论文部分内容阅读
【摘要】随着国家经济的飞速发展，用电负荷持续增长。为了有效缓解电力供需紧张的局面，确保公司重要用户的供电可靠性，提出了负荷拉路的程序化控制这一新的负荷控制措施。本文介绍了程序化控制设计原则及其原理，并通过其在电网中的应用试验验证了负荷拉路程序控制在应对电网大负荷的快速控制负荷能力，及其在遇到故障和需要急停时的可行性和有效性。负荷拉路程序化控制不仅减少了值班员的工作量，而且确保了电网的安全、稳定运行，为公司及电力用户带了显著的经济效益。
【关键词】负荷拉路;程序化控制;五防系统
引言
近年来随着国家经济的飞速发展，地区电网的用电负荷持续增长，为了有效缓解电力供需紧张的局面，供电公司采取加快电网建设、提高输电能力等措施努力缓解电力紧张局面。尽管如此，电网状况仍不容乐观，于是全面实施错峰、避峰、限电和拉电等需求侧缺电应急方案和措施成为电网调度系统缓解电力供需紧张的一个重要手段，它能够快速有效地保障电网的安全稳定运行，降低缺电对生产及人民生活的影响。
1.负荷拉路
负荷拉路是指在电力系统中拉开供电线路断路器，强行停止供电的措施。在特定的用电环境无法达到满负荷运载需求时，中断一个区域或部分地方的电力供应，一般多发于夏季。负荷拉路不是单一的负荷操作，需要在短时间内按照事故预案迅速控制大量负荷。以往的负荷拉路需要按照事故预案逐一对负荷进行拉路，反复选择开关、输入口令，监控系统中传统的单点遥控功能已难以满足电网调度人员对当前电网供需平衡控制的需求。
随着断路器、隔离开关、接地隔离开关等一次设备电动控制技术的逐步成熟并被普遍应用，使得倒闸操作采用程序控制方式实现的条件已经具备。负荷拉路的程序化控制是根据目前电网的负荷特性和日益发展的供需形势提出的一种新的负荷控制措施，其能对倒闸操作实现程序化控制，即通过监控系统软件，自动执行满足防误操作校验的程序来完成系列倒闸操作，能够更快完成应急响应，进一步提高工作效率，同时，杜绝各种人为因素造成的误操作，从根本上解决倒闸操作中的快速性与安全性之间的矛盾，其作为缺电应急方案实施的主要技术手段，在供电部门进行紧急拉路操作和拉闸限电操作中起到非常重要的作用。
2.程序化控制原理
负荷拉路程序化操作就是预先定义好操作序列，实际操作时完全按照预先定义序列或者根据该序列自适应形成实际操作序列，以达到“一键操作”的目的。作为远程遥控系统其稳定性和可靠性极其重要，且抗干扰能力要强。同时，在进行程序操作时要实时显示出整个操作序列的内容，并能够通过颜色区分已完成操作项、正在操作项和未操作项，以便于监视和控制。还要注重实用性和多样性相结合，信息按层次分流。横向站点拉断路器的程序操作可在不同受控站间同步进行。并根据《国网公司防止电气误操作安全管理规定》的要求，在设备操作回路中串入一个可控的节点（遥控闭锁继电器），从而在硬件上实现对遥控操作强制性闭锁的防误要求。在整个程序操作过程中，若发现有意外情况时可人工干预，立即退出程序操作。这些就要求负荷拉路的程序化控制要依据可靠性、实时性、实用性、防误性、可控性的原则进行设计。作为程序化控制的实施端，调度自动化主站系统承担着主要的功能实施。调度自动化主站系统负荷拉路程序化控制流程如图1所示。
图1 负荷拉路程序化控制流程
