特高壓調度運行支持系統關鍵技術

王治宇

【摘 要】隨著社會經濟和科學技術不斷發展，我國電力事業發展迅速，特高壓交流輸電在現代電力系統得到了越來越普遍的應用，極大地提高了我國電力系統的電力運輸能力，滿足了現代電力系統的實際發展需求。與傳統的交流輸電模式相比，特高壓交流輸電具有聯絡線功率波動大、輸送功率水平高以及電壓變化大等特點和優勢，一方面提高了電力系統輸電能力，一方面給電網調度運行帶來了巨大的工作難度和挑戰。筆者即從特高壓調度運行支持系統入手，就其應用的關鍵技術，發表幾點看法，以供相關單位參考。

【關鍵詞】交流特高壓；電網調度運行；支持系統；關鍵技術

近幾年，我國電力事業發展迅速，電力系統和輸電規模的進一步擴大，以及現代高新技術的引入和應用，有效推動了特高壓輸電技術的研究和應用發展。特高壓交流輸電線路，就是在特高壓環境下進行輸電作業的線路，與常規性超高壓線路相比，其在輸電功率方面有著明顯的優勢，根據自然傳輸功率標準，一條特高壓線路就可以達到4～5條500kV超高壓線路的傳輸功率標準。傳輸功率得到大幅度提升的同時，特高壓輸電系統對于電網調度運行提出了更高的標準要求，同時也給電網調度運行帶來的全新的挑戰。本文即圍繞特高壓調度運行支持系統，就其中的幾類關鍵技術，進行了分析和探討，具體內容如下：

一、特高壓調度運行支持系統概述

隨著我國電力事業不斷發展，特高壓交流輸電技術在現代電力系統中得到了越來越廣泛的重視和關注，為適應特高壓交流輸電技術帶來的全新要求和變化，我國相關部門針對特高壓交流試驗相關調試結果以及系統調度運行實際需求，開發了相應的特高壓調度運行支持系統。該系統主要包含EMS系統（能量管理系統）、WAMS系統（廣域相量測量系統）以及DSA系統（跨區電網動態穩定檢測與預警系統）三部分內容，其系統結構如圖一所示。在可視化技術、智能報警技術以及遙視技術等高新技術的支持下，其可以實現“靜態-動態-暫態”三位一體的信息分析和處理，系統運行科學性和實用性有了極大的提升。

二、特高壓調度運行支持系統相關關鍵技術分析

（一）特高壓調度可視化技術分析

與常規性超高壓輸電工程相比，特高壓輸電工程具有以下幾點突出特征：第一，特高壓輸電系統的電壓和無功問題較為突出；第二，系統運行初期存在著較為特殊的穩定矛盾；第三，系統穩定控制和無功電壓受到聯絡線功率的影響。

根據以上系統特點和特高壓交流輸電試驗結論，相關人員在建立特高壓調度運行支持系統時，在EMS主畫面中重點突出了特高壓聯絡線的波動情況、系統各電壓等級的電壓情況以及特高壓聯絡線相角差的實際情況，同時加強了可視化技術在特高壓監視畫面中的應用。

就特高壓調度運行支持系統而言，其可視化功能主要包含等高線、動態潮流圖、三維棒圖、三維曲面、廠站故障指示、區域著色、動態棒圖、動態餅圖、以及變壓器異常指示等等。可視化的基本內容則包括低頻振蕩分區顯示、在線安全穩定預警結果顯示、線路潮流分布、有功損耗顯示、線路負載率、主變負載率、以及狀態估計結構顯示等。同時，可視化基本內容可以根據系統調度實際需求進行合理性調整，其不僅局限于數據的采集和監控，或者提供WANS實時數據，其還可以實現調度輔助決策、安全穩定預警以及安全分析等數據的可視化，從而更加科學、全面地揭露電網運行的內在規律。

（二）特高壓視頻監視技術分析

鑒于特高壓交流輸電線路特殊的運行條件和功能，相關人員引入了“遙視”技術，以實現對相關特高壓設備運行狀況的實時監控。視頻監控系統主要由遠端部分、數據傳輸部分以及監控中心三個部分組成。其中，遠端部分主要由視頻服務器和攝像機設備組成；數據傳輸部分則負責將遠端部分采集的視頻信號傳輸至國調中心，一般來說，數據傳輸借由國家電網公司綜合信息網完成；監控中心主要由監控終端和錄像服務器組成，各遠端部分上傳的數據信號都會在此匯集，統一進行信息瀏覽、存儲、轉換以及交互控制等操作。

（三）遠程圖形終端技術分析

傳統模式下，電網調度指揮人員需以本站監控系統圖像作為標準進行調試，對于特高壓交流輸電系統來說，這種傳統的調控模式無法適應特高壓交流輸電系統的電網調度需求。因此，我國相關部門和人員，開發研制了遠程圖形終端系統，用以系統的調度運行控制。

遠程圖形終端系統所包含的人機訪問中間件，涉及實時數據刷新服務、運行文件訪問服務、歷史數據服務等服務內容，圖形顯示終端則運行實施數據刷新請求、終端運行文件訪問請求、歷史數據請求等進程，通過人機訪問中間件的引入和應用，有效實現了人機客戶端對于數據資源的透明訪問。與傳統切換器相比，遠程圖形終端系統需要的網絡連接資源更少，系統性能也更加優越。

結語：

綜上所述，隨著社會經濟和科學技術不斷發展，我國的特高壓交流輸電技術越發完善和成熟，在現代電力系統中也得到了相應的應用，大幅度提高我國電力系統輸電能力的同時，也給電網調度運行提出了更高的要求。因此，相關部門還需進一步加強對特高壓調度運行支持系統相關關鍵技術的探討，綜合提高系統的運行性能和安全性能，進而促進我國電力事業的進一步發展。

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（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）