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摘要:电力在当今工业生产和日常生活中占有重要的地位,人们渐渐对电力形成依赖性,很难适应没有电力的生活。为保证电网可靠供电,采用一套符合实际需要、满足技术要求的电力调度监控系统就显得至关重要。未来的区域性智能电力调度监控系统能够实现信息交互共享,并且具有超强的系统间冗余和组合能力,最终构成一个庞大的智能化系统。该智能化系统能够整合各区域智能系统的信息,获得全面的电网模型,实现大范围智能调度,增强电网稳定性,能够根据电网运行数据和调度策略实现智能调度,进一步提高电网供电可靠性。
关键词:电力系统;调度;监控系统;分析
1.电力调度监控系统主要功能
在电力行业科学技术水平提高的促进下,我国的智能电网调度监控技术水平有了显著的提高。当前的电力调度监控系统应用计算机及网络技术对各管理环节进行监视和控制。以此为基础,调度员能够便捷清楚的掌握目前电网运行状况以及需要,从整体出发做出准确合理的调度操作。
输配电线路中的各主要参数的测量和数据收集,是电力调度监控系统工作的主要内容,其测量对象主要包括电压、电流、电度、开关的分闸与合闸等。目前变电站的设备管理层能够为工作人员提供相关数据处理平台,通过对信号模拟量测定数据的处理,为后续的调节变电站运行控制提供依据。
电力调度监控系统的另一重要功能是实现控制命令和操作数据传输的通道作用。在进行电力调度时,工作人员的控制操作是在数据平台集中进行的,而这些动作以各种信号形式在系统内部传输,最终送达控制设备端,形成一定运行状态,达到控制的目的;同时,在控制动作产生后,监控系统还会将变化后的设备运行参数反馈给控制人员,使其及时了解控制效果,对电力调度系统工况进行进一步的调节修改,最终达到最佳实际输配电工作状态,实现调度监控的作用。
2.电力调度监控系统方案设计要素
在电力调度监控系统的构建时,出于其多个监控中心局域网并行特点的考虑,要实现监控系统支持全IP组网与多级组网,以此满足电力各级部门对图像监控的不同需求,使得操作平台的工作方式更贴近电力行业垂直管理模式和电力系统管理的实际需求。
2.1分层控制原则
在进行方案设计时,要以调度中心、集控中心和变电站为核心,分层次的构建三级监控网络,实现数据采集分析分层有序进行,确保所得信息的真实性和可靠性,为进一步的调度操作提供良好的数值参考。
2.2先进性原则
在实际组建电力调度监控网络的过程中,无论是软件还是硬件的选取,都应留有一定的富余量,即贴近主流技术、稍有超前,确保设备的兼容性和可拓展性,在满足具体调度监控要求的基础上,减少后续系统升级产生的成本投入。
2.3可靠性原则
任何工业系统在实际工作中,其控制部分都不是唯一的,大多留有备用设备,确保其在出现故障时仍能顺利运行。电力调度监控系统同样遵循这一规律,系统内部一般支持双机备份功能,在部分监控设备异常时,仍能有效获取调度信息,完成控制指令的下达传送。
2.4兼容扩展原则
当前的工业控制领域发展日新月异,新技术层出不穷,所以在进行监控系统硬件的选择时,要考虑其后续的功能扩展和新设备添加中的兼容性,使其能够更为便利地融合多重更新设备。
3.电力调度监控系统硬件配置
根据系统整体设计方案,监控系统硬件体系主要包括前置服务器、实时服务器、历史服务器、磁盘阵列、调度工作站、维护工作站等设备。下面对硬件体系的各个组成部分进行介绍:
3.1前置服务器
前置服务器的任务是对接收到的电网数据进行接收和预处理:对上传的报文进行规约转换,将报文翻译为变电站遥测、遥信数据的原始值数据;并将处理好的数据发送到实时服务器。对硬件的要求:计算机的实时通讯方面的处理能力要强,计算性能和内存要能够满足通道信息处理要求,包括规约处理、数据的预处理。
3.2实时服务器
实时服务器负责存储当前的实时状态数据,是监控系统的数据处理中心;实时服务器接收前置服务器传来的数据并进行再处理,获得变电站遥测、遥信数据的实际值,并周期性的存储到数据库中,同时向其他应用模块或系统传输实时数据。对硬件的要求:有较强的计算性能,对CPU和内存有较高要求,同时因为监控系统容量的扩展通常首先需要实时服务器的升级,所以实时服务器本身CPU、内存等扩展能力、系统的整体计算性能是重点参考因素。
4.电力调度监控系统工作实现流程
电网调度工作是以各级变电站的监督控制为基础展开的。因此,实现电力系统安全高效运行,就要保证变电站的监控工作落到实处,使整体系统内部各种设备的调控遵循行业规律,贴近实际需求,收集到全面具体准确的工况信息,在出现异常时能够及时发出告警,引导操作人员发出正确的控制指令。
4.1监控记录
