D5000調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)淺析

吳 強(qiáng)

（瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646000）

0 引 言

四川能投下的水電集團(tuán)統(tǒng)一采購(gòu)南端D5000調(diào)度系統(tǒng)，并應(yīng)用于集團(tuán)的各縣電力公司。2017年，D5000調(diào)度系統(tǒng)在合江電網(wǎng)正式運(yùn)行。研究團(tuán)隊(duì)在瀘州市科技做了《智能電網(wǎng)建設(shè)與管理在玉宇公司的應(yīng)用研究》項(xiàng)目研究申報(bào)，2018年取得立項(xiàng)。通過(guò)近兩年的研究，團(tuán)隊(duì)收集了合江電網(wǎng)建設(shè)改造情況、D5000系統(tǒng)等資料，開(kāi)展調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，提出了優(yōu)化越限電壓報(bào)警、直觀電流監(jiān)視和數(shù)據(jù)比對(duì)分析的策略，促進(jìn)了調(diào)度運(yùn)行的有效性。同時(shí)，通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)，提出電網(wǎng)改造的建設(shè)性意見(jiàn)。

1 D5000系統(tǒng)在合江調(diào)度中心的運(yùn)行數(shù)據(jù)研究

1.1 電網(wǎng)潮流數(shù)據(jù)研究

D5000調(diào)度系統(tǒng)從投入運(yùn)行到現(xiàn)在只用了遙測(cè)、遙信和遙控功能，其他功能還需逐步研究[1]。分析電網(wǎng)潮流和各變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，主要通過(guò)電子表格平衡計(jì)算各變電站的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷。龍譚220kV變電站和110kV變電站數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

表1 龍譚220kV變電站有功負(fù)荷

正常情況下，220kV變電站和110kV的變電站平衡差應(yīng)為0，若不為0則說(shuō)明電流互感器接線或數(shù)據(jù)上傳不正確。

馬街10kV變電站數(shù)據(jù)如表3所示。

表2 龍譚110kV變電站有功負(fù)荷

表3 馬街變電站10kVⅡ段母線有功負(fù)荷

通過(guò)分析其他變電站及線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)，有問(wèn)題的廠站包括園區(qū)變電站、白沙變電站、先市變電站、九支變電站和竹板灘電站等；有問(wèn)題的線路包括龍甘線和龍白線等。為了保證準(zhǔn)確調(diào)度，通過(guò)有載調(diào)壓變合理調(diào)整電壓，實(shí)現(xiàn)降損功能。根據(jù)調(diào)度室的要求，在各變電站的檢修、調(diào)試過(guò)程中進(jìn)行校正。

1.2 運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)視

新投入運(yùn)行的調(diào)度系統(tǒng)可以通過(guò)母線電壓監(jiān)視、變壓器等觀察重點(diǎn)數(shù)據(jù)，但無(wú)線路運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)視表。通過(guò)周邊調(diào)研，提出了增加重載線路監(jiān)視表的要求。重載線路監(jiān)視表中包括線路運(yùn)行電流、CT變比、幾種顏色指示線路的運(yùn)行情況等數(shù)據(jù)，使運(yùn)行人員直觀了解各線路的情況。

1.3 告警越線

電網(wǎng)運(yùn)行的一段時(shí)間中，每天的越限報(bào)警數(shù)量有近千條。通過(guò)查看越限數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn)，大多是電站、變電站電壓超越上限。針對(duì)此問(wèn)題，做了相關(guān)研究。

第一，電能質(zhì)量供電電壓偏差。GB-T 12325-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，35kV及以上供電電壓的正、負(fù)偏差絕對(duì)值之和不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓的10%；20kV及以下三相供電電壓偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的±7%；220 V單相供電電壓偏差為標(biāo)稱(chēng)電壓的+7%或-10%。衡量點(diǎn)為供用電產(chǎn)權(quán)分界處或電能計(jì)量點(diǎn)。

第二，變壓器運(yùn)行電壓要求。升壓變壓器高壓側(cè)比額定電壓高10%，低壓側(cè)比額定電壓高5%；降變壓器高壓側(cè)電壓等于額定電壓，低壓側(cè)電壓比額定高5%。

第三，南方電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。A類(lèi)——包含地區(qū)供電負(fù)荷的變電站和發(fā)電廠的20kV，10（6）kV各段母線電壓；B類(lèi)——35kV、20kV專(zhuān)線和110kV及以上用戶(hù)端供電電壓；C類(lèi)—35kV、20kV 非專(zhuān)線以及10（6）kV用戶(hù)端供電電壓；D類(lèi)——380/220 V低壓網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)端供電電壓。

第四，根據(jù)公司情況制定越限數(shù)據(jù)。公司的控制變電站是220kV變電站。220kV變電站的110kV電壓級(jí)電壓：正常值115kV，電壓范圍104～118kV；220kV變電站的35kV電壓級(jí)：正常值38.5kV，電壓范圍32～40.4kV；110kV變電站的35kV電壓級(jí)：正常值37kV，電壓范圍32～38.5kV；110kV和35kV變電站的10kV電壓級(jí)：正常值10.5kV，電壓范圍9.4～10.8kV。這樣設(shè)定后，報(bào)警數(shù)據(jù)大大減少，減輕了調(diào)度人員的壓力，提高了調(diào)度準(zhǔn)確性。同時(shí)，對(duì)報(bào)警進(jìn)行延時(shí)設(shè)定[2]，減少了誤報(bào)信息出現(xiàn)的幾率。

1.4 報(bào)表數(shù)據(jù)

