电网调度操作票系统研究

发表时间:2020/12/30   来源:《中国电业》2020年7月21期   作者:高慧1 万浩浩1
[导读] 电网调度操作票是供电企业实现电网调度的重要依据,电网调度管理的自动化水平有了明显提高。
        高慧1 万浩浩1
        (1:鄂尔多斯电业局,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000)
        摘要:电网调度操作票是供电企业实现电网调度的重要依据,电网调度管理的自动化水平有了明显提高。但是,国内当前的操作票管理自动化水平还相对较低,从而降低了电网调度管理的自动化程度。本文按照鄂尔多斯电业局的电力调度操作票管理实际业务需求,分析研究了电力调度操作票系统的研发技术和过程,可以实现操作票的自动开票和下令,提高了操作票的业务管理自动化水平,能够促进公司的电网调度业务的总体实施效率。
关键字:电网调度;操作票;自动开票;下令
1        引言
        自动化操作票系统的研究主要集中在国内电力系统中,目前国内的众多科研机构、电力部门以及高等院校等都积极开展了相关研究。从技术应用的情况来看,自1996年湖南省电力公司通过和南瑞电气技术公司合作,首度采取自动化的电网调度操作票辅助系统之后,国内类似的相关研究及应用快速发展,目前已经形成了相对较为成熟的技术体系和规范。
2        电力调度操作票概述
        电力调度操作票用于指导电网运维的设备倒闸操作,且和电网的组网拓扑结构存在密切关联,因此简要介绍电力设备倒闸操作的几类状态、电网调度原则以及电网的组网拓扑结构等。
2.1 电力设备倒闸操作状态
        电网调度的核心是电力改备的状态史改,从电力改备运仃状态的角度出发,在电网调度中可以将其划分为如下4种状态类型:
        (1)运行状态。 电气设备正处于投运状态,其倒闸、断路器等全部处于合位状态,相关的继电保护、二次设备都按照电气规范正常投入运行。
        (2)热备用状态。电气设备的运行条件已经充足,各类继保和二次设备已具备带电投运条件,但是设备刀闸、断路器尚未合位,此时只要向设备发送信号电源,或者进行合闸操作,设备即可立即运行。
        (3)冷备用状态。类似于热备用状态,但是各类继保和二次设备未投入,通过向设备发送信号电源或者进行合闸操作,设备仍可立即运行。
        (4)检修状态。电气设备的断路器、刀闸全部处于断开状态,且设备已完成接地保护,各类继保和二次设备全部断开,可以进行设备的安全检查、维修等。
2.2 电力调度操作原则
        电力调度操作票是将电网调度的基本操作以固定规范和格式的形式,创建为操作票据,所以必须按照电网调度操作的基本原则进行。简单来说,电网调度操作的基本原则包括如下方面:合规性原则、安全性原则、保护性原则、有效性原则。
        因此,对于电力调度操作票的拟票和出票工作而言,其核心目标是实现电网的规范性设备状态变换和调度处理,所以在工作过程中需重点考虑如下问题:(1)拟票过程中要实时核对电力系统在模拟调度之后的稳定性,包括有功、无功功率的平衡状态,备用容量等,并考虑必要的安全应对措施。(2)拟票过程中要提前核算电气调度操作可能导致的电网运行状态的变化情况,包括各类电气量是否超限、超负荷等,确保操作指令的正确性。(3)拟票过程中还要提前考虑各类电气设备的保护装置的投退次序和合理性。(4)拟票过程中要考虑电气设备的开关、刀闸操作的规范性,提前考虑是否存在并列操作、带地线送电操作、带负荷拉合闸操作、短引线操作等不合规的危险操作。(5)拟票过程中要考虑出现电气设备缺陷时的操作影响。
2.3 电网组网拓扑结构
        在电网拓扑图中主要由组成电网的电气设备、元件、物理装置等组成。不同的电网拓扑结构会导致电网的稳定性分析、潮流计算分析、电网调度策略等方面出现较大的差异,使得电力调度操作票的拟票方法也相互不一,在实际中需要按照具体情况进行灵活选择。不同的业务环境对于电网拓扑信息化模型的精度要求不同,对于电力调度操作票相关业务而言,电网拓扑数据结构中需要精确到各个电气设备及元件层面,并且直接影响到操作票的拟票方式和出票精度。
3 系统设计
本文的电力调度操作票系统在功能框架中,主要是利用OPEN 3000平台中的电网及电气设备实时运行信息,按照调度操作票的电力技术规范,实现多样化的自动开票服务。
        从总体框架角度来看,系统属于分布式的应用架构,且采用CIS的网络结构,分为服务器端和客户端两大部分,服务器端用以部署本系统的核心服务及数据库服务,客户端则根据调度值班人员所在的地调部门、配调部门以及其他电网调度部门信息化环境,部署在工作主机中,实现操作票的出票、审核及下发等人机交互服务。本系统创建的调度操作票最终发送至OPEN 3000平台中的地调OMS系统,再由对应的厂站现场人员查询和执行。在图右图中给出了本系统的整体功能框架设计结果。             

图1电力调度操作票系统总体框架
        按照图1所示,电力调度操作票系统中,针对调度值班人员的功能主要分为操作票业务流程管理以及系统维护服务,即针对厂站及厂站用户基本信息的内部维护管理。
        在操作票业务流程管理服务中,其后台是用于操作票开票处理的推理机、知识库、历史票以及电网拓扑库,同时还包含了和OPEN 3000平台进行交互的功能服务,用以提供开票所需的电网及电气设备实时状态信息。
        按照开票类型的不同,在操作票出票服务中分为根据历史票进行的编辑开票、图形界面下的图上操作开票以及人工手动开票等方面。在开票过程中所需的历史票数据、知识库数据、电网拓扑数据以及厂站/厂站用户数据,全部保存在数据库中。
        按照系统的总体功能框架,基于专家系统的自动开票功能是本文的电力调度操作票系统研发的关键,其中知识/规则库是自动开票的基础,推理机是自动开票的核心。同时开票过程还需要基于鄂尔多斯电网的拓扑结构紧密相关,因此在自动开票功能的设计中,上述各功能的设计是最重要的工作。推理机的功能核心是依据一定的数据支持,将指定的电气设备从初始态采用一系列的操作指令,转向目标态。按照电力调度操作票系统的交互需求,系统和OPEN3000平台之间的交互包含上行、下行两种交互模式,交互信息类型分为电网实时状态数据、调度操作票下令数据、调度操作票的执行状态数据等。
3        结语
        在电力系统中,针对电网的运行维护管理工作是电力企业日常业务的重要内容,其中包含了电力能源的生产管理、变电管理、配电管理以及配套的营销管理等。在这些业务中,电网运维调度是确保整个电网运维正常运行的重要基础。在电网运维调度工作中,调度人员通过设备倒闸操作,对电力设备的运行状态按照调度需求进行更改和变动。由于人为因素的影响,在电网调度中确保各类调度操作的正确性,避免出现设备误操作是非常关键的问题。
参考文献:
[1] 苗新,张恺.支撑智能电网的信息通信体系[J]﹒电网技术,2017(17): 11-13.
[2] 王智冬,李晖.智能电网的评估指标体系[J].电网技术,2019(17):27-29.
[3] 张文亮,刘壮志.智能电网的研究进展及发展趋势[J]﹒电网技术,2017(13): 12-14.
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