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1、浅谈县级电网调控一体化系统模式黄 丹国电南瑞农/配电分公司,210061摘要：本文结合当前农网面临的主要问题以及新一轮农网改造升级建设工作的推进,以提高农网电压质量,提高供电可靠性,提高农网电网管理水平为研究目的,探索一种适合县级供电企业未来电网智能化发展的安全可靠、节能环保、技术先进、管理规的新型电网调度自动化系统建设模式,即县级电网调控一体化建设模式。关键词：农网；调控一体化；配网；配网自动化；随着新农村建设的不断深入和城乡一体化的快速发展,我国农村电力需求增势强劲,农村电网面临供电压力。农村电网与经济发展不相适应的矛盾日益突出。农村电网是国家电网的重要组成部分,建设以坚强、智能为特征的新
2、型农网,是新时期下新的目标任务,也是实现农网与各级电网协调发展的必然要求。县级电网调度自动化系统是智能农村电网的重要组成部分,而目前在系统建设过程部分是采用独立的调度自动化主站系统、独立的集控站系统或独立的配网自动化系统建设居多。进入新的时期,在国网公司三集五大体系建设的总体要求下,在未来智能电网数字化、信息化、集成化、智能化的需求下,一种新型的电网调度自动化系统建设模式被提出,即调控一体化模式。县级电网调控一体化模式有别于传统的调度自动化系统,其特点将调度自动化、变电站集控、配网自动化、电网管理四大功能融合到一套系统中形成调配集管一体化系统,在同一平台上实现各模块数据库、图形、应用的共享,并
3、在统一平台下进行信息分层分流,将调度、配网、集控信息进行过滤采集和处理,满足三者对系统需求的侧重点,使得信息反馈更具针对性。一方面,由于用户只需维护一套系统,因而降低了维护难度和费用。另一方面,调控一体化在电气化村,电气化镇建设方面的应用中低压电网的降损节能,无功补偿设备的安装选址等必然带来县局配网自动化水平的提高,为坚强智能电网打下坚实基础。1 需求分析1.1管理模式转变电网调度管理模式目前主要有三种,一种是调度中心+变电站模式,一种是调度中心+集控站+变电站模式,另一种是监控中心模式。几种调度管理模式都存在着一定的缺陷。 如调度中心+变电站模式要求变电站运维操作人员数量多；调度中心+集控站
4、+变电站模式需要建设的集控站多,且调度主站系统与集控站系统相对独立的,建设投资巨大, 系统日常维护繁杂；监控中心模式下一个地区形成一个大的监控中心,下设若干运维基站,监控中心负责监控所有变电站,运维基站负责本作业半径围的变电站的设备巡视、消缺等工作。该模式较前面两种模式虽然大大节约了系统建设投资成本,但也存在一定的缺陷,就是配网不在监控围,因此只适用于变电站数量较多、规模较大的地区,如地市局,不适应于县级农网运行监视。综合上述,建立一种能够满足县级电网调度、集控、配网功能的,提高县级供电企业电网管理水平的,使各种资源集约化配置的一体化模式成为必然。1.2 配网自动化需求配网自动化建设公认是提高
5、和改善配网供电可靠性的有效手段,而县级农网恰是一个最大的配网。我国配网自动化建设较国外有很大的差距,在电力系统的发、输、变、配、用电五大环节中,配、用电环节也曾经在很长一段时期遇到发展的瓶颈。随着农村电网与经济发展不相适应的矛盾日益突出,加强社会主义新农村建设尤其加强农村电气化建设、农村配网建设逐渐显得尤其重要。目前配网自动化以试点形式进行建设,由点到面逐渐铺开,而模式是采用单独建设配网自动化系统的形式,这增加了用户系统的建设投资,加大维护成本,而且造成与调度自动化系统数据共享的困难。因此调度自动化系统建设、升级改造时应该按照农村配网自动化典型设计规和综合考虑调度、集控、配网和管理四大功能的一
