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[摘要]:电力调度自动化系统由调度主站(调度中心)、厂站端、通信三大部分组成,厂站端又包括电厂综合自动化系统和变电站综合自动化系统。狭义上讲,电力调度自动化系统指的是调度主站系统。电力调度的任务:确保电网的安全运行,确保电能质量,确保电网的经济运行并参与企业经营管理。
[关键词]:电力调度自动化系统 电网 发展
中图分类号:TP317.1 文献标识码:TP 文章编号:1009-914X(2013)01- 0253-01
近年来,随着唐山经济的高速发展,各地对电力的需求越来越大,地区电网结构的日益复杂,并呈现出区域性的差异性,这就要求电力部门要科学进行电力调度, 为保证电网的安全、优质和经济运行,必须有先进的运行管理手段作保证,而先进的电网生产运行手段又依托于各个自动化系统,以确保有限的电力资源能够发挥最大的效益。其中,唐山电网的调度自动化技术支持系统起着举足轻重的作用。
一、本文研究背景
电力调度自动化系统是从全局的角度对整个电力系统进行监测和控制,它通过远程通信网络收集电网运行的实时信息,对电网的运行状态进行监视和安全性分析、状态估计、负荷预测、远程调控等,从而保证电网的安全稳定运行,提高电能质量,改善电网运行的经济性。调度自动化系统是整个电网的控制核心,其可靠性对电网安全运行至关重要。如果调度自动化系统发生故障或失效,将使调度中心无法对电网的运行状态作出正确的判断和恰当的处理,无法保证一次系统的安全稳定运行,甚至会引起连锁性事故的发生,导致系统崩溃和大面积停电,造成巨大的经济损失和社会影响。
二、国内外研究动态
开展电网调度自动化技术的初期,上世纪50年代,为解决电网的工况监视和电网频率调整,电网远动技术和自动调频技术开始发展。采取的关键措施,就是将计算机技术引入调度中心与远动技术相结合,出现了电网调度数据采集和监视控制(SCADA)系统,这是电网调度自动化技术的飞跃。
要实现对电网运行安全预测,需对电网实时运行不断进行潮流计算、功角及电压稳定性计算,分析电网在发生故障时稳定破坏的可能性。但要做到这一点并不像从SCADA到SCADA/AGC的发展那样简单。其一是由于电网实测数据因各种原因造成的误差,导致潮流计算不收敛;其二是功角和电压稳定计算则还有快速算法未解决的问题。为解决这两个问题,各国电力系统的学者经历了长期的努力,开发了称为实时网络分析(NA)的高级应用软件(PAS),其中包括网络拓扑、外部网络等值、可观察性分析到状态估计等一系列基础算法,将实时采集到的生数据,变为可靠的实时数据,并开发了适用于不同类型电网参数的潮流计算方法,从而解决了实时潮流计算的难题,并开发了电网n—1的静态安全分析的算法和各种相关算法。使电网因正常操作及事故跳闸的后果就可通过实时网络分析预计出来,调度员可据此来调整运行方式,以保证电网的安全运行。
三、本文研究内容
1. 了解当前形势下国内外调度自动化系统研究现状及发展方向,并对唐山电网调度自动化发展史进行探讨,对唐山电网调度自动化技术支持系统的规划发展进行分析。
2.研究唐山电网调度自动化建设初期,调度自动化系统在调度应用中所起的作用及存在的弊端。
3.研究唐山电网在集控站-基地站管理模式下,从变电运维角度分析调度自动化主站系统存在的必要性,以及调控一体化“大运行”模式下,调控一体化系统的先进性。
4. 研究唐山电网“大运行”模式下,调控一体化技术支持系统OPEN-3000在调度支持的重要作用,描述了其高级应用功能在唐山电网具体实践。
