摘 要:本文作者针对电网特点及经济实用性,从厂站端的RTU设备选型、电力通信网络特点及构成到电网调度自动化主站系统,提出适合中小型电网的调度自动化系统建设方案,并分析了系统运行维护方面存在的问题。
关键词:电网 调度信息 运行维护
1 信息采集和命令执行子系统的构建
信息采集和命令执行子系统设置在变电站的运动终端(包括变送器屏、遥控执行屏等)。其运动终端(RTU)与主站配合实现遥测、遥信、遥控、遥调功能。RTU的功能是指RTU对电网的监视和控制能力,也包括RTU的自检、自调和自恢复能力。由于电网监控系统面对一个庞大而错综复杂的对象,RTU所承担的任务不仅数量越来越多,而且也越来越复杂。根据现场模拟输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入五种类型的信号通道数和对信号精确性实时性的要求。在保证整个电网安全稳定运行的前提下,新设备应尽量使每一块RTU内部均可因地适宜的配置各个信号点数和信号类型,可节省RTU的数量及减少信号电缆的用量。通讯方面采用标准的通讯协议和多种通讯方式进行通讯,使其可兼容旧设备又能方便以后的系统升级和扩展。提供两路对外通讯接口,使其传输可靠、结构简单、投资省。
2 信息传输子系统的构建
信息传输子系统采用数字传输系统,其信道采用数字微波、数字光纤等。光纤通讯是目前认为最有前途的一种有线通信方式,其通信容量大、衰耗小、不怕雷击、不受外界电磁干扰。光纤通信系统主要由脉编码调制PCM终端、数字复用设备、光端机、光缆和光中继设备组成。光纤传输的各种模拟和数字信号经过电端机变成数字信号,再送到光端机变成光信号发送出去,接受方则以相反的顺序接受信号。
随着通信技术和制造技术的高速发展,理想的通信方式将成为现实,光纤通信方式以飞速的发展趋势进入市场。其中架空地线复合光缆OPGW、自承式光缆ADSS和缠绕式光缆GW-WOP这三种方式在电力系统很有发展潜力。这三种光纤线路的架设可以利用电力本身的电杆,一方面节约投资;另一方面又保证通信线路的安全。
3 信息的收集处理和控制子系统的构建
信息的采集处理和控制子系统是整个调度系统的高级应用部分,其主要用于收集分散在变电站的实时信息,并对这些信息进行分析和处理,将结果显示给调度员或产生输出命令对系统进行控制。
3.1电网调度自动化系统功能需求
电网调度中心的主要职责有:实现数据采集和安全监视职责,断路器的遥控操作用电力电容器的投切;实现负荷控制职责;向地调传送必要的实时信息。
完整地调度系统主要功能包括PAS功能、DTS功能三大部分。SCADA要实现功能主要有:数据采集功能、数据库管理功能、数据处理功能、人机会话功能、遥控遥调操作功能、事故处理及追忆功能、报表处理功能与模拟屏、大屏幕投影接口功能、动态着色、支持异地值班打印功能、计算机数据通信子系统;PAS功能根据县供电局的情况可适当选用其部分功能,其主要功能有网络拓扑分析能力、状态估计、调度员潮流计算、负荷预测、静态安全分析、短路电流计算、无功电压优化/控制等;DTS功能一般包括调度员培训和运行方式研究和反事故演习。根据县供电局的具体情况,要完全实现SCADA功能、PAS功能可适当选择实现其部分功能,如果有足够经济能力也可以实现DTS功能。
3.2电网调度自动化系统主站性能需求
这里的性能主要指SCADA功能达到的性能指标。其主要包括系统的实时性的准确度指标。
3.2.1系统实时性指标
(1)遥测量越死区传送时间<3s;
(2)遥信变位传送时间<2s;
(3)从遥信变化信息到达前置机到告警信息推出时间≤1s;
(4)遥控/遥调命令传送时间<2s;
(5)前置主备通道自动切换时间<5s;
(6)系统实时数据扫描时间1～5s;
(7)计算机远程网络通信实时数据传送时间<5s;
(8)90%画面调出时间≤1s,其佘画面调出时间≤2s;
(9)画面实时数据刷新周期1～5s;
(10)MIS网实时数据更新周期<4s;
(11)应用编程接口从实时数据库读/写10000条记录的响应时间≤3s;
(12)系统故障恢复时间<20s。
3.2.2系统准确度指标
(1)遥测越死区传送整定最小值≥0.5%;
(2)遥测合格率>99.9%;
(3)遥信准确率为100%;
(4)遥控(调)准确率为100%(通信信道正常与RTU正常的情况下);
(5)每5s可处理状态的变位不少于300个;
(6)每5s可处理越死区的模拟量不少于3000个;
(7)每5s可接受实时量不少于于10000个。
3.3电网调度自动化系统主站配置方案
调度可根据当地的电网发展水平、经济发展水平、人员素质以及投入资金决定调度自动化系统所需要的功能,确定相应的硬件配置方案,并确保满足系统建设原则中相关要求。系统配置应具有较高的可靠性,维护方便,投资适中,能满足热备份和处理数据量较大的需要。
3.4人机联系子系统
电网调度自动化技术的发展要求调度人员在先进的自动化系统的协助下充分深入和及时的掌握电力系统实时运行状态,做出正确的决策和采取相应的措施,使电力系统能够更加安全、经济的运行。人机联系子系统从电力系统收集到的信息,经过计算加工处理后,通过各种显示装置反馈运行人员。运行人员根据这些信息充分、深入和及时地掌握电力系统实时运行状态,做出决策后,再通过键盘、鼠标、显示屏触摸等操作手段,对电力系统进行控制。
4 系统运行维护方面存在的问题和建议
4.1缺乏相应的专业技术人员
目前,电网调度自动化系统已初步建立并运行,但由于缺乏相应的专业技术人员,运行维护跟不上,系统运行安全性和稳定性不能保证,影响了系统效率和系统功能的发挥。应根据电网调度自动化系统的建设及时配置专业技术人员,全程跟踪、熟悉、学习和掌握系统有关的知识、技术,便于系统的运行和维护工作。
4.2缺乏相应的管理制度
调度自动化系统投入运行以后,由于缺乏运行和管理经验,没有及时制定各种民管理制度,系统的运行维护工作无制度可依。为确保系统的安全、稳定运行,应及时学习和制定相应的各种管理制度。
4.3重使用、轻管理
虽然调度自动化系统运行以后,存在重使用、轻管理现象。不重视专业技术人员的配置学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行,应及时纠正这种现象,实现使用和管理并重。
5 结束语
总之,调度自动化系统是一项较为复杂的、长期的系统工程,应在上级单位的统一管理和领导下有计划有步骤的实施,真正的发挥系统的重要作用,使其适应将来电网发展形势的需要,又能满足电网系统的科学管理发展的要求。
参加文献:
1.吴文辉.电网调度自动化系统工程设计[J].江西电力,2006
2.覃家露.电网调度自动化系统的运用及思考[J].供用电,2005
3.唐家明.调度自动化技术在县调中的应用[J].电工应用技术,2006
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