚俐

電力系統調度自動化控制技術應用探討

國網大連供電公司 黃佳偉 姜威達 喬星漢 潘鵬飛 譚俐

本文從電力系統調度自動化運動控制技術原理，結合計算機技術、通信技術以及控制技術，以自身系統設備基礎，探討如何通過遠動控制技術來加強對電力系統無人值班站的建設與管理，實現電力系統自動化集中監控調度。

電力系統；調度自動化；控制技術

0 引言

電力系統中的調度自動化以及遠動技術已經成為整個電力行業發展的核心。調度自動化以及遠動技術不僅能有效提升電力系統的智能化和交互性，還對整個電力行業的可持續發展起著推動的作用。調度自動化以及遠動技術是密不可分的，接下來一起對電力系統調度自動化以及遠動控制技術的要點進行研究探討。

1 綜合自動化控制技術概念

1.1 綜合自動化技術

綜合自動化技術是以計算機技術為前提，網絡技術作為介質，分層模式作為主要結構，從而進行自我控制來融合多種技術的一種綜合性技術。計算機作為基礎，在電力調度工作中，需要其進行準確的計算與數據分析，并迅速做出正確的判斷，所以要求其功能強大且工作效率高。綜合自動化控制技術的輔助技術之一就是通信技術，通過對其的運用來管理整個電網系統，其中包括電力系統的每一個細節，通過這樣自動化的控制與管理，避免了人工操作過程中出現的一些情況，提高工作效率。

1.2 綜合自動化控制技術功能組成

綜合自動化控制技術其功能組成包括了兩個部分，分別是計算機和單片機兩部分。主要作用是保護電力系統正常運行，提高電力系統的工作效率。同時可以自動化控制變電站，定期提交變電站電壓報表，自動進行用電調整，盡量減少人工干擾，此外，能夠對電力系統中出現的問題迅速尋找出來并解決掉，保證電力系統的安全。

2 電力系統調度自動化技術功能特點

2.1 能夠對電力系統進行安全分析

所謂安全分析主要是對電力系統運行狀況進行實時檢測，利用模擬分析與計算的方式對事故發生的概率進行核算、分析，如果事故一旦發生，可以第一時間找打問題所在位置，迅速恢復電力系統的運行。并且可以通過運行數據對事故周圍系統與設備受到的影響進行分析與評估，如果發現其中一些設備與系統不在安全范圍，可以立即將其轉移至安全位置，以確保電力系統運行安全與穩定。

2.2 可以實施監測控制

由于電力系統具體程序復雜，網絡龐大的特點，所以運行中不可避免會出現一定程度的故障。通過電力系統調度自動化技術，可以對電力系統出現的異常進行告警與識別。另外，借助人機對話的方式還可以對安全保障設備、斷路器以及隔離開關進行實時的控制。

2.3 能夠有效降低運行成本

電通系統在確保供電質量安全可靠的基礎之上，還要確保系統的經濟性。通過電力系統自動化技術可以促進電能傳輸更高效、調度精度更高、分配更合理，從而降低運行成本。

3 SCADA系統在唐山電網中的應用

3.1 節點入庫

節點入庫，就是將整個電力網絡的物理節點按照其聯接關系錄入到數據庫中，從而形成網絡物理模型，作為網絡拓撲分析的基礎。唐山調控一體化系統的廠站一次主接線圖上沒有顯示接地刀閘，所以選擇對間隔接線圖進行節點入庫。

（1）打開所要進行節點入庫的廠站的某一間隔接線圖，進入編輯態；

（2）選擇“顯示邊框”顯示需要進行節點入庫的設備；

（3）選擇“節點入庫”，在彈出的節點入庫界面選擇增加，將其添加到界面右方，點擊“選擇入庫用圖”，點擊“節點入庫”將該間隔圖中的節點入庫；

（4）節點入庫完成后，生成的節點號將被寫入數據庫中各設備表的“節點號”域。

在數據庫中，設備的連接關系通過其端子的節點號來表示，如果兩個設備端子具有相同的節點號，則表示它們連接在一起。

在選擇進行節點入庫后，系統將首先進行連接關系驗證，連接關系驗證包括警告和錯誤兩大類，各類又包含多種情形。警告類包括：端子空掛，即一個設備端子部和其他任何設備端子相連；錯誤類包括：不同廠站的設備連接在一起，不同電壓等級的設備連接在一起。

3.2 狀態估計

在實際應用過程中，由于接入系統的變電站的遠動裝置存在一定的誤差，數據在傳輸過程中的各個環節也會產生一定的誤差，使得調控一體化主站系統接收到的遙測數據也存在不同程度的誤差，數據的可靠性降低。此外，現場測量裝置的數量和種類的限制也會導致電力系統的分析缺少足夠的數據。因此，要對電網進行狀態估計，通過狀態估計濾掉不良數據，提高數據的準確度并補充不足的量測值，為電力系統高級應用提供可靠地數據。

3.3 調度員潮流

調度員潮流是電力系統能量管理系統中最基本的高級網絡分析應用軟件，潮流計算是對電力系統穩態運行條件下的研究，提供了在給定條件下網絡里功率流動和節點電壓的有關信息，不僅能研究當前電力系統可能出現的運行狀態，對歷史運行方式的變化進行分析，還能用來校核調度計劃的安全合理性。在線調度員潮流基于狀態估計的正確結果可以進行在線潮流計算或模擬操作潮流計算，得出線路、變壓器電流、母線電壓的越限信息，為調度員實際操作的可行性提供理論依據，也為操作后的方式調整提供參考。

唐山調控一體化OPEN-3000系統提供的調度員潮流應用軟件結合唐山地調調度員的使用經驗和國電南瑞的強大開發能力，針對唐山調控一體化系統的需求，提供了眾多更實用的功能，包括數據來源的多樣性（實時、預測、歷史），靈活變化與修改運行方式，良好的收斂性與輔助分析功能，方便直觀的檢查、監視、調整結果的功能等，這些都使唐山地調調度員在實時環境中得到最好的培訓操作和模擬研究的體驗。

3.4 負荷預報

（1）超短期負荷預報指未來1h內的負荷預報，用于預防控制和緊急狀態處理需10-60min的預測值，用于安全狀態監視需要5-10s或1 -5min的預測值；

（2）短期負荷預報主要用于機組起停、水火電協調、機組經濟組合、負荷經濟分配和交換功率計劃，分為日負荷預報和周負荷預報，分別用于安排日和周調度計劃；

（3）中期負荷預報是指對系統的進行月負荷和年負荷預報，用于確定機組的運行方式，安排設備大修制定檢修計劃等；

（4）長期負荷預報是指對未來3-5年甚至更長時間段內的負荷預報，用于電網規劃部門根據電力負荷發展的需求制定電網改造和擴建工作的遠景規劃。

4 結語

隨著我們國家經濟不斷飛速發展，對電力的需求也在與日俱增。正是在這種條件下，如何運用各種高新技術手段助力行業管理和發展，已成為電力能源領域的重點發展方向。通過遠動控制技術來加強對電力系統無人值班站的建設與管理，實現電力系統自動化集中監控調度對電力體統高效運維將起到積極的推進作用。

[1]楊曹健．電力調度中綜合自動化控制技術的應用探討[J]．低碳世界，2016，07：65-66．

[2]唐娜．變電站智能輔助系統分析與研究[J]．信息系統工程，2017，01：137-138+141．