6、体化设计。2 实现方式2.1总体思路县级电网调控一体化系统的建设应该结合国网公司三集五大体系建设的总体要求,和未来智能电网数字化、信息化、集成化、智能化的特点,在确保电网安全稳定运行的前提下,积极稳妥推进县调调控一体化工作,实现调度运行与运行监控业务的融合,以缩短业务流程、强化电网运行管理、提高工作效率和电网事故快速处置能力,使电网调度运行控制适应电网快速发展和两个转变的工作要求。调控一体化系统的实施应遵循统一规划、优化设计、因地制宜、分步实施的原则。系统规划应以覆盖全部配网设备为基本考虑,以信息交互/功能整合为重要手段,以支撑智能电网管理为实现目标。系统设计应完全符合国际标准的系统构架和数据
7、模型；可以对超量实时数据进行准确可靠的处理；具备基于配电拓扑的分析应用和实用功能；采用信息交换总线实现与相关系统的互联。调控一体化系统应结合本单位配电自动化建设与改造和信息化工作的开展,充分利用现有资源,整合相关信息,扩大系统监测围,现阶段着重解决配网调度信息量不足的问题,并在此基础上,逐步提高远方控制能力,为调控一体化管理模式的推广提供有效技术支撑。2.2系统建设1机构设置各县局统一采用调控一体化模式,将县级调度机构的调度班组改建成立调度控制中心,除承担原有的电网调度职能外,同时承担电网的运行监视和遥控操作职能,负责对设备运行状态信息及需实时处理的告警和异常信息的监视,以及对限定条件下电气设
8、备的远控操作。调度管辖围和监控管辖围基本不变。调度控制中心人员均属于调度运行建制,调控中心负责人一般应由县级调度机构分管领导担任。2人员配置县级调控中心人员配置数量应依据电网规模、调控工作量合理制定,并根据电网发展情况适当超前配置。调控中心的新进运行人员原则上要求具备大专及以上学历,经过半年以上的调度和变电运行培训和实习,具备一定的调度值班和变电站现场运行经验,并经调度部门考试合格。3调度围与监控围县级调控中心负责所辖电网调度管辖围设备的调度运行管理。县级调控中心主要负责监视与电网安全稳定运行直接相关的运行信息。监视围为接入调控一体化系统的运行设备状态量、相关告警信息和事故信息,包括有功、无功
9、、电压、电流、开关闸刀位置、保护动作、设备异常、告警信号等。现场视频信息作为调控中心了解现场情况,以及故障和事故等情况下分析、判断的辅助手段。监控信息应根据对电网直接影响的轻重缓急程度,进行分类分级,使调控人员能快速有效地掌握电网及设备运行状态。县级调控中心进行遥控的操作业务：无需人到现场即可完成的停送电操作；为满足电能质量进行的无功电压调整,包括电容器投退、主变档位及无功补偿装置调整；远方投退备自投功能,重合闸根据运行需要具备远方投退功能；事故情况下为确保人身和设备安全,防止事故扩大,对调度管辖围设备进行紧急遥控开关的分合操作,以及具备远方操作的二次回路软压板的投退；事故情况下为满足地区中性
10、点接地个数要求而进行的主变中性点调整等。2.3调控一体化支持系统2.3.1系统功能图表 1 调控一体化系统总体功能框架1数据采集及处理数据采集数据源主要是各远方RTU、FTU、DTU、用电信息采集系统、集抄系统、配电子站及其他智能终端设备的数据。同时接收用户控制命令,通过向远方终端下达控制命令实现对远方站的调控功能。数据处理具备模拟量处理、状态量处理、非实测数据处理、计划值处理、点多源处理、数据质量检测、自动旁路代替、自动对端代替、自动平衡率计算等功能。调控一体化系统针对对调度自动化、配网自动化等多应用的需求进行了整体设计,支持多种通信方式模拟、数字、拨号、网络和通信扑结构点对点,多点共线,星
11、型,环行,使得在一个数据采集系统就可以完成所有的数据采集任务。支持多源数据、多态数据处理。2操作与控制包括人工置数、标识牌操作、闭锁和解锁操作、远方控制与调节功能。对具备受控条件的开关包括用户侧专变实现分合控制,可实现保护及重合闸远方投停退、程序化控制。遥控操作时具有五防的防误闭锁功能。系统针对调度、监控、配网和管理的不同特点采用基于节点、功能、用户、角色、资源、责任区六位一体的综合权限管理机制,可以按照职能围、工作性质、工作容及责任区划分等给应用系统的使用者进行安全可靠、界限分明的权限分配,责任区的设定实现了信息的定向分流,提高了工作效率。3人机界面调控一体化系统的图形界面主要包括电气接线图