电力调度系统运行过程中,监控系统记录对状态变化进行记录,主要包括事故状态变化,响应状态变化和计算机监控系统异常状态等。这些信息的记录按时序执行,涵盖了事故发生前后的各种主要模拟量变化信息,对于事后故障溯源分析有着重要意义。
4.2报警装置
确定调度系统出现异常后,对操作人员进行告警。报警处理分两种方式,一种是事故报警,另一种是预告报警。前者包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号。后者包括状态异常信息、模拟量越限/复限、计算机站控系统部件以及间隔层单元的状态异常等。
4.3调度人员及时处理
调度人员得到告警后,对异常状态进行处理。在一体化控制过程中,要确保操作平台具有必须的实现功能,确保电力调度监控工作的进行遵循合理的步骤规范,提高运行人员在电气设备操作过程汇总的合理性和安全性。另还可实现任意遥控操作间的互相闭锁,并且可对用户开放,闭锁条件可由用户自行设定。
4.4系统修复
故障处理结束后,对调度系统进行修复维护。对计算机站控系统的各个设备进行状态检查,通过在线自诊断确定故障发生的部位,用交互方式在线对数据库中的各个数据项进行修改和增删,及时处理故障完成修复工作,保证调度系统能够尽快投入运行。
5.电力调度监控系统应用效果
信息全面化和可视化是当前智能电网调度工作的两大特点,综合了当前主要工业控制领域的先进技术。电力调度监控系统可以将变电站的远程实时图像信息通过现有的电力通信网传输到巡检中心等相关部门,进行日常监控、应急分析和现场决策,提高电量供应的可靠性以及电网设备运行维护的效率。
电力调度监控系统不仅可以在监控中心对监控现场的设备和环境进行远程全天候监控,及时发现设备隐患,对故障或事故进行有效处理。同时,可以将监控现场状况实时传送到电力调度、电力安全部门、操作巡检队等相关职能管理部门,实现各取所需的分专业管理,减少原理电力管理的中间环节,提高供电管理效率和整体自动化水平,减少供电管理成本。
6.结束语
电力技术的飞速发展,对调度监控工作提出了新的要求。结合先进科学技术和电气设备,实现自动化、精确化、少人化的监控是当前的主要研究方向。通过电力调度监控系统对变电站内设备运行情况远程监视、现场工作行为远程监督,可实现监控现场的可视化调度,及时掌握电网整体运行状态,实现监控中心与监控現场之间的数据指令顺畅传输,降低误操作和违规运行等人为故障产生的可能性,提高调度零误操作和综合监控系统的工作水平。
参考文献:
[1]余臻.电力系统远程监控的若干问题研究[D].厦门大学,2008.
[2]罗毅.电力系统安全监控的理论及方法研究[D].华中科技大学,2004.
[3]吴永志.电力系统调度自动化技术的应用与发展[J].中国高新技术企业,2011,13:127-128.
关键词:电力系统;调度;监控系统;分析
1.电力调度监控系统主要功能
在电力行业科学技术水平提高的促进下,我国的智能电网调度监控技术水平有了显著的提高。当前的电力调度监控系统应用计算机及网络技术对各管理环节进行监视和控制。以此为基础,调度员能够便捷清楚的掌握目前电网运行状况以及需要,从整体出发做出准确合理的调度操作。
输配电线路中的各主要参数的测量和数据收集,是电力调度监控系统工作的主要内容,其测量对象主要包括电压、电流、电度、开关的分闸与合闸等。目前变电站的设备管理层能够为工作人员提供相关数据处理平台,通过对信号模拟量测定数据的处理,为后续的调节变电站运行控制提供依据。
电力调度监控系统的另一重要功能是实现控制命令和操作数据传输的通道作用。在进行电力调度时,工作人员的控制操作是在数据平台集中进行的,而这些动作以各种信号形式在系统内部传输,最终送达控制设备端,形成一定运行状态,达到控制的目的;同时,在控制动作产生后,监控系统还会将变化后的设备运行参数反馈给控制人员,使其及时了解控制效果,对电力调度系统工况进行进一步的调节修改,最终达到最佳实际输配电工作状态,实现调度监控的作用。
2.电力调度监控系统方案设计要素
在电力调度监控系统的构建时,出于其多个监控中心局域网并行特点的考虑,要实现监控系统支持全IP组网与多级组网,以此满足电力各级部门对图像监控的不同需求,使得操作平台的工作方式更贴近电力行业垂直管理模式和电力系统管理的实际需求。
2.1分层控制原则
在进行方案设计时,要以调度中心、集控中心和变电站为核心,分层次的构建三级监控网络,实现数据采集分析分层有序进行,确保所得信息的真实性和可靠性,为进一步的调度操作提供良好的数值参考。
2.2先进性原则
在实际组建电力调度监控网络的过程中,无论是软件还是硬件的选取,都应留有一定的富余量,即贴近主流技术、稍有超前,确保设备的兼容性和可拓展性,在满足具体调度监控要求的基础上,减少后续系统升级产生的成本投入。
2.3可靠性原则