为满足电网应急情况下拉停主变、紧急减负荷、超供电拉路等措施的尽快实施，采用预先设置的方式来实现，即通过固化调度部门核发的内容和顺序，事先已录入预设库中。“预先设置”方式操作人员根据调度人员实际布置的具体操作项目和顺序，在五防主机的预设库中进行选择并直接显示、核对预设库中要执行的内容，确认正确并输入操作密码后触发执行。执行过程中，自动化系统每一步的操作如同“实时组合”方式，都受五防系统的核对与确认。当设备实际状态与预设库中变位目的不一致时;被操作设备发生即发性缺陷而影响运行安全时;应急情况下需改变操作序列或顺序时等情况，需要在程序操作中设置人为干预的中断功能。主站系统在程序化控制的整个序列组合定义及操作的过程中，必须确保遥控点号正确、遥控操作正确，防止误操作的发生;因此防误处理在整个操作流程中起到非常重要的作用。程序化控制防误处理应具有如下功能：
（1）自动屏蔽遥控组合中的不符合要求的参控点，同时给出当前状态及屏蔽原因，以方便操作人员及时修正。
（2）重要操作点防误启动时，在屏蔽操作的同时提示操作员，以确保整个交互式操作的顺利进行。
（3）程序化控制功能根据需要由电力调度主站系统的管理者决定是否开放，一旦该功能被屏蔽，则批量遥控操作失效，同时给出功能被禁止的提示。
3.程序操作验证
3.1 试验原则
为检验负荷拉路程序控制在应对电网大负荷的快速控制负荷能力，及其在遇到故障和需要急停时的可行性和有效性，进一步完善负荷控制的技术手段。供电公司进行了程序化操作试验。
根据《地调2014年应急负荷控制专用序位》按顺序提前输入程序中，操作时调出此程序。为确保试验中对电网正常运行不造成影响，试验利用基建验收的变电站全站设备及已运行220kV、110kV站出线的备用线路进行。试验不但要对同一个变电站的设备顺序下发遥控命令，还要对不同的变电站设备同时下发遥控命令，当遇到某个开关不能执行遥控时，不会停止，自动下发对下一个开关的遥控命令。只有操作员点击“停止”时，序列中的遥控才会停止。
3.2 试验方案
试验由三个组成：
试验一：检查顺序操作时，程序化操作能力。设定3-4个变电站，同时发令，按顺序进行，执行序列一。执行序列一之前，将不参加试验的变电站，进行遥控封锁，在序列一顺利执行后，将其余各站遥控解封锁。
试验二：检查遇到故障时，程序的可行性。设定3-4个变电站，同时发令，不按给定顺序进行，并设置故障（将两个开关手把设置为就地）。执行序列二，最后做恢复作。
试验三：检查程序化操作的急停功能。按照序列二，顺序进行，试验“停止”功能。
3.3 试验结果
为了比较程序化控制与传统单点遥控的优越性，更好的分析总结，我们分别将三次试验控制开始的时间和结果时间进行了记录。表1为程序化控制三次试验时间。
表1 负荷拉路程序化控制试验时间
主站 试验一（顺序） 试验二（混序） 试验三（停止）
第一个开关动作时间 09：39：01 10：18：21 10：43：59
最后一个开关动作时间 09：39：51 10：19：18 10：51：24
试验结果如下：
（1）试验一批次操作顺利，告警反馈信号均正常。
（2）试验二设置的三个故障致使三个开关不能正常控分，试验现场正常。
（3）试验三进行“试停”试验，试验一开始即点“停止”，共控出10路开关才停止。“继续”执行后，程序显示系统重新开始发令继续操作。这是因顺序拉路程序执行较快，停止过程需要程序执行时间，此问题需要进一步解决。
在近1个月的使用过程中，我们共使用其进行遥控开关约32次，平均操作时间仅为2.5秒/个，整个负荷拉路平均时间为1.9分钟/组，相比实施前的11.8分钟/组，减少用时9.9分钟，降幅83.9%！实现了缩短负荷拉路的时间、增加了设备的预控能力。
参考文献
[1]胡兆光.需求侧管理在中国的应用与实施[J].电力系统自动化，2001，25（1）：41-44.
[2]张健，杨建平.遥控技术在保障上海电网安全稳定运行中的应用[J].上海电力，2007，20（3）：283-285.
[3]韩冬，韩驰，张喜林.调度自动化系统遥控安全机制问题[J].吉林电力，2004（6）：24-26.
