电网调度自动化管理系统的设计与实现 于磊

发表时间:2021/1/11   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:1于磊 2周杰 3朱国林 4魏民
[导读] 摘要:随着近几年社会经济的迅速发展,我国的电力系统的电网管理、电网调度已逐渐由计算机控制的形式运行,保证了电网运行的安全性,但在电网调度运行管理方面还存在着许多的重复劳动现象,如生产运行、设备管理,这不但加大了工作人员的工作压力,还导致一些决策不具有科学性。
        1.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;2.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;3.国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司;4.国网盐城市大丰区供电公司;
        摘要:随着近几年社会经济的迅速发展,我国的电力系统的电网管理、电网调度已逐渐由计算机控制的形式运行,保证了电网运行的安全性,但在电网调度运行管理方面还存在着许多的重复劳动现象,如生产运行、设备管理,这不但加大了工作人员的工作压力,还导致一些决策不具有科学性。因此电网调度运行管理系统的实行已是必然趋势,从而使调度管理更具规范化、系统化。本文主要对电网电力调度运行管理系统的设计和实现进行详细的研究分析。
        关键词:电网电力;调度运行;管理系统;设计实现
        1电力调度运行管理系统设计与实现的研究意义
        调度管理系统是实现地、县电网调度规范化、流程化和一体化管理的技术保障。主要实现地、县电网调度基础信息的统一维护和管理;主要生产业务的规范化、流程化管理;调度专业和并网电厂的综合管理;电网安全、运行、计划、二次设备等信息的综合分析评估和多视角展示与发布;调度机构内部综合管理等。调度生产业务的规范化、流程化、一体化管理:依据技术支持系统功能规范,全面梳理调度生产各项业务流程,通过基础平台统一工作流系统,强化调度电力调度提供和反馈的及时性和准确性,实现业务管理的流程化、规范化、标准化,实现业务流程的完整闭环。实现全方位信息的分析决策能力的提升:通过与技术支持系统其他各类应用的信息共享,以及采集、存储外系统的数据进行信息加工和处理,将不同专业的数据和应用,实现横向的融合贯通。并提供一整套统计分析工具和先进的调度生产管理分析方法,提高生产管理的决策水平和决策效率,减轻统计分析工作强度,提高专业化管理深度。
        2电网风电调度自动化系统设计
        2.1风电功率预测系统。风电功率预测系统能够对风电机组各种数据进行科学的预测。该系统能够根据风电场所在地理区域的气候特征以及风电场以往的数据使用物理与统计方法来构建模型,对风电场的各种数据进行预测。当前风电功率预测系统所使用的为单机系统配置,其中功率预测服务器来进行所有的数据预测所需要的工作,例如数据采集、数据处理等。通过风电功率预测系统所得出的预测结果电网调度机构能够有条理科学的安排发电计划,合理的降低系统的旋转备用容量,从而提升电网的经济性与工作效率。
        2.2有功功率控制系统。有功功率控制系统所使用的方式是与传统AGC 的调度方式相似,即为利用风电机组自身的有功功率控制的特征,将风电场的所有指令根据最优状态进行分配,自动控制风电场每一台机组的工作,在保证电网安全运行的基础上最大程度的提升风电场的有功输出,进而力求实现风电场机组能够发挥最大的功效。另外,有功功率控制系统还能够利用遥控的方式来对风电进组进行实时启停与控制,可以在紧急情况的时候随时控制风电机组的启停。有功功率控制系统结构包括调度中心站、控制主站、风电场控制子站以及风电机组现地控制等。在系统结构中的调度中心能够根据风电场预测系统所预测的相关数据来实现风电功率、电量参加发供电支架女的平衡。其中控制主站能够把调度中心站所形成的各个受控风电场的允许最大功功率发电曲线下发到对应的风电场来工作,以最大程度的接纳风电。
