涂建铭 刘汉枝 赵沁
国网孝感供电公司 湖北 孝感 43200
摘要:电网调度自动化是当前电网建设发展的主要趋势,自动化系统实现了数据的收集、分析、利用,有助于数据价值的挖掘,能够为电网调度运行体用依据。本文从如何改善电力调度自动化数据准确性的策略、从调度自动化系统中数据跳变案例出发来探讨大数据建设下电力调度自动化安全的实现方法。
关键词:大数据;电力调度自动化;安全
1.如何改善电力调度自动化数据准确性的策略
1.1改善电力调度自动化数据准确性需要解决的问题
对状态信息采集的完整性、正确性进行核对和试验。状态量信息主要包括:所有断路器、母线刀闸、隔离刀闸、线路侧地刀、变压器中性点地刀、变压器分接头位置、无功补偿装置开关/刀闸(含低压侧)、变压器档位(遥信方式实现)、事故总信号等。
对量测数据采集的完整性、准确性进行核对和检验。量测数据主要包括:各厂站110千伏及以下电压等级线路、母联/旁路开关、主变三侧的有功、无功;变压器档位(遥测方式实现);母线的电压、频率;无功补偿装置的无功负荷等(含低压侧)[2]。
对电网设备参数的正确性进行核对。电网设备参数包括电网潮流和安全分析计算、稳定计算、保护定值计算、安全校核等应用功能所涉及的有关电网设备参数。
对存在问题的设备进行处缺整改。对数据核查过程中发现的设备缺陷进行及时处理。
1.2提高电力调度自动化数据准确性的措施
(1)数据准确性校核。在数据准确性校核方面,主要开展了量测数据现场检验和状态信息现场校核工作。对于量测数据,若对应的一次设备处于停运状态,严格实行虚负荷检验;若一次设备处于带电运行状态,则严格实行实负荷检验。无论是采取实负荷还是虚负荷校验方式,均要求做到所有上传量测数据的全面校验,并按照不同检验方式形成规范的实负荷或虚负荷检验记录。此外,同时进行量测数据死区设置情况检查,对数据变化死区的设定值超过满量程的千分之五(5‰)的要同步做出修改。对于状态信息,若对应的一次设备处于停运状态,则进行现场传动试验;若一次设备处于带电运行状态,则与一次设备实际状态逐点进行状态比对,并与省调自动化值班人员逐点核对省调端实际采集状态。认真开展了厂站状态信息正确性和量测数据准确性校核工作。在工作开展中,认真核对现场一次设备实际状态。此外,我们还严把一次设备检修审批关,切实做到一次设备检修与自动化设备检验工作同步进行。
(2)数据一致性管理。电网模型和设备参数的一致性管理对于电网运行分析控制十分重要。一是结合电网稳定分析计算和继电保护整定计算工作,对参数信息进行了同步校核;二是结合状态估计计算结果和EMS高级应用程序运行情况,对EMS系统现有模型和参数进行了全面校核;三是针对发现的模型、参数错误或不一致等情况,相关部门及时进行了认真沟通(必要情况下联合相关地调部门开展了参数调查),并根据沟通和调查结果及时对参数库相应信息做出了正确更新。以上工作为调度参数库信息的准确性和各应用系统参数的一致性提供了良好的保障,实现了电网模型、设备参数的统一管理和分级维护,较好地做到了数据的“源端维护、全网共享”,大大提高了数据的一致性水平。通过全面强化运行管理、认真开展电网模型和参数校核、严格落实厂站信息“直采直送”原则、深入规范数据转发程序标准和内容、大力增强现场设备运行可靠性等多措并举,淄博地调调度管辖范围内电网模型和参数信息进一步得到校准,现场设备运行可靠性也有了较大程度的进步。此外,通过加强值班维护,淄博地调调度自动化系统的整体运行可靠性、模型和参数维护的及时性也得到了进一步的提升。
(3)数据及时性整治。在数据及时性方面,结合公司调度自动化系统装备现状,积极开展了大量的工作,主要包括:严格落实调度自动化数据“直采直送”原则,最大程度上减少数据采集和上送环节的时延;认真梳理厂站基建施工、综自改造以及子站设备运行维护方面存在的问题,全面提高自动化设备运行水平;结合设备现状,积极开展技术改造,大力提高自动化系统技术装备水平;大力加强系统运行管理,全面提高电网模型和参数维护的及时性。
