电网调度自动化主站系统功能扩展设计

电网调度自动化主站系统功能扩展设计

于昕北

国网通辽供电公司 内蒙古 通辽市 028000

摘要：应用电网调度自动化系统可实现变电站无人值班,改善运行人员的工作条件.文章介绍了电网调度自动化主站系统的主要任务,分析了系统结构,并对其功能进行扩展设计。

关键词：电网调度；主站系统；自动化；发展趋向；

前言

随着国民经济的迅速发展,电网规模不断扩大,对电网调度自动化系统的性能提出更高的要求.当前调度自动化系统难以满足迅速处理、分析及存储电网信息的需求,所以系统功能的扩展十分迫切.调度自动化主站系统不仅可以提升电网运行效率,还可以改善工作人员的工作条件,从而为电网的发展发挥重要的作用。

一、电网调度自动化主站系统的功能和应用

1.主要功能

(1)数据采集和监视控制：数据采集又可以分为三种形式。包括模拟量采集、状态量采集、脉冲量采集等；模拟量采集指的是采集变电站内母线电压、电流、二次设备直流电源电压、输电线路电压、电流等信息，状态量采集则是对变电站内一次设备和二次设备的信息进行采集。一次设备包括隔离开关、断路器的预告信号、报警信号等，二次设备信息则包括接地信号、变压器分接头位置信号等：脉冲量采集则是采集脉冲电度表的电度量，科学处理采集到的数据，变压器、输电线路的电流、功率、电网功率、负载率等都是重要的数据。借助于电离载波、光缆通信数据传输通道等．向主站系统上传这些数据，并且再次处理．之后向模拟屏等显示设备发送。监视控制则主要是视频监视变电站．并且远程控制电容器投切、断路器等设备，事故告警、事故追忆等功能则主要由事故报告来实现。

(2)更加科学的进行电网分析和控制；研究风险，在电网调度自动化主站系统中，有PAS软件存在．可以对电网分析控制专门开发；本软件有着强大功能，涵盖了多个模块，如负荷预测、网络拓扑处理、电压无功优化、静态安全分析等，借助于本软件．电网调度运行人员能够对电力系统运行状态更好的分析．并且对电力系统的运行趋势科学预测，以便对电力系统运行中出现的各种问题及时处理。

(3)人机会话功能：数据信息画面显示、遥控操作、模拟盘操作、报表打印等都属于人机会话方面的内容；实时遥测量、遥信状态量、电度量、时间等都可以被画面显示出来。此外，可以通过画面一键调出电网地理接线图、电网潮流分布图、报警一览表等。人机会话模块需要将安全的遥控操作功能提供出来。

2.应用中存在的问题

(1)通道可靠性不够；根据相关的统计数据表明，在县级电网调度自动化主站系统故障中，有超过一半的是通道故障，主要是因为通道没有较强的抗干扰能力，存在着较高的误码率、故障率等．这样在恶劣的气候下，信息传输要求就无法实现；有故障出现于主通道中，向备用通道自动切换时，无法自动切换下行通道。现阶段，各个县级电网调度自动化系统具备的通信手段都有两套．上行通道将信息发出，借助于主备链路向主站传送，通过程序，主站对其中一路信号自动接收；而下行通道则是主站将基带信号发送给厂站长，信息从主站端发出之后．经过两路通道板，同时发出，因为接收通道只有一个，就会叠加信号．容易有误码问题出现。因此，就只能人为中断备用通道；主通道出现故障时，则需要对备用通道人工切换，这样调度员的遥控操作时间就遭到了延误，遥控返校成功率也会受到较大的影响。

(2)系统可用率；根据相关的要求和规范，系统的可用率需要在98％以上，如果有电力系统故障发生于系统停运阶段，那么电网的监视控制功能就得不到实现，造成十分恶劣的影响。经过科学技术的不断革新，积极运用了一系列新技术．如今调度自动化主站系统有99％以上的可用率。每年系统只有1．8h的停用时间。根据系统可靠性要求，系统故障后经过修复再投运的时间也属于可用率的内容，因此。对调度自动化主站系统的自检、自恢复功能提出了较高的要求．这样故障恢复时间可以得到缩短，系统可用率得到显著提升。

