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地区电力调度(简称地调)EMS(能量管理系统)功能需求是一个与时俱进的过程,它随着电网现代化和商业化的不断推进而不断发展。地调EMS一般包括SCADA PA S DTS(监视控制和数据采集电网高级分析软件调度员培训模拟器),而目前国内针对地调DTS功能需求研究相对较少,“十一五”全国重点城市电网改造,部分重点城市计划建设地调DTS,对地调DTS功能需求的研究已十分迫切。本文从地调DTS功能设计入手,讨论面向地调的DTS。
1地调D T S培训功能及内容
地调DTS应具备地调值班员主干业务培训和上岗考核的功能。通过DTS培训和测试的人员应能经过短期跟班见习后独立承担地调值班员的工作。地调DTS与省网调DTS不完全相同,地调DTS应体现小电流接地电网、地调工作和用户侧管理的特点。
地调DTS的培训对象是受过电力系统知识教育的列入培养地调值班员计划的人员以及在岗值班调度员。培训重点应着重体现地调值班员必备的专业知识和专业技能。培训内容包括:主要规程、电网结构参数、负荷参数和继电保护及自动装置的知识;开操作票和正常情况下倒闸操作;故障和异常的分析判断及处理;地区电网特色仿真;电能质量;地区电网AVC等。
地调DTS培训和考核题目可采用文字题库、全画面以及两者结合的方式。题目难度分为上岗培训和岗位提高两个层次。地调DTS还应成为地调值班员的决策辅助工具,为快速、正确决策提供技术支持。
2规程和电网一、二次结构及参数的培训
《调度运行规程》、《电业安全工作规程》和《电业生产事故调查规程》的培训;所辖电网结构、结构参数、负荷参数的培训;所辖电网继电保护、自动装置配置、定值及使用方法的培训。
3正常情况下倒闸操作及制作操作票的培训
3.1正常情况下典型倒闸操作的示范
地调DTS应具备所辖电网正常情况下输变电设备停送电、解合环、并解列、代路操作以及母线操作等地调值班员经常遇到的典型倒闸操作的示范操作票及模拟操作演示,供被培训者学习。
3.2调度员开操作票能力的培训
开操作票是地调值班员的基本功,正确无误的操作票对保证电网和人身安全具有重要意义。地调D T S应具备培训地调值班员在给定运行方式和给定操作任务情况下开写操作票的功能。例如,开写输变电设备停送电、解合环、并解列、代路操作和母线操作等操作的操作票。将开出的操作票在电网接线图上用模拟操作演示的方式供开票者和教员校验操作票的正确性,并用逻辑判断的方法对倒闸操作中应重点防止的误操作进行校验。
3.3设备操作特殊注意事项的培训
有的设备可进行操作的项目是有严格规定的,超出规定范围则易导致事故的发生;有的操作是要严格遵守先后顺序的,顺序相反会对电网造成极为不利的影响。这些特殊注意事项应体现在开操作票的培训之中。例如:隔离开关可以进行操作的项目;线路及主变停送电操作的顺序;消弧线圈调整及操作注意事项;倒闸操作时继电保护及自动装置使用注意事项。
3.4电网运行参数调整操作的培训
地调值班员要经常进行调整电压和调整负荷的操作。地调DTS应具备调整主变分接开关、投退电容器、改变运行方式和转移负荷等操作来改善母线电压和线路潮流的功能。
4典型故障和异常分析判断及处理的培训
4.1故障和异常分析判断的培训
地区配网一般采用小电流接地方式,对于某些故障和异常可能引起相似的故障和异常信号,正确分析判断故障和异常的性质是十分重要的。例如:单相接地、单相断线、TV保险熔断、铁磁谐振及消弧线圈补偿失当均可能产生三相电压不平衡的异常信号,如何根据异常信号确定故障的真正原因是非常重要的。
4.2突发故障和异常应急处理能力的培训
被培训者应在故障处理原则、程序和典型故障(异常)处理操作演示的指导下,系统地接受处理突发故障和异常事件的培训。例如:系统低频率的处理;电压越限的处理;单相接地的处理;铁磁谐振的处理;TV保险熔断的处理;消弧线圈补偿失当造成三相电压不平衡的处理;线路跳闸的处理;变压器故障和异常的处理;母线和变电所全停电的处理;电压互感器故障和异常的处理。
5地区电网特色仿真