[4]杨艳.电网调度自动化系统常见故障及解决措施[J].沿海企业与科技，2009（7）：96-98.
[5]陈庆彬，谢志坚.地区级供电企业如何应对迎峰度夏[J].中国电力企业管理，2008（8）：48-49.
【关键词】负荷拉路;程序化控制;五防系统
引言
近年来随着国家经济的飞速发展，地区电网的用电负荷持续增长，为了有效缓解电力供需紧张的局面，供电公司采取加快电网建设、提高输电能力等措施努力缓解电力紧张局面。尽管如此，电网状况仍不容乐观，于是全面实施错峰、避峰、限电和拉电等需求侧缺电应急方案和措施成为电网调度系统缓解电力供需紧张的一个重要手段，它能够快速有效地保障电网的安全稳定运行，降低缺电对生产及人民生活的影响。
1.负荷拉路
负荷拉路是指在电力系统中拉开供电线路断路器，强行停止供电的措施。在特定的用电环境无法达到满负荷运载需求时，中断一个区域或部分地方的电力供应，一般多发于夏季。负荷拉路不是单一的负荷操作，需要在短时间内按照事故预案迅速控制大量负荷。以往的负荷拉路需要按照事故预案逐一对负荷进行拉路，反复选择开关、输入口令，监控系统中传统的单点遥控功能已难以满足电网调度人员对当前电网供需平衡控制的需求。
随着断路器、隔离开关、接地隔离开关等一次设备电动控制技术的逐步成熟并被普遍应用，使得倒闸操作采用程序控制方式实现的条件已经具备。负荷拉路的程序化控制是根据目前电网的负荷特性和日益发展的供需形势提出的一种新的负荷控制措施，其能对倒闸操作实现程序化控制，即通过监控系统软件，自动执行满足防误操作校验的程序来完成系列倒闸操作，能够更快完成应急响应，进一步提高工作效率，同时，杜绝各种人为因素造成的误操作，从根本上解决倒闸操作中的快速性与安全性之间的矛盾，其作为缺电应急方案实施的主要技术手段，在供电部门进行紧急拉路操作和拉闸限电操作中起到非常重要的作用。
2.程序化控制原理
负荷拉路程序化操作就是预先定义好操作序列，实际操作时完全按照预先定义序列或者根据该序列自适应形成实际操作序列，以达到“一键操作”的目的。作为远程遥控系统其稳定性和可靠性极其重要，且抗干扰能力要强。同时，在进行程序操作时要实时显示出整个操作序列的内容，并能够通过颜色区分已完成操作项、正在操作项和未操作项，以便于监视和控制。还要注重实用性和多样性相结合，信息按层次分流。横向站点拉断路器的程序操作可在不同受控站间同步进行。并根据《国网公司防止电气误操作安全管理规定》的要求，在设备操作回路中串入一个可控的节点（遥控闭锁继电器），从而在硬件上实现对遥控操作强制性闭锁的防误要求。在整个程序操作过程中，若发现有意外情况时可人工干预，立即退出程序操作。这些就要求负荷拉路的程序化控制要依据可靠性、实时性、实用性、防误性、可控性的原则进行设计。作为程序化控制的实施端，调度自动化主站系统承担着主要的功能实施。调度自动化主站系统负荷拉路程序化控制流程如图1所示。
图1 负荷拉路程序化控制流程
为满足电网应急情况下拉停主变、紧急减负荷、超供电拉路等措施的尽快实施，采用预先设置的方式来实现，即通过固化调度部门核发的内容和顺序，事先已录入预设库中。“预先设置”方式操作人员根据调度人员实际布置的具体操作项目和顺序，在五防主机的预设库中进行选择并直接显示、核对预设库中要执行的内容，确认正确并输入操作密码后触发执行。执行过程中，自动化系统每一步的操作如同“实时组合”方式，都受五防系统的核对与确认。当设备实际状态与预设库中变位目的不一致时;被操作设备发生即发性缺陷而影响运行安全时;应急情况下需改变操作序列或顺序时等情况，需要在程序操作中设置人为干预的中断功能。主站系统在程序化控制的整个序列组合定义及操作的过程中，必须确保遥控点号正确、遥控操作正确，防止误操作的发生;因此防误处理在整个操作流程中起到非常重要的作用。程序化控制防误处理应具有如下功能：