5.分析唐山电网地县一体化系统及备调系统的建设必要性,研究唐山调度自动化系统从OPEN-3000到D5000系统的升级方案及实现方法。
6、研究数据网的发展在唐山电网调度自动化系统中的重要作用。
7、研究在先进的能量管理系统(EMS)平台下,唐山电网如何通过配套的管理模式,使得调度自动化系统具有实用性、可靠性的应用发展前景。
四、研究方案及难点
(一)、研究方案
本课题将根据我国颁布的电力行业标准及国家电网公司颁发《地区智能电网调度技术支持系统应用功能规范》,结合唐山电网调度自动化建设工程实践,与导师及厂家的技术专家,对调度自动化系统从发展方向到唐山电网具体实践进行深入研究,分析推出当前调度自动化在唐山电网应用的重要性。该课题将着重论证OPEN-3000系统SCADA功能及其高级应用对当代调度自动化系统飞跃发展的完整体现。重点探讨唐山电网地县一体化D5000系统建设方案及其自身优势。
(二)、技术难点
唐山地调范围内110kV以上变电站共计112座,十个县区县调范围内35kV变电站180座。按照国网公司对唐山电网地县一体化及备调容灾系统方案的批复,依据国网公司”大运行”工作标准,唐山电网正在筹建地县一体化系统,调度主站拟采用南瑞科技D5000系统。纵观唐山电网调度自动化得发展史,唐山调度主站系统经历了CC-2000系统、OPEN3000系统以及即将建成的D5000系统,总结这些年调度自动化系统在唐山电网的实践与应用,每个阶段的发展都经历的许多难点与困难,也积累了宝贵的实践经验,为了将D5000系统顺利在唐山电网建成,完善可靠地为调度提供技术支持。今后需要在以下几个方面进行重点研究:
1、唐山高级应用软件在今后的运行维护中,应积极总结运行经验,根据目前运行中发现的问题,改进应用数据库、完善EMS应用软件的各项功能。充分利用计算机网络资源,扩大信息的数量,提高基础信息的质量,从而进一步提高状态估计的精度,提高EMS应用软件的运行指标。
2、使用并完善短路电流计算、最优潮流、安全分析、电压无功优化、智能辅助决策、DTS等高级应用软件的功能,充分发挥其在电力系统的安全、优质、经济运行中的指导和参考作用。
3、加强专业技术人员的培训工作,建设一支有电力系统基础理论知识和计算机基础理论知识相结合的复合性人才队伍。
4、地县一体调度自动化系统建设初期,D5000与OPEN3000之间模型及数据需要同步,需提前制定完善的切改方案,D5000系统确保数据准确性。
5、唐山电网调度自动化系统接入通道多为2M通道,虽然比起数字及模拟通道可靠性及传输速率已经大大提高,但是由于通道方式为专线,因此冗余性差,数据网及双通道方案可弥补其缺点。
6、随着唐山电网规模的扩大,数据网的全覆盖发展,调度自动化高级应用软件对I、II、III区数据共享的要求,需配套完善电力系统二次安全防护措施。
五、预期成果和可能的创新点
电网调度自动化系统是一个动态研究领域,自问世至今一直在发展,以适应电网不断发展的需要。我国电网自改革开放以来,20年中发展迅速,现在全国联网正在进行。电力市场机制也将在全国电网中运营。因而按照电网调度自动化系统的发展方向,加快一体化、标准化的电网调度自动化系统的开发,是当前的需要。
本课题通过研究调度自动化系统在唐山电网的实践与应用,结合唐山电网地县一体化工程的开展,提出符合唐山电网调度自动化的升级方案,以及确保调度自动化系统安全稳定运行的安全措施。结合国内外调度自动化系统的发展方向,提出PAS高级应用软件各种功能的实用性及必要性,为唐山地调提供功能完善的技术支持系统。按照国网公司“大运行“建设要求,论证了建立标准的电网调度自动化技术支持系统运维模式的必要性,为唐山电网调度自動化系统数据的准确性提供有利保障。