2.调度自动化系统中数据跳变案例
2.1调度自动化系统中数据跳变的表现形式与原因分析
电网调度自动化系统数据与电网的运行状态有着紧密的关系,这些数据反映了电网的稳定性,但是电力数据经常会出现跳变,数据跳变的表现形式一般有:
(1)数据跳变后继续不正确,故障现象一直存在。
(2)偶发性数据跳变,短时间后恢复正常。
(3)调度自动化系统数据回零值发生跳变,大值跳变出现在规约处理差错的情况较多。
(4)数据偏小的跳变一般发生在电压、电流回路异常,或者是测量元件故障引起造成的。
数据跳变产生的原因一般有以下几点:数据的采集装置安装或者工作不稳定,或者遭受到干扰的情况下,通常会造成采样值异常;二次回路异常,若TV回路断相,TA、TV回路端子螺丝松动,就会出现有功功率监测装置采集的数据几乎接近于零值。当电压熔丝接触不良、连接线接头松动均会造成数据跳变。TA回路中存在开路或者短路现象也会产生调度自动化系统数据的跳变;二次回路上有检修工作也会造成数据跳变。比如电压、电流回路有与保护、计量回路公用部分,如计量检修时将后级测量电流回路短接造成数据变零,新投入的变电站一般已经将测量回路与计量回路独立设计;变送器屏电源失电引起,表现为所有数据都跳变为零。
2.2电网调度自动化系统数据跳变事故案例
某电网调度自动化系统OPEN2000系统记录到“省际交换功率”在20:56:10有一个向下的幅值为400MW、持续时间为15秒数据突变。线路负荷有变动属于正常现象,但是省际交换功率应为一条平稳的曲线,不应该出现持续15秒的数据跳变。通过分析,我们得到数据跳变的原因:是由于地调侧地区电网负荷总加数据未发生跳变,仅是转发至省调自动化系统后发生的跳变,可初步判断出应该是地调自动化系统前置机转发数据出现了问题。
2.3电网调度自动化系统数据跳变防护措施
加强自动化设备检修和运行管理,严格执行《电力调度自动化系统运行管理规程》、《自动化设备检修管理标准》、规范数据准发等校验工作。定期检查远动装置、变送器等设备电源是否接入UPS或者是采用直流供电,UPS是否正常运行,从而减少由于设备供电中断造成的电网调度自动化系统的数据跳变。
对不同的厂站设置不同的IEC60870-5-101通信链路地址,从而避免通道差错造成数据的跳变;尽量采用通信规约分析仪器在线获取通信报文,全程跟踪通信过程,从而能够帮助分析系统数据的异常交换情况,找出产生数据异常的原因,确定故障点;在变电站增设信息联调通道,对变电站主设备远动装置分别调试,重点对负数据的正确性进行监测核对,检查远动装置、前置装置切动、重起动过程中数据是否发生跳变;针对测控装置检验过程中的数据跳变问题,应该采取退出系统控制,只有这样才能进行主站与电网数据的精度核对工作。
加强监管,规范制度。把好基建变电站调试、验收的每一关,根据《变电站计算机监控系统工厂验收管理规程》,规范数据的转发与校验工作,认真履行自动化设备检修申请、许可手续。加强对电网调度自动化系统的数据核对与分析,对异常数据进行跟踪分析、总结,落实整改措施,逐步提高数据的可靠性,预防数据的跳变。
3.结语
保证电力调度自动化系统的数据准确性,从根本上避免了由于数据错误而导致的操作失误,从而保证电网调度自动化系统的安全性、可靠性。
参考文献
[1]庞晓艳,李建,梁汉泉,李春艳.智能电网调度技术支持系统构架及调度自动化现状研究[J].四川电力技术,2013,37-39.
[2]邱国伟.提高调度自动化支持系统数据维护准确率的策略研究[J].电子制作,2019,239+241.
[3]张喜林,万晓华,都昌银.提高调度自动化系统应用效果研究[J].东北电力技术,2020,24-27.