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浅谈电网安全调度自动化在电网调度中的应用

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：吕晓君

[导读] 摘要：电网调度自动化系统的目的就是保障电网运行的安全性和可靠性，是现代化电力系统中的重要组成部分。

        （国网内蒙古东部电力有限公司喀喇沁旗供电分公司内蒙古赤峰市 024000）
        摘要：电网调度自动化系统的目的就是保障电网运行的安全性和可靠性，是现代化电力系统中的重要组成部分。电网调度自动化系统的工作内容是通过数据采集所反馈的信息，对电力系统运行设备参数进行合理控制和调整。随着科技的不断发展对电网调度自动化系统起到一定的基础保障作用。随着计算机技术、网络技术、通信技术、现代电子技术以及信号处理技术的发展，为电网调度自动化及其支撑平台的发展提供了技术条件。回顾电网调度自动化的发展过程，概述红河地调调度自动化现阶段的功能应用情况，对EMS 电网调度自动化系统在安全调度中的运用进行分析。
        关键词：EMS调度自动化；功能；应用
        随着经济的快速发展和人们生活水平的逐步提高，全社会对电力的数量和质量的需球：增长迅速，红河电网规模不断扩大，电网的结构日趋复杂。电网电压越来越高，对调度值班人员驾驭大电网的能力提出了更高的要求。现代电力系统不断扩大，结构日趋复杂。监控所需的实时信息越来越多，仅凭人的知识、技术和经验是越来越难于应付．只有采用由当代最新技术和设备装备起来的调度自动化系统。才能使调度人员真正做到统观全局、科学决策、正确指挥电网运行，电网调度的各种剖JI、正常i聚作、事故恢复处理建立在科学的计算分忻结果之匕’使电两调度真正实现“传统经验型调度”到≮榉分折型调度”的转变。才能保证电力系统的安全稳定运行。
        一、调度自动化系统功能
        新一代电网调度自动化系统功能方面，应具备电网运行及变电站实时监控与智能告瞥应用、调度员培训、网络分析、辅助监测、智能分析与辅助决策、运行分析与评价、新能源监测与分析。
        1、电网运行监视可视化：对于电网运行监视的数据进行多样化展示譬如统计信息展示、实时数据展示；曲线、棒图、表格等展示方式），并融合二次信息监控、综合智能告警、电网数据可视化展示、视频可视操作功能等集成应用，对电网设备运行进行全景监视和控制，实现＂电网运行监视可视化＂。
        2、决策智能化：通过智能操作票、综合故障分析、智能操作防误、智能分
        析与辅助决策等功能的集成实现＂决策智能化＂。
        3、数据平台化：配合调度综合数据平台建设，集成电能质量检测、电能量采集、变电站设备状态监测等系统管理数据，研究调度中也的各项业务，建立满足调度、计划、运方、保护等业务需求的分析模型，采用商业智能和可视化技术，实现电力调度中也对电网的全景多维综合分析，实现＂数据平台化＂。
        4、评估动态化：建立调控一体分析评价制度，实现对电压运行指标、备用运行指标、功率因数运行指标、潮流运斤指标、负荷运行指标、线损运行指标、继电保护运行主要指标、远动通信运行指标的分析、统计、考核，实现＂评估动态化＂。
        二、EMS在电网安全讽度中的应用
        调度自动化系统经历了从无到有，从单一功能发展到拥有较完善功能体系的 EMS 能力管理系统。第一代调度自动化系统主要实现遥测、遥信两遥功能，可以这样说：这一代调度自动化系统赋予了调度员“一双眼睛”，也就是说调度员可以借助调度自动化工具对电网运行监视和获取一般运行信息，自动化系统为调度中心安装了一双千里眼，可以有效地对电力系统的运行状态进行实时的监视。
        1、调度自动化系统的现状。