第一，時(shí)負(fù)荷表。表中主要包括赤龍線（有無(wú)功）、官合線（無(wú)）、沙紙線（有無(wú)功）、竹板灘（1～4F有功）、大沙沱（1F、2F有功）、老龍口（1F、2F有功）、元興（3F有功）和黔魚(yú)洞（無(wú)）。時(shí)負(fù)荷表應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步完善，便于分析、研究運(yùn)行數(shù)據(jù)。第二，日負(fù)荷表（各變電站日負(fù)荷）。通過(guò)日負(fù)荷表，可以計(jì)算10kV出線電流，分析線電流互感器的運(yùn)行情況。為了保證計(jì)量參考準(zhǔn)確，采用了雙變比的電流互感器，可以在停電時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

1.5 事故情況

通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)制作統(tǒng)計(jì)表，即從2017年7月2日到2018年8月17日保護(hù)動(dòng)作多次數(shù)多的斷路器情況，如表4所示。

從管理來(lái)說(shuō)，需要分析動(dòng)作次多的斷路器做，找出原因，以提高供電的可靠性。

1.6 直流電壓數(shù)據(jù)

新建設(shè)的變電站按照無(wú)人值班的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，但上傳的直流母線電壓為234 V。了解現(xiàn)場(chǎng)情況后發(fā)現(xiàn)，變電站采用了104個(gè)2 V單組閥控電池組成直流系統(tǒng)，沒(méi)有調(diào)壓硅鏈。這種情形下，變電站所有的二次控制設(shè)備都在高于額定電壓6%的情況下運(yùn)行，將對(duì)設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生不良影響[3]。筆者建議與直流設(shè)備廠家協(xié)調(diào)。其一，增加降壓設(shè)備，確保控制母電壓為220 V；其二，減少4～6個(gè)2 V的電池，使直流母線電壓運(yùn)行于220.5～225 V。

表4 保護(hù)動(dòng)作多次數(shù)多的斷路器情況統(tǒng)計(jì)表

2 電網(wǎng)建設(shè)方面

2018年完成了2015年農(nóng)網(wǎng)改造批準(zhǔn)的幾個(gè)項(xiàng)目，新投入了2個(gè)35kV變電站，3個(gè)110kV變電站正式投運(yùn)，改造了1個(gè)110 V變電站和1個(gè)電站降壓站。至2018年的年末，電網(wǎng)包括1個(gè)220kV變電站、8個(gè)110kV變電站（含1個(gè)電站的110kV降壓站）和9個(gè)35kV變電站。2018年供電量突破7億。電網(wǎng)建設(shè)取得良好的成果與調(diào)度系統(tǒng)密不可分，與電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)密切相關(guān)。

2.1 收集相關(guān)資料

（1）合江縣地方電網(wǎng)變電站無(wú)人值班改造（2017年4月）。計(jì)劃建設(shè)與改造7個(gè)變電站和調(diào)度中心光纖通信系統(tǒng)。至2019年，這個(gè)項(xiàng)目只建設(shè)了4個(gè)變電站和調(diào)度中心光纖通信系統(tǒng)，還有2個(gè)等待實(shí)施，1個(gè)等審批。（2）2018年電能質(zhì)量提升工作。2018年電能質(zhì)量提升項(xiàng)目完成投資530多萬(wàn)，投入了75臺(tái)變壓器，增加了20多千米的10kV線路和60多千米的低壓線路。（3）2019年項(xiàng)目申報(bào)。固定資產(chǎn)更新改造項(xiàng)目5個(gè)，分別為甘雨變電站綜合自動(dòng)化改造工程（保護(hù)交直流電源）、白沙變電站主變?cè)鋈莞脑欤ㄖ髯冊(cè)鋈轂? 250kVA、10kV設(shè)備更換、綜自改造和交直流電源改造）、先市變電站改造（綜自改造、交直流電源改造、10kV開(kāi)關(guān)柜更換）、元興電站增加1組10kV電容（1 500kVar）以及大沙沱電站加裝10kV電容器（600～900kVar）。（4）其他項(xiàng)目。佛蔭變電站二期增加了1臺(tái)變壓器、7個(gè)變電站改造處于設(shè)計(jì)階段（省電力設(shè)計(jì)院）、新建了白鹿35kV變電站和光纖改造等。目前，計(jì)劃起動(dòng)220kV變電站2期工程并架設(shè)1條220kV線路。

2.2 電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算分析

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可制作各變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)分析表。表中主要包括變廠站設(shè)備基本情況、光纖情況、線路參數(shù)情況等。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，包括典型負(fù)荷日、最大負(fù)荷日、各變電站的功率和各線路的最大電流。基于此，提出電網(wǎng)運(yùn)行方案和電壓調(diào)整指導(dǎo)意見(jiàn)等，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.3 提出電網(wǎng)建設(shè)意見(jiàn)

（1）加快實(shí)施項(xiàng)目，特別是改造廠站通信、一次設(shè)備和保護(hù)系統(tǒng)；（2）建議解決2019年幾個(gè)變電站的電容補(bǔ)償問(wèn)題；（3）更換幾個(gè)變電站的舊保護(hù)裝置，解決設(shè)備丟失數(shù)據(jù)、規(guī)約不匹配等問(wèn)題。

3 結(jié) 論

綜上所述，D5000調(diào)度系統(tǒng)強(qiáng)大的功能得到國(guó)家電網(wǎng)的極大認(rèn)同，在合江電網(wǎng)的兩年運(yùn)行中，為電網(wǎng)改造、建設(shè)提供了支持，為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展提供了良好支撐。D5000系統(tǒng)運(yùn)行中，筆者通過(guò)分析和計(jì)算運(yùn)行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行與建設(shè)存在的不足，提出了提高數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)確性方面需要做的工作，制定了電網(wǎng)節(jié)能運(yùn)行方案。人們應(yīng)正確應(yīng)用調(diào)度數(shù)據(jù)，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供支持。