电网仿真应具备控制中心模型的全部功能。例如,网络拓扑、状态估计、负荷预测、调度员潮流,静态安全分析、校正对策、无功电压优化和短路电流计算等规范的功能模块,而且也应包括体现地区电网特色的主变压器的优化运行、消弧线圈优化补偿和备用电源自动投切等模块。
主变压器优化运行在地区电网中具有举足轻重的作用,是输、变、配电网络重要的节能降损环节。地调DTS应能培训地调值班员主变压器优化运行的原则、变电站安排优化运行方式所应具备的条件、变电站主变压器优化运行改变主变压器运行方式的临界负荷和给定时间段内主变压器不同运行方式下的电能损耗比较方法等。主变压器优化运行除要分析历史数据外,还要与母线负荷预测相结合,这样可以使主变压器优化运行方式的安排即可以借鉴历史数
据又可以参考预报数据,更加符合客观实际。
在待研究的小电流接地电网中具有2台及以上需要人工调整补偿容量的消弧线圈时,就存在消弧线圈优化运行的问题。消弧线圈优化运行是指电网在正常静态运行方式下具有预定的补偿度,而在发生N-1、备用电源自投动作以及寻找接地点使网络分割等电网动态过程后不发生谐振并且仍具有较好的补偿度。
穷举待研究的小电流接地电网中各消弧线圈档位的组合,满足对预定运行方式补偿度要求的均为候选方案。以电网发生N-1、备用电源自投动作以及寻找接地点使网络分割等电网动态过程发生后电网谐振作为否决条件,以具有较好的补偿度作为优化校验条件。地调DTS应能培训地调值班员在不同运行方式下电网中各消弧线圈档位的整定计算原则和优化校验条件,使消弧线圈的补偿方案即满足电网在正常静态运行方式下的要求又兼顾电网动态过程发生后仍具有较好的补偿度。
6电能质量培训
地区电网可以调控的电能质量主要是指电压偏差、谐波、电压波动和闪变以及三相不平衡度〔9—12〕。现代电力网由于大量不对称、非线性和冲击性负荷接入以及用户对电能质量要求的提高,使得电能质量问题日益突出。调度自动化SCADA的普及,在线和离线电能质量监测系统和装置陆续投入使用,地调已开始能够对电能质量进行监测,对地区电网地调值班员进行电能质量培训已十分必要。地调DTS应能培训地调值班员电能质量的概念、指标、限值等知识性的内容,同时还要培训调度员在电能质量指标超标准后所应采取的调整措施。
7地区电网AV C仿真培训
近年来基于调度自动化SCADA的地区电网无功电压集中闭环优化控制系统得到了快速的发展,地区电网无功电压有了一种新的在线运行管理技术手段。地区电网无功电压集中闭环优化控制系统实用化的关键问题有二个,之一是自动化系统本身运行的稳定性和可靠性,之二是完善的运行管理。九域法、区域法和全局无功优化潮流是现行地区电网无功电压集中闭环优化控制系统应用较多的优化控制算法。地调DTS应能培训地调值班员根据地区电网实际潮流情况快速判断上述三种主要优化控制算法执行的正确性和根据电网实际运行方式选择与之相适应的优化控制算法,即根据单一变电站和区域变电站群无功潮流、电压水平、无功补偿设备、调压设备等实际情况和自动化系统运行的状态,判断无功电压集中闭环优化控制系统运行是否正常,同时,根据不同的电网连接方式,选择采用适用于单一变电站的九域法,还是采用适用于以一座一次变电站为中心的变电站群的区域法,或采用全局无功优化潮流的优化控制算法。
8结语
a.地调D T S应具备地调值班员主干业务培训和上岗考核的功能,同时应成为地调值班员辅助决策的工具,为地调值班员的决策提供技术支持。这样地调DTS才会有生命力。
b.地调D T S除应具有电网仿真的功能外,还应具有电网各种参数的学习、正常情况的倒闸操作和故障异常分析处理等功能。地调DTS应体现地区电网的特点。
c.由于地调值班员为当值时间内地区电网安全经济运行,倒闸操作和事故处理的领导者和指挥者,因此地调值班员除应掌握本岗常规业务外,还应具备较丰富的输变电专业的知识。建立规范的、为调度运行人員所认可的地调专家知识库是十分必要的。
d.本文讨论的地调DTS的功能设计与已取得共识的教员系统、学员系统和电力系统模型相结合,必然使地调DTS更加实用、更富有生命力。
参考文献：
[1]王超、杨鸿斌、郭德胜、綦鲁波、王彬 电力系统保护与控2008第36卷第21期.