六、参考文献
[1] 《地区智能电网调度技术支持系统应用功能规范》 国家电网公司文件
[2] 《地区智能电网调度技术支持系统试点项目实用化要求(试行)》 国家电网公司文件
[关键词]:电力调度自动化系统 电网 发展
中图分类号:TP317.1 文献标识码:TP 文章编号:1009-914X(2013)01- 0253-01
近年来,随着唐山经济的高速发展,各地对电力的需求越来越大,地区电网结构的日益复杂,并呈现出区域性的差异性,这就要求电力部门要科学进行电力调度, 为保证电网的安全、优质和经济运行,必须有先进的运行管理手段作保证,而先进的电网生产运行手段又依托于各个自动化系统,以确保有限的电力资源能够发挥最大的效益。其中,唐山电网的调度自动化技术支持系统起着举足轻重的作用。
一、本文研究背景
电力调度自动化系统是从全局的角度对整个电力系统进行监测和控制,它通过远程通信网络收集电网运行的实时信息,对电网的运行状态进行监视和安全性分析、状态估计、负荷预测、远程调控等,从而保证电网的安全稳定运行,提高电能质量,改善电网运行的经济性。调度自动化系统是整个电网的控制核心,其可靠性对电网安全运行至关重要。如果调度自动化系统发生故障或失效,将使调度中心无法对电网的运行状态作出正确的判断和恰当的处理,无法保证一次系统的安全稳定运行,甚至会引起连锁性事故的发生,导致系统崩溃和大面积停电,造成巨大的经济损失和社会影响。
二、国内外研究动态
开展电网调度自动化技术的初期,上世纪50年代,为解决电网的工况监视和电网频率调整,电网远动技术和自动调频技术开始发展。采取的关键措施,就是将计算机技术引入调度中心与远动技术相结合,出现了电网调度数据采集和监视控制(SCADA)系统,这是电网调度自动化技术的飞跃。
要实现对电网运行安全预测,需对电网实时运行不断进行潮流计算、功角及电压稳定性计算,分析电网在发生故障时稳定破坏的可能性。但要做到这一点并不像从SCADA到SCADA/AGC的发展那样简单。其一是由于电网实测数据因各种原因造成的误差,导致潮流计算不收敛;其二是功角和电压稳定计算则还有快速算法未解决的问题。为解决这两个问题,各国电力系统的学者经历了长期的努力,开发了称为实时网络分析(NA)的高级应用软件(PAS),其中包括网络拓扑、外部网络等值、可观察性分析到状态估计等一系列基础算法,将实时采集到的生数据,变为可靠的实时数据,并开发了适用于不同类型电网参数的潮流计算方法,从而解决了实时潮流计算的难题,并开发了电网n—1的静态安全分析的算法和各种相关算法。使电网因正常操作及事故跳闸的后果就可通过实时网络分析预计出来,调度员可据此来调整运行方式,以保证电网的安全运行。
三、本文研究内容
1. 了解当前形势下国内外调度自动化系统研究现状及发展方向,并对唐山电网调度自动化发展史进行探讨,对唐山电网调度自动化技术支持系统的规划发展进行分析。
2.研究唐山电网调度自动化建设初期,调度自动化系统在调度应用中所起的作用及存在的弊端。
3.研究唐山电网在集控站-基地站管理模式下,从变电运维角度分析调度自动化主站系统存在的必要性,以及调控一体化“大运行”模式下,调控一体化系统的先进性。
4. 研究唐山电网“大运行”模式下,调控一体化技术支持系统OPEN-3000在调度支持的重要作用,描述了其高级应用功能在唐山电网具体实践。
5.分析唐山电网地县一体化系统及备调系统的建设必要性,研究唐山调度自动化系统从OPEN-3000到D5000系统的升级方案及实现方法。
6、研究数据网的发展在唐山电网调度自动化系统中的重要作用。