(3)运行装置数据不够稳定；根据相关的功能规范要求，调度自动化系统遥测合格率需要在98％以上，但是却没有具体规范遥测值的误差范围：因为有零漂值存在于测量信号中，在1A额定值和5A额定值时。分别要将零漂值控制在0．1和0．2之间：但是对调度自动化主站系统的运行情况进行调查发现．这些要求往往无法实现，在线路停电阶段，会有较大的零漂值出现于系统的画面上这种问题．就会在较大程度上负面影响到系统的正常管理和维护。

二、电网调度自动化主站系统结构

1.系统构成

电网调度自动化系统包含通信设备、远端终端装置(RTU)等,如图1所示。

2.系统基础模块

（1）实时数据处理模块

实时服务器作为系统进行数据处理、故障隔离的核心,功能主要在于辅助设备运行.实时数据处理模块采用面向对象方法进行设计,在运行过程中只需建立相应的配电网对象.配电网对象除包含电压等级等属性外,还包含配电网的母线、刀闸、变压器、变电站等对象。

（2）微机保护处理模块

微机保护处理模块主要包含微机保护服务器、监视器,其中,服务器的作用是完成微机保护数据接收、主站对微机保护发布修改定值等指令,以辅助设备运行。该模块可以实现以下功能:召唤或者修改微机保护单元的定值信息,打印相应报表;召唤微机保护单元信息进行测量,并生成、打印相应的测量值报表;接收或召唤微机保护单元的SOE事件。

（3）人机会话功能模块

系统使用Window全图形人机会话界面,界面友好,操作简单,依托关系型数据库及多媒体技术,通过复合文档把不同形式的信息集成到同一文件中,实现图文并茂的显示和语音提示.人机界面可展现不同类型的画面,包含导航图、曲线图、饼形图、混合图、目录表等.如果出现突发事件,系统可自动弹出报警画面,并伴随语音报警,还可对事故进行重演.系统采用了多窗口技术,允许操作人员实际工作时操作多个画面,并支持画面缩放、漫游等功能.操作人员可采用活动箭头或者流水线代表潮流方向,通过动态着色的方法展现整个电网运行情况.另外,利用多屏技术,系统可支持1-6台全图形显示器,每一台显示器均可以独立处理各类图形或窗口信息.可利用组合键调出相应的图形,通过棒图方式展示实时母线电压、功率等信息.不同电压等级用不同的颜色表示,并通过饼图形式展现整个区域负荷分配情况.系统设计有刀闸接地统计功能,能够人工修改刀闸及开关状态等,还可以组成相应的操作记录

三、电网调度自动化主站系统功能扩展

1.遥控遥调模块

在对调度自动化主站系统进行功能扩展时,可考虑设计遥控功能,包含操作人员身份验证、设备状态闭锁、遥控权限审批等.遥控遥调模块支持遥控、升降操作,对达到互联闭锁约束条件的遥控开关、刀闸进行控制,对主变分接头执行升降操作,对全部遥控闭锁条件均可自动进行判定.该模块可以根据不同的地区、电压等级实施监控,限制不同类型用户对系统的应用功能.操作者只能对某个电压等级开关或者部分开关刀闸执行操作,在操作时,系统会给予汉字提示或者语音复述,并可及时退出操作,设置返校倒计时、执行倒计时,并可随时调整时限。

2.事故处理与追忆模块

系统可依据RTU发出的事故总信号、保护信号及模拟量,区分事故与正常变位信息,能够存储事故信息并可随时打印、存档,事项记录内容保存一年,并支持分类检索.出现事故时,系统可执行自动调图、声光报警、自动化拨号等功能.对于事故报警,可以将系统设定为经过调度人员确认,报警铃声才可以解除,也可设定为在报警铃声延迟一定时间后自动解除,延迟时限由用户设置.在系统事故状态下,可以自动弹出画面。

结束语

随着时代的进步和科学技术的革新，我国电网改造日趋深入，开始广泛运用电网调度自动化系统。

参考文献：

[1]马红.电力调度自动化系统实用化应用[J].现代电子技术,2004(16):106-107

[2]傅书逷.2007年IEEEPES学术会议电网调度自动化部分综述与讨论[J].电网技术,2008(05)