[2] 纪多多，王晓松.企业培训：提升人力资源质量的有效途径[J].成人教育，2005，(5). [3] 滕正人.电力体制改革与电力企业经营管理创新全书[M].北京：中国电力出版社，2002. 转
1地调D T S培训功能及内容
地调DTS应具备地调值班员主干业务培训和上岗考核的功能。通过DTS培训和测试的人员应能经过短期跟班见习后独立承担地调值班员的工作。地调DTS与省网调DTS不完全相同,地调DTS应体现小电流接地电网、地调工作和用户侧管理的特点。
地调DTS的培训对象是受过电力系统知识教育的列入培养地调值班员计划的人员以及在岗值班调度员。培训重点应着重体现地调值班员必备的专业知识和专业技能。培训内容包括:主要规程、电网结构参数、负荷参数和继电保护及自动装置的知识;开操作票和正常情况下倒闸操作;故障和异常的分析判断及处理;地区电网特色仿真;电能质量;地区电网AVC等。
地调DTS培训和考核题目可采用文字题库、全画面以及两者结合的方式。题目难度分为上岗培训和岗位提高两个层次。地调DTS还应成为地调值班员的决策辅助工具,为快速、正确决策提供技术支持。
2规程和电网一、二次结构及参数的培训
《调度运行规程》、《电业安全工作规程》和《电业生产事故调查规程》的培训;所辖电网结构、结构参数、负荷参数的培训;所辖电网继电保护、自动装置配置、定值及使用方法的培训。
3正常情况下倒闸操作及制作操作票的培训
3.1正常情况下典型倒闸操作的示范
地调DTS应具备所辖电网正常情况下输变电设备停送电、解合环、并解列、代路操作以及母线操作等地调值班员经常遇到的典型倒闸操作的示范操作票及模拟操作演示,供被培训者学习。
3.2调度员开操作票能力的培训
开操作票是地调值班员的基本功,正确无误的操作票对保证电网和人身安全具有重要意义。地调D T S应具备培训地调值班员在给定运行方式和给定操作任务情况下开写操作票的功能。例如,开写输变电设备停送电、解合环、并解列、代路操作和母线操作等操作的操作票。将开出的操作票在电网接线图上用模拟操作演示的方式供开票者和教员校验操作票的正确性,并用逻辑判断的方法对倒闸操作中应重点防止的误操作进行校验。
3.3设备操作特殊注意事项的培训
有的设备可进行操作的项目是有严格规定的,超出规定范围则易导致事故的发生;有的操作是要严格遵守先后顺序的,顺序相反会对电网造成极为不利的影响。这些特殊注意事项应体现在开操作票的培训之中。例如:隔离开关可以进行操作的项目;线路及主变停送电操作的顺序;消弧线圈调整及操作注意事项;倒闸操作时继电保护及自动装置使用注意事项。
3.4电网运行参数调整操作的培训
地调值班员要经常进行调整电压和调整负荷的操作。地调DTS应具备调整主变分接开关、投退电容器、改变运行方式和转移负荷等操作来改善母线电压和线路潮流的功能。
4典型故障和异常分析判断及处理的培训
4.1故障和异常分析判断的培训
地区配网一般采用小电流接地方式,对于某些故障和异常可能引起相似的故障和异常信号,正确分析判断故障和异常的性质是十分重要的。例如:单相接地、单相断线、TV保险熔断、铁磁谐振及消弧线圈补偿失当均可能产生三相电压不平衡的异常信号,如何根据异常信号确定故障的真正原因是非常重要的。
4.2突发故障和异常应急处理能力的培训
被培训者应在故障处理原则、程序和典型故障(异常)处理操作演示的指导下,系统地接受处理突发故障和异常事件的培训。例如:系统低频率的处理;电压越限的处理;单相接地的处理;铁磁谐振的处理;TV保险熔断的处理;消弧线圈补偿失当造成三相电压不平衡的处理;线路跳闸的处理;变压器故障和异常的处理;母线和变电所全停电的处理;电压互感器故障和异常的处理。
5地区电网特色仿真
电网仿真应具备控制中心模型的全部功能。例如,网络拓扑、状态估计、负荷预测、调度员潮流,静态安全分析、校正对策、无功电压优化和短路电流计算等规范的功能模块,而且也应包括体现地区电网特色的主变压器的优化运行、消弧线圈优化补偿和备用电源自动投切等模块。