7、研究在先进的能量管理系统(EMS)平台下,唐山电网如何通过配套的管理模式,使得调度自动化系统具有实用性、可靠性的应用发展前景。
四、研究方案及难点
(一)、研究方案
本课题将根据我国颁布的电力行业标准及国家电网公司颁发《地区智能电网调度技术支持系统应用功能规范》,结合唐山电网调度自动化建设工程实践,与导师及厂家的技术专家,对调度自动化系统从发展方向到唐山电网具体实践进行深入研究,分析推出当前调度自动化在唐山电网应用的重要性。该课题将着重论证OPEN-3000系统SCADA功能及其高级应用对当代调度自动化系统飞跃发展的完整体现。重点探讨唐山电网地县一体化D5000系统建设方案及其自身优势。
(二)、技术难点
唐山地调范围内110kV以上变电站共计112座,十个县区县调范围内35kV变电站180座。按照国网公司对唐山电网地县一体化及备调容灾系统方案的批复,依据国网公司”大运行”工作标准,唐山电网正在筹建地县一体化系统,调度主站拟采用南瑞科技D5000系统。纵观唐山电网调度自动化得发展史,唐山调度主站系统经历了CC-2000系统、OPEN3000系统以及即将建成的D5000系统,总结这些年调度自动化系统在唐山电网的实践与应用,每个阶段的发展都经历的许多难点与困难,也积累了宝贵的实践经验,为了将D5000系统顺利在唐山电网建成,完善可靠地为调度提供技术支持。今后需要在以下几个方面进行重点研究:
1、唐山高级应用软件在今后的运行维护中,应积极总结运行经验,根据目前运行中发现的问题,改进应用数据库、完善EMS应用软件的各项功能。充分利用计算机网络资源,扩大信息的数量,提高基础信息的质量,从而进一步提高状态估计的精度,提高EMS应用软件的运行指标。
2、使用并完善短路电流计算、最优潮流、安全分析、电压无功优化、智能辅助决策、DTS等高级应用软件的功能,充分发挥其在电力系统的安全、优质、经济运行中的指导和参考作用。
3、加强专业技术人员的培训工作,建设一支有电力系统基础理论知识和计算机基础理论知识相结合的复合性人才队伍。
4、地县一体调度自动化系统建设初期,D5000与OPEN3000之间模型及数据需要同步,需提前制定完善的切改方案,D5000系统确保数据准确性。
5、唐山电网调度自动化系统接入通道多为2M通道,虽然比起数字及模拟通道可靠性及传输速率已经大大提高,但是由于通道方式为专线,因此冗余性差,数据网及双通道方案可弥补其缺点。
6、随着唐山电网规模的扩大,数据网的全覆盖发展,调度自动化高级应用软件对I、II、III区数据共享的要求,需配套完善电力系统二次安全防护措施。
五、预期成果和可能的创新点
电网调度自动化系统是一个动态研究领域,自问世至今一直在发展,以适应电网不断发展的需要。我国电网自改革开放以来,20年中发展迅速,现在全国联网正在进行。电力市场机制也将在全国电网中运营。因而按照电网调度自动化系统的发展方向,加快一体化、标准化的电网调度自动化系统的开发,是当前的需要。
本课题通过研究调度自动化系统在唐山电网的实践与应用,结合唐山电网地县一体化工程的开展,提出符合唐山电网调度自动化的升级方案,以及确保调度自动化系统安全稳定运行的安全措施。结合国内外调度自动化系统的发展方向,提出PAS高级应用软件各种功能的实用性及必要性,为唐山地调提供功能完善的技术支持系统。按照国网公司“大运行“建设要求,论证了建立标准的电网调度自动化技术支持系统运维模式的必要性,为唐山电网调度自動化系统数据的准确性提供有利保障。
六、参考文献
[1] 《地区智能电网调度技术支持系统应用功能规范》 国家电网公司文件
[2] 《地区智能电网调度技术支持系统试点项目实用化要求(试行)》 国家电网公司文件