        2.3自动电压控制系统。电压- 无功控制是风电场调度工作中最为核心的问题。不论是风电场电压- 无功调节工作存在的复杂性,还是不同风电机组无功控制系统的多样性均需要完善的调度系统控制系统来保证其安全运行,来发挥其无功调节的作用。AVC(风电场自动电压控制系统)是风电场满足电网需求和优化自身管理控制质量的重要需求。

风电场自动电压控制系统包括风电机组SCADA 以及变电站SCADA,通过变速恒频风电机组来实现所有无功电压调节设备的协调与控制,进而满足风电场并网的控制管理需求。我国的风电场通常都使用集中式开发方式,风电场旁通常都会建设升压变电站,在旁升压后会通过输电网将电能传送到系统变电站。风电场自动电压的最终目的就是在最大程度控制成本低情况让风电场PCC 的无功电压水平始终处于U-Q 水平内。自动电压控制系统是一个能够实现多目标、多系统协调优化的自动化系统,其需要风电场本地升压站综合自动化系统、风电场监控系统以及无功补偿设备一同来完成工作。需要针对风电场机型的实际情况、不同的补偿方式来有针对性的设计满足每个风电场实际情况的无功源设备协调调度控制策略。
        3电网风电调度自动化系统实现策略探究
        3.1风机组有功分配策略的具体实施。开展风机组有功分配工作,需要根据当前的风机组的运行状况和每台风机组的具体情况进行测定和开展。同时在开展风机组有功分配工作时,也需要明确每台风机组的储备数额在全厂机组储备数额总量中所占的比例,进而得出分配功率的常量和分配功率的最大值和最小值两个极值。由于无功负荷变化及无功补偿设备配置等原因,实际运行中,无功不可能完全满足就地或分层分区平衡,在保证区域关口无功不外送的前提下,区域内各风电场之间无功协调分配,使无功在尽可能小的区域内平衡,优化网损;投入或切除无功设备可能使电压越限时,考虑控制组合动作,如投入电容器时预先调整主变分接头,使控制后电压仍然在合格范围内,但这样会减少线路无功传输。
        3.2自动化系统的有功化控制策略实施。将循环调控系统应用于控制量在各类风机组中的均衡调配的工作开展进程中,进而确保分配工作的开闸的合理性和科学性。处于系统的较前位置的风机组被优先的控制,并且当风机组的控制工作开展完毕后,就可以随即将其转移到系统的后方位置,进而有效的实现自动化系统的有功化的循环控制,确保了自动化系统的有功化控制开展的系统性和全面性。
        3.3自动化系统设计的有功分配原则。在开展自动化系统设计的有功分配工作时,应当首先启动功率较高的风力发电机械,并且根据不同机械的功率的不同进行其启动顺序的逐步排布。同时根据实际情况,所需预热和开机时间较长的机械可以优先的进行开机工作。根据电力企业的实际状况,也可以采用所需开机时间大于30min 的机械不关闭的原则来提升工作开展的效率。开展电网风电调度自动化系统设计的分配策略探究,主要可以将电网风电调度自动化系统设计的分配策略分为:自动化系统的有功化控制策略、风机组有功分配策略的具体实施以及自动化系统设计的有功分配原则三点。通过开展电网风电调度自动化系统设计的分配策略,明确电网风电调度自动化系统设计的分配的注意事项,可以有效的提升电网风电调度自动化系统设计的实现水平,为人民的生产和工作的开展提供更加强大的推动力,为我国社会和经济的发展开拓出更加广阔的发展空间和更加优良的发展前景。
        4结束语
        电力产业在我国经济产业中占有重要的地位,它的发展关乎着国家基础行业的发展,电力事业发展强大了能够带动其他产业的发展,是其他产业发展的基础。随着电力产业的发展,电力调度自动化系统对整个电网的运行都起到非常重要的作用,为了配合国家电力事业的发展和满足电力用户的需要,电网需要对电力调度新型化进行全新的开发和研发,以满足人们对电网的需求。
        参考文献
        [1]冯利民,范国英,郑太一,李群英,李育发,王绍然.吉林电网风电调度自动化系统设计[J].电力系统自动化,2011,11:39-43.
        [2]王彬.岳池电网电力调度自动化系统的设计和实现[D].电子科技大学,2013.
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