12、、曲线图及其它图形。电气接线能以地理接线、全网接线、联络接线、站接线及单线等方式分别显示。电气接线图实现多图显示、相互定位、视图缩放、漫游、量测、鹰眼导航等基本功能,及对电网设备、地理对象进行查询定位。根据需要,提供数据曲线图、饼图、柱状图等其它图形。在人机界面实现遥控、人工置位、报警确认、挂牌、临时跳接线弓子线等操作,并具备相应的安全约束条件。可查询事件、停电、故障、挂牌、设备、预警等信息,配电图可进行图形定位。具备历史断面查询功能。4电网高级应用软件决策分析以节能降损为重点,设计了一整套电网分析软件,在应用功能上大力扩展了节能降损分析的功能,如：电压无功优化及控制、主变经济运行、理论线损分
13、析等功能。为电网运行的经济调度提供了强有力的分析手段和理论依据。5配网自动化DA包括一次馈电线路故障检测、故障定位、网络重构和恢复供电功能。根据配网所处的运行状态紧急状态、恢复状态、异常状态、警戒状态和安全状态,通过一定的控制策略实施相应的控制,能使配网从当前运行状态向一种更好的运行状态转移；通过智能配电终端之间的区域性判别,提出简化信息路径和适应线路拓扑更改的更加可靠的自主动作方案,快速隔离故障点、自动切除故障和恢复对该线路正常区间的正常供电。6电网管理调度运行管理：调度值班管理、设备缺陷记录管理、开关掉闸记录管理、线路信息管理、不正常运行方式记录管理等。基于GIS配电网管理：配电设备管理配
14、电图资管理配电GIS应用配电工作管理配电生产管理。两票管理：工作票管理、操作票管理。7智能监视调控一体化模式下的调控中心的智能监视功能主要：潮流监视、一次设备包括配网设备监视及周边环境视频监视、低频低压减载和紧急拉路实际投入容量监视、故障跳闸监视、力率监视、动态拓扑分析和着色、三维图形等功能,具备智能专家分层告警和电子值班软件,具备微机保护信息管理、继电保护及故障信息管理和分析,提供事件顺序记录、事故追忆、反演和分析功能。具备间隔建模与显示、光字牌等功能,并能以光字牌的形式显示变电站一、二次设备的事故或故障信号。8与外部系统接口系统支持与大模拟屏、视频系统、机房信息中心、MISDMIS接入功能
15、,并利用WEB发布系统通过MIS网向95598报警系统上送配网信息,再通过95598系统向社会发布,使智能配电网发挥更大的效益。2.3.2 系统结构1硬件结构图表 2 调控一体化系统硬件结构调配一体化自动化系统应选用符合国际标准的、通用的、先进可靠的计算机硬件,必须功能完善、性能稳定、维护方便,具有良好的开放性和可替代性。系统应考虑容量、结构和功能设计的可扩性,应实现终端及硬件配置可随时扩充而不需要修改任何软件。2软件结构图表 3 调控一体化系统软件结构系统软件分为操作系统、支撑平台及应用功能三个层次。基于LINUX /UNIX的分布式系统平台架构,可支持unix、Linux、windows任意混合配置,实现从服务器到客户端软硬件的跨平台与混合平台,为系统扩充、硬件升级提供了良好的支持。在基于IEC61970CIM模型设计的一体化支撑平台基础上实现各个应用功能。3 结束语县级电网调控一体化模式已经在几个地方推行,积累了丰富的建设即运行经验,较典型的是用电管所及昌江县调的调控一体化系统,系统目前运行稳定。系统的一体化建设极发挥了人财物力的集约化配置,通过责任区和权限划分,系统各席监控人员分工明确、责任到位。系统在配网及智能配电终端上的延伸,提高了该局的配电网管理水平,通过快速故障分析和停电恢复及配网优化自愈能力,减少了停电和检修时间,为进一步