（1）自动屏蔽遥控组合中的不符合要求的参控点，同时给出当前状态及屏蔽原因，以方便操作人员及时修正。
（2）重要操作点防误启动时，在屏蔽操作的同时提示操作员，以确保整个交互式操作的顺利进行。
（3）程序化控制功能根据需要由电力调度主站系统的管理者决定是否开放，一旦该功能被屏蔽，则批量遥控操作失效，同时给出功能被禁止的提示。
3.程序操作验证
3.1 试验原则
为检验负荷拉路程序控制在应对电网大负荷的快速控制负荷能力，及其在遇到故障和需要急停时的可行性和有效性，进一步完善负荷控制的技术手段。供电公司进行了程序化操作试验。
根据《地调2014年应急负荷控制专用序位》按顺序提前输入程序中，操作时调出此程序。为确保试验中对电网正常运行不造成影响，试验利用基建验收的变电站全站设备及已运行220kV、110kV站出线的备用线路进行。试验不但要对同一个变电站的设备顺序下发遥控命令，还要对不同的变电站设备同时下发遥控命令，当遇到某个开关不能执行遥控时，不会停止，自动下发对下一个开关的遥控命令。只有操作员点击“停止”时，序列中的遥控才会停止。
3.2 试验方案
试验由三个组成：
试验一：检查顺序操作时，程序化操作能力。设定3-4个变电站，同时发令，按顺序进行，执行序列一。执行序列一之前，将不参加试验的变电站，进行遥控封锁，在序列一顺利执行后，将其余各站遥控解封锁。
试验二：检查遇到故障时，程序的可行性。设定3-4个变电站，同时发令，不按给定顺序进行，并设置故障（将两个开关手把设置为就地）。执行序列二，最后做恢复作。
试验三：检查程序化操作的急停功能。按照序列二，顺序进行，试验“停止”功能。
3.3 试验结果
为了比较程序化控制与传统单点遥控的优越性，更好的分析总结，我们分别将三次试验控制开始的时间和结果时间进行了记录。表1为程序化控制三次试验时间。
表1 负荷拉路程序化控制试验时间
主站 试验一（顺序） 试验二（混序） 试验三（停止）
第一个开关动作时间 09：39：01 10：18：21 10：43：59
最后一个开关动作时间 09：39：51 10：19：18 10：51：24
试验结果如下：
（1）试验一批次操作顺利，告警反馈信号均正常。
（2）试验二设置的三个故障致使三个开关不能正常控分，试验现场正常。
（3）试验三进行“试停”试验，试验一开始即点“停止”，共控出10路开关才停止。“继续”执行后，程序显示系统重新开始发令继续操作。这是因顺序拉路程序执行较快，停止过程需要程序执行时间，此问题需要进一步解决。
在近1个月的使用过程中，我们共使用其进行遥控开关约32次，平均操作时间仅为2.5秒/个，整个负荷拉路平均时间为1.9分钟/组，相比实施前的11.8分钟/组，减少用时9.9分钟，降幅83.9%！实现了缩短负荷拉路的时间、增加了设备的预控能力。
参考文献
[1]胡兆光.需求侧管理在中国的应用与实施[J].电力系统自动化，2001，25（1）：41-44.
[2]张健，杨建平.遥控技术在保障上海电网安全稳定运行中的应用[J].上海电力，2007，20（3）：283-285.
[3]韩冬，韩驰，张喜林.调度自动化系统遥控安全机制问题[J].吉林电力，2004（6）：24-26.
[4]杨艳.电网调度自动化系统常见故障及解决措施[J].沿海企业与科技，2009（7）：96-98.
[5]陈庆彬，谢志坚.地区级供电企业如何应对迎峰度夏[J].中国电力企业管理，2008（8）：48-49.