主变压器优化运行在地区电网中具有举足轻重的作用,是输、变、配电网络重要的节能降损环节。地调DTS应能培训地调值班员主变压器优化运行的原则、变电站安排优化运行方式所应具备的条件、变电站主变压器优化运行改变主变压器运行方式的临界负荷和给定时间段内主变压器不同运行方式下的电能损耗比较方法等。主变压器优化运行除要分析历史数据外,还要与母线负荷预测相结合,这样可以使主变压器优化运行方式的安排即可以借鉴历史数
据又可以参考预报数据,更加符合客观实际。
在待研究的小电流接地电网中具有2台及以上需要人工调整补偿容量的消弧线圈时,就存在消弧线圈优化运行的问题。消弧线圈优化运行是指电网在正常静态运行方式下具有预定的补偿度,而在发生N-1、备用电源自投动作以及寻找接地点使网络分割等电网动态过程后不发生谐振并且仍具有较好的补偿度。
穷举待研究的小电流接地电网中各消弧线圈档位的组合,满足对预定运行方式补偿度要求的均为候选方案。以电网发生N-1、备用电源自投动作以及寻找接地点使网络分割等电网动态过程发生后电网谐振作为否决条件,以具有较好的补偿度作为优化校验条件。地调DTS应能培训地调值班员在不同运行方式下电网中各消弧线圈档位的整定计算原则和优化校验条件,使消弧线圈的补偿方案即满足电网在正常静态运行方式下的要求又兼顾电网动态过程发生后仍具有较好的补偿度。
6电能质量培训
地区电网可以调控的电能质量主要是指电压偏差、谐波、电压波动和闪变以及三相不平衡度〔9—12〕。现代电力网由于大量不对称、非线性和冲击性负荷接入以及用户对电能质量要求的提高,使得电能质量问题日益突出。调度自动化SCADA的普及,在线和离线电能质量监测系统和装置陆续投入使用,地调已开始能够对电能质量进行监测,对地区电网地调值班员进行电能质量培训已十分必要。地调DTS应能培训地调值班员电能质量的概念、指标、限值等知识性的内容,同时还要培训调度员在电能质量指标超标准后所应采取的调整措施。
7地区电网AV C仿真培训
近年来基于调度自动化SCADA的地区电网无功电压集中闭环优化控制系统得到了快速的发展,地区电网无功电压有了一种新的在线运行管理技术手段。地区电网无功电压集中闭环优化控制系统实用化的关键问题有二个,之一是自动化系统本身运行的稳定性和可靠性,之二是完善的运行管理。九域法、区域法和全局无功优化潮流是现行地区电网无功电压集中闭环优化控制系统应用较多的优化控制算法。地调DTS应能培训地调值班员根据地区电网实际潮流情况快速判断上述三种主要优化控制算法执行的正确性和根据电网实际运行方式选择与之相适应的优化控制算法,即根据单一变电站和区域变电站群无功潮流、电压水平、无功补偿设备、调压设备等实际情况和自动化系统运行的状态,判断无功电压集中闭环优化控制系统运行是否正常,同时,根据不同的电网连接方式,选择采用适用于单一变电站的九域法,还是采用适用于以一座一次变电站为中心的变电站群的区域法,或采用全局无功优化潮流的优化控制算法。
8结语
a.地调D T S应具备地调值班员主干业务培训和上岗考核的功能,同时应成为地调值班员辅助决策的工具,为地调值班员的决策提供技术支持。这样地调DTS才会有生命力。
b.地调D T S除应具有电网仿真的功能外,还应具有电网各种参数的学习、正常情况的倒闸操作和故障异常分析处理等功能。地调DTS应体现地区电网的特点。
c.由于地调值班员为当值时间内地区电网安全经济运行,倒闸操作和事故处理的领导者和指挥者,因此地调值班员除应掌握本岗常规业务外,还应具备较丰富的输变电专业的知识。建立规范的、为调度运行人員所认可的地调专家知识库是十分必要的。
d.本文讨论的地调DTS的功能设计与已取得共识的教员系统、学员系统和电力系统模型相结合,必然使地调DTS更加实用、更富有生命力。
参考文献：
[1]王超、杨鸿斌、郭德胜、綦鲁波、王彬 电力系统保护与控2008第36卷第21期.
[2] 纪多多，王晓松.企业培训：提升人力资源质量的有效途径[J].成人教育，2005，(5). [3] 滕正人.电力体制改革与电力企业经营管理创新全书[M].北京：中国电力出版社，2002. 转