任何工业系统在实际工作中,其控制部分都不是唯一的,大多留有备用设备,确保其在出现故障时仍能顺利运行。电力调度监控系统同样遵循这一规律,系统内部一般支持双机备份功能,在部分监控设备异常时,仍能有效获取调度信息,完成控制指令的下达传送。
2.4兼容扩展原则
当前的工业控制领域发展日新月异,新技术层出不穷,所以在进行监控系统硬件的选择时,要考虑其后续的功能扩展和新设备添加中的兼容性,使其能够更为便利地融合多重更新设备。
3.电力调度监控系统硬件配置
根据系统整体设计方案,监控系统硬件体系主要包括前置服务器、实时服务器、历史服务器、磁盘阵列、调度工作站、维护工作站等设备。下面对硬件体系的各个组成部分进行介绍:
3.1前置服务器
前置服务器的任务是对接收到的电网数据进行接收和预处理:对上传的报文进行规约转换,将报文翻译为变电站遥测、遥信数据的原始值数据;并将处理好的数据发送到实时服务器。对硬件的要求:计算机的实时通讯方面的处理能力要强,计算性能和内存要能够满足通道信息处理要求,包括规约处理、数据的预处理。
3.2实时服务器
实时服务器负责存储当前的实时状态数据,是监控系统的数据处理中心;实时服务器接收前置服务器传来的数据并进行再处理,获得变电站遥测、遥信数据的实际值,并周期性的存储到数据库中,同时向其他应用模块或系统传输实时数据。对硬件的要求:有较强的计算性能,对CPU和内存有较高要求,同时因为监控系统容量的扩展通常首先需要实时服务器的升级,所以实时服务器本身CPU、内存等扩展能力、系统的整体计算性能是重点参考因素。
4.电力调度监控系统工作实现流程
电网调度工作是以各级变电站的监督控制为基础展开的。因此,实现电力系统安全高效运行,就要保证变电站的监控工作落到实处,使整体系统内部各种设备的调控遵循行业规律,贴近实际需求,收集到全面具体准确的工况信息,在出现异常时能够及时发出告警,引导操作人员发出正确的控制指令。
4.1监控记录
电力调度系统运行过程中,监控系统记录对状态变化进行记录,主要包括事故状态变化,响应状态变化和计算机监控系统异常状态等。这些信息的记录按时序执行,涵盖了事故发生前后的各种主要模拟量变化信息,对于事后故障溯源分析有着重要意义。
4.2报警装置
确定调度系统出现异常后,对操作人员进行告警。报警处理分两种方式,一种是事故报警,另一种是预告报警。前者包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号。后者包括状态异常信息、模拟量越限/复限、计算机站控系统部件以及间隔层单元的状态异常等。
4.3调度人员及时处理
调度人员得到告警后,对异常状态进行处理。在一体化控制过程中,要确保操作平台具有必须的实现功能,确保电力调度监控工作的进行遵循合理的步骤规范,提高运行人员在电气设备操作过程汇总的合理性和安全性。另还可实现任意遥控操作间的互相闭锁,并且可对用户开放,闭锁条件可由用户自行设定。
4.4系统修复
故障处理结束后,对调度系统进行修复维护。对计算机站控系统的各个设备进行状态检查,通过在线自诊断确定故障发生的部位,用交互方式在线对数据库中的各个数据项进行修改和增删,及时处理故障完成修复工作,保证调度系统能够尽快投入运行。
5.电力调度监控系统应用效果
信息全面化和可视化是当前智能电网调度工作的两大特点,综合了当前主要工业控制领域的先进技术。电力调度监控系统可以将变电站的远程实时图像信息通过现有的电力通信网传输到巡检中心等相关部门,进行日常监控、应急分析和现场决策,提高电量供应的可靠性以及电网设备运行维护的效率。
电力调度监控系统不仅可以在监控中心对监控现场的设备和环境进行远程全天候监控,及时发现设备隐患,对故障或事故进行有效处理。同时,可以将监控现场状况实时传送到电力调度、电力安全部门、操作巡检队等相关职能管理部门,实现各取所需的分专业管理,减少原理电力管理的中间环节,提高供电管理效率和整体自动化水平,减少供电管理成本。
6.结束语
电力技术的飞速发展,对调度监控工作提出了新的要求。结合先进科学技术和电气设备,实现自动化、精确化、少人化的监控是当前的主要研究方向。通过电力调度监控系统对变电站内设备运行情况远程监视、现场工作行为远程监督,可实现监控现场的可视化调度,及时掌握电网整体运行状态,实现监控中心与监控現场之间的数据指令顺畅传输,降低误操作和违规运行等人为故障产生的可能性,提高调度零误操作和综合监控系统的工作水平。
参考文献:
[1]余臻.电力系统远程监控的若干问题研究[D].厦门大学,2008.
[2]罗毅.电力系统安全监控的理论及方法研究[D].华中科技大学,2004.
[3]吴永志.电力系统调度自动化技术的应用与发展[J].中国高新技术企业,2011,13:127-128.