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目前，电网调度自动化系统为 EMS 能力管理系统（包含SCADA 功能），该系统高级应用软件功能包括：网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预报、调度员培训仿真等应用，网络拓扑功能为其他电网应用分析软件的基础，网络拓扑是根据遥信信息确定地区电网的电气连接状态，建立电力系统的网络模型，并将网络的物理模型转换为数学模型。为确保网络拓扑建立电网模型的真实性，要求在进行系统数据库录入遥信参数时，已经严格区分各种采集遥信的类型，包括断路器位置、隔离开关位置、接地刀闸位置信息。并可根据网络拓扑得出的设备连接状态信息，进行网络拓扑动态着色，以各种颜色直观地显示出设备的电气状态。
        2、EMS 在电网安全调度中的应用。以网络拓扑功能为基础，对电力网络进行分析，判断设备的电气连接状态。网络拓扑动态着色是根据网络拓扑得出的设备连接状态信息，以各种颜色直观地显示出设备的电气状态。此时，在调度自动化系统内部建立了基于遥信信息确定地区电网的电气连接状态，建立电力系统的网络模型，作为计算模型。基于 IEC 61970 标准、面向对象技术、通信和数据库中间件技术、Internet 技术的调度自动化系统的应用，实现数据交换、信息共享、可跨平台实施数据交换和信息共享，可从 DMIS 应用系统中获取调度操作票中所列的相关安全措施信息，将这些信息传输到调度自动化系统内，也可以采用当值调度员在自动化系统中定义的各种挂牌状态、各种临时线路安全措施标识等信息参与计算，作为计算参数。自动化系统常驻实时数据库是相应关系数据库在内存中的一个子集，实时库中应包含支持电网各应用系统进行实时处理所必需的全部数据，各种应用的数据库是紧密联系、有机结合在一起的。可以按照应用的类型分成几部份：SCADA 数据库、网络分析数据库、智能操作票数据库。应用常驻实时数据库中智能操作票数据库和网络拓扑分析的电网连接模型，实现基于调度自动化本身的调度智能操作票系统。
        当值调度人员使用调度智能操作票系统做模拟操作并生成调度指令票或者操作票时，调度自动化系统启动基于网络拓扑分析的计算模型基础上加入各种安全措施信息与操作对象有关联的全网内的设备状态进行五防检查判断计算，对不符合条件的自动禁止，并发出告警信息提示调度员，并将导致拓扑动态着色功能不能对相应线路进行着色，再次提醒调度人员，检查该项操作的合法性。如禁止对线路上存在有电气连接关系的接地刀闸在合闸状态的线路进行合闸控制操作，包括存在 T 接点上存在有电气连接关系的接地刀闸在合闸状态的线路进行合闸控制操作，对挂有临时安全措施的设备禁止任何控制操作等，并可以根据用户需要定义各种挂牌状态与遥控操作之间的闭锁关系灵活设置五防检查条件，经过五防检查正确后生成正确的调度指令票或者操作票。
        基于调度自动化系统的调度智能操作票系统和调度行为安全评价系统，比传统调度五防具有不可比拟的优越性，传统调度五防不具备全网的电气连接关系判断，而调度自动化系统的智能操作票系统和调度行为安全评价系统可以有效利用网络拓扑分析的计算模型基础上加入各种临时安全措施信息与操作对象有关联的全网内的设备状态进行检查判断计算，可对整个电网进行操作逻辑判断。
        一旦基于调度自动化系统的调度智能操作票系统和调度行为安全评价系统在调度自动化中应用，将可在很大程度上有效提高各级调度安全调度能力，为电网的安全稳定运行提供可靠的自动化技术保障，将可有效避免调度事故的发生，通过调度行为安全评价计算分析，能可靠的发现当时线路上存在 T 接接地点的存在，网络拓扑动态着色也将有效提示线路不能带电的拓扑着色，在调度智能操作票系统和调度行为安全评价系统将报警提示调度人员线路T 接点上存在有电气连接关系的接地刀闸在合闸状态禁止进行合闸控制操作，这起误操作事故将可以得到避免。
        基于EMS 电网调度自动化系统的发展和运用历程，对 EMS 电网调度自动化系统在安全调度中的应用了有益的探索。随着科学技术的不断进步，电网调度自动化系统也将日趋成熟完善，真正成为电网控制系统强有力的“心脏”。此外，我国电网调度自动化系统仍然需要紧跟时代脚步，顺应时代发展方向，相关研究人员应不断创新新型电网调度自动化系统故障处理技术，为我国电力系统的持续发展做出贡献。
        参考文献
        [1] 罗亮 . 电网调度自动化系统常见故障及处理 [J]. 电子技术与软件工程，2017（18）：10.
        [2] 吴开贵，王韶．基于ＲＢＦ神经网络的电网可靠性评估模型研究［J］．中国电机工程学报,2019.06.
        [3] 陈举华，赵建国，郭毅之．电力系统调度自动化系统可靠性和模糊贴近度分析方法［J］．中国电机工程学报，2017.07.