任建
摘 要:根據國家電網公司"三集五大"要求推進"地縣調控一體化"改革,南平地區電網在完成原縣調所轄110千伏變電站監控業務上收至地區調控中心,實現了220千伏和110千伏變電站35千伏及10千伏變電設備調控業務的下放,本文針對電網分層分區調控過程中出現的一些問題,結合工作經驗給出了自己的解決辦法。
關鍵詞:三集五大;調控一體化;分層分區;
前言
“地縣調控一體化”是國家電網公司“三集五大” “大運行”體系的重要組成部分,重點解決以往地、縣兩級電網調度權限過度分割、技術支持系統建設各自為政而帶來的一系列技術和管理問題,通過對調度自動化系統進行“地縣一體化”的改造實施,實現地縣調度無縫連接,大量減少系統維護工作量。通過推進地縣調度和集控運行監控的融合,有利于減少電網運行管理的中間環節,縮短電網調度的日常業務流程,能及時、全面、準確地掌握電網運行情況,為快速判斷、處理故障提供條件,使電網安全穩定運行的可控度得以提高。此外,通過調度自動化系統信息、權限、圖形進行更深層次的分區、權限劃分、圖形索引單獨劃分以及人員配置等技術手段,為地縣調控人員完成各自職責提供友好的人機接口,確保地縣調控人員能夠各司其職,通過分區的權限設置,對本區大量告警信息分類、綜合、推理和壓縮,并以形象直觀的方式顯示。
閩北地區電網在實現“地縣調控一體化”改革的基礎上通過分層分區實現了地區電網調控管理的深度優化,在顯著提升電網調控管理水平的同時,在工作過程中又出現了一些問題。
一、存在的問題
1.無功補償裝置的投退
220千伏變電站220千伏電壓和關口力率為省公司對地區電網運行的重要考核指標,但分層分區后,220千伏變電站低壓側母線所接電容器、電抗器則為縣調管轄設備。日常工作過程中,為了提高地區電網調控值班人員快速調節220千伏變電站220千伏電壓和關口力率,而對地區電網調控值班人員開放對應電容器、電抗器的操作權限,而因分層分區在對應變電站低壓側母線發生接地故障時對應信號無法完全上傳至地區電網調控值班人員監控窗口。根據調度規程在電網發生事故時,一切操作應以電網調度人員的命令進行,而此時如果地區電網調控值班人員根據220千伏電壓和關口力率調整需要進行電容器、電抗器投退,極有可能造成對應變電站低壓側電網事故的擴大,這種事故屬于小概率事件,但是仍舊不可忽視。
2.主變檔位的調整
對于電網負荷高峰來臨和電網負荷低谷電壓偏高的過程中,通常情況下無功補償裝置已經提前進行投切,此時電壓調節只能依賴于主變檔位的調整來實現。在分層分區后,不管是220千伏變電站,還是110千伏變電站,其主變檔位調節操控由地區電網調控人員完成,而低壓側母線電壓則為縣調值班人員調控,這就形成了電壓的快速調節與主變調檔權限不匹配的矛盾,尤其是在地區電網無功功率充足的情況下。
3.電網信號的不完整
由于同一變電站不同電壓等級的設備調控權限進行了人為分割,從而導致地縣調電網調控人員只能看到自己分區內的變電設備監控信號,而電網異常或事故的典型信號通常會因為分層分區導致在地縣調監控窗口顯示不完整。例如,低壓側母線發生接地故障時,母線、線路接地故障信號上送到縣調值班人員監控窗口,而主變低壓側保護裝置告警等信號則上送到地調值班人員監控窗口,此時如果接地繼電器發生故障往往會導致保護裝置無法發出母線和線路接地故障信號,但是往往會報主變低壓側保護裝置告警,而該信號為地調值班人員監控窗口監視內容,從而導致存在漏監控風險。
二、建議
1、無功補償裝置的建議
一般情況下,220千伏變電站的電容器、電抗器等無功補償裝置的投退對地調值班人員開放投退權限,以滿足地調值班人員在調整220千伏電壓和關口力率而進行快速投退。當電容器、電抗器發生故障或所接母線發生事故或異常的時候,通過設置設備故障或電網異常標識牌提醒地調值班人員,或者對電容器、電抗器投退進行閉鎖,防止電網事故擴大,既能保證電網安全、又能保證地調人員快速投退電容器、電抗器實現220千伏變電站220千伏電壓和關口力率的調整。
2、主變檔位調整的建議
對縣調電網調控值班人員開放主變檔位調整的權限,以此提高縣調人員對低壓側母線電壓的快速調節。當主變本體或者保護裝置發生異常或故障,需要禁止調檔時由地區電網調控值班人員在主變一次接線圖上掛“禁止調檔牌”以實現對主變檔位操作的閉鎖,以此解決縣調人員對快速調節電壓的需要與主變檔位調節操作權限不匹配的矛盾,確保縣調人員電壓調整過程中調檔安全、快速實現。
3、AVC功能優化的建議
以220千伏電壓和關口力率為目標,優化地區電網調度自動化系統(SCADA/EMS)與現場調控裝置間閉環控制的AVC控制策略,覆蓋220千伏、110千伏變電站電容器、電抗器的投切控制,通過子站無功電壓為約束條件進行主變檔位調整。1)當電壓越上限或越下限運行時,自動分析同電源、同電壓等級的變電站和上級變電站的相關電壓,根據不同情況投切變電站的電容器、電抗器,從而實現全網調節電壓; 2)當電網內各級變電站電壓處在合格范圍時,通過控制本級電網內無功功率流向,從而達到無功功率分層就地平衡;3)當電壓和功率都合格時,可以進行設備電壓、網損靈敏度分析,并進行排隊選擇控制的設備,從而達到優化網損的目的。
4、電網信號完整性解決的建議
重點對母線接地故障、線路越級跳閘等電網事故典型信號進行排查,根據分層分區的特點建立重點電網事故信號的關聯,將諸如母線接地故障時母線接地、消弧裝置告警、母線電壓遙測值、線路接地告警與主變低后備保護裝置告警信號實現關聯,并推送到縣調監控窗口,以及縣公司管轄低壓側線路保護失靈或開關據動引起的線路故障越級引起上一級線路或主變跳閘上送到地調監控窗口,以此實現地縣調值班人員互為備用,有利于地縣調調控人員快速發現電網事故異常和準確判斷,并進行及時處置。
5、加強重點信號光字牌排查的建議
電網調度自動化系統(SCADA/EMS)除了常規的遙測、遙信信號外,一般針對事故信號、異常信號都會設置光字牌,在信號動作時未經調控值班人員確認時會一直閃爍,針對諸如主變低壓側保護裝置告警、母線線路保護裝置告警、告警總、事故總等信號加強培訓,使電網調控值班人員明白每一個信號的深層次關聯信息,當該類信號動作時,能夠有針對性地去排查所可能發生的電網事故或異常,提高電網調控值班人員的信號辨識能力和警覺性。建立常態化值班人員每半個小時排查一次系統光字牌和事故處理結束后信號光字牌巡查制度,起到防止信號漏監控的作用。與此同時,加強地縣調電網調控值班人員的互相監護,針對諸如告警總、事故總信號實行雙向確認,確保地縣調電網調控值班人員監控到位。
三、結束語
隨著電網建設規模的增大,地縣調控一體化與分層分區使得電網調控高度依賴于調控技術支持系統功能的提升和管理模式的跟進,重點需要防外人為將變電信號進行分割后帶來的風險,實現電網安全穩定運行。