高爽
（广东电网有限责任公司汕头供电局 广东汕头 515041）
摘要：面对电网结构和运行方式日趋复杂，调度自动化系统电网应用软件（PAS）作为在线分析的辅助决策发挥着至关重要的作用。状态估计是电网应用软件的核心基础，其准确性和高效性直接影响电网在线分析决策的结果。因此，提升状态估计合格率对保障电网安全稳定运行有着重要意义。本文分析影响状态估计合格率的原因，并针对性地提出提升措施，促进调度自动化系统状态估计合格率平稳提高，确保系统独立且可靠运行，更高效地服务电网调度，为电网提供安全、稳定、可靠、经济的优质运行方式。
关键词：调度自动化系统，状态估计合格率，提升措施
前 言
随着城市化进程不断加快，电网规模的不断扩大，电网结构和运行方式日趋复杂，为提高调度自动化系统对电网运行的支撑力度，电网应用软件（PAS）作为在线分析的辅助决策发挥着至关重要的作用。状态估计是电网应用软件的核心基础，其准确性直接影响电网在线分析决策的结果。因此，提升状态估计合格率对保障电网安全稳定运行有着重要意义。
1.提高状态估计合格率的重要性
由于测量装置中量测种类及数量的限制、远动装置的误差、传输通道的误码等原因导致SCADA实时数据库的不齐全、不精准，状态估计根据SCADA实时遥信遥测等数据进行分析计算，提供一个相对完整且可靠的实时电网潮流解，同时对SCADA实时数据进行校验，提出可疑的遥测点，并补全没有采集到的量测点数据，实现电网拓扑的自我校核与修正，为自动化系统维护人员校正量测问题提供了有效手段，也为调度员准确掌握电网运行情况提供了可靠依据。状态估计是电网稳态分析应用的基本应用，是调度员潮流、静态安全分析、电压自动控制、调度员培训模拟等高级应用的基础，包括可观测性分析、信息预处理、量测控制、计算控制、参数管理、指标统计等功能。综上所述，状态估计起着承上启下的重要作用，不仅通过自动分析对改进SCADA量测的正确性给出合理的建议，实现了基础数据的完善和网络拓扑的优化，还为后续其他高级应用模块提供准确、完整、可靠的基态潮流断面，为进一步的网络分析奠定基础。
状态估计合格率是反映电网调度自动化电网应用软件运行状态的关键指标，其计算结果由考核标准内的遥测估计合格测点数与遥测总测点数的比值所得。近年来，状态估计合格率已成为电网运行一项重点考核指标。
2.影响状态估计合格率的主要因素
2.1.实时量测数据的准确性与完整性
由状态估计率的计算方法可知，它与遥测数据息息相关。某个遥测数据的不合格可能还会影响其它遥测点的不合格，进而影响状态估计合格率。因此，维护遥测数据的准确性与完整性至关重要。在遥测数据从厂站上送至EMS系统的过程中，经过的载体和媒介都可能影响着实时数据的正确性：测控装置的采样精度、远动装置的阀值设置造成遥测数值不精确；采集设备故障造成量测数据有偏差；传输通道的误码、不稳定或中断导致遥测刷新不及时；SCADA遥测极性定义错误导致量测方向不正确，测量装置中量测种类及数量的限制等导致遥测不齐全。
2.2.电网拓扑结构的收敛性与正确性
电力调度系统中的电网计算模型必须与实际电网一致，网络拓扑错误会影响状态估计的收敛率和正确率。开关刀闸等SCADA遥信状态不正确、伪遥信无及时清理、自动伪遥信功能判定不正确、对于无实时量测的设备没有进行人工封锁或置位；绘制设备时图元选择错误、设备空挂、设备连接关系有误；当电网运行方式发生变化时模型更新不及时或不正确、边界联络外网等值处理错误等都会造成电网模型与实际存在偏差，从而影响状态估计合格率。
2.3.电网设备参数的全面性与精确性
电网设备参数是由各个电力专业互相配合采集与整理得出的，作为一项静态基础数据必须录入电力调度系统，并且需要及时维护。状态估计才能以实时数据和设备参数为基础，结合网络拓扑模型计算出相对完整且准确的运行方式，同时与实时数据进行校核，因此设备参数应尽可能保持精确。如果参数录入不完整，则状态估计按系统默认值计算；录入的设备参数与实际不一致，或更新不及时；参数本身存在错误等原因，都在一定程度上影响了状态估计的结果。
3.提升状态估计合格率的措施
3.1.SCADA基础量测数据的校核与完善
SCADA 量测数据是网络分析的基本保证，状态估计对SCADA的量测精度、量测质量、量测冗余度要求很高，因此维护好基础量测数据是提升状态估计合格率的关键举措。
1)核对厂站上送量测数据极性的正确性，根据负荷、线路、主变量测方向满足流入母线为负，流出母线为正；发电机和容抗器量测满足流入母线为正，流出母线为负的平衡原则，首先检查主站端的定义，及时联系厂站端自动化在变电站端远动设备修正，尽量不采取主站端SCADA取反的方式。
2)重点关注状态估计中预处理信息和可疑数据模块，遥信预处理是结合遥信和遥测的相关性判别可疑遥信状态；遥测预处理是对遥测数据做合理性粗检，检测出不良数据。其中遥测预处理信息主要包含遥测越限、线路有功无功、变压器有功无功、母线注入流出有功无功的SCADA量测不平衡量、并列线电压偏差大、档位与电压不匹配、PQI不匹配等方面；可疑数据包括大误差点、坏数据。存在较大不平衡量的相关设备会在以上两个模块的表中列出，自动化维护人员根据此结果后再进行多角度、深层次的人工分析，辨识量测的故障点，改进SCADA量测的正确性。
3)加强对传输通道的巡视，在前置FES关口保证通道的通畅和上送报文的正确。对于远动工况退出的厂站，可暂时采取整站屏蔽或排除等手段。基于模拟量的变化率及采集精度的要求，正确设置厂站端测控装置、远动设备遥测的上送阀值，优化实时上送数据的质量。
4)完善基础量测的配置，根据量测上送要求在量测装置及时补充未采集量，提高状态估计可观测分析性。对于老化设备未能采集的情况，可利用状态估计中的伪量测功能，系统在程序处理时每遇到一个不可观测节点，就自动增加一个伪量测，或是采用人工置数的方式进行处理，维护人员可依据自动或人工伪量测进行比对补充，从而达到多数据源的效果，提高量测数据覆盖范围。
3.2.电网网络模型的更新与优化
电网元件的电气连接关系是应用软件进行网络分析计算的基础，新建、改造、扩建等工程投运前应及时完成建模工作，使得所建的模型和实际的运行方式相一致，才能保证应用软件结果的正确性。
1)绘制一次接线图是模型建立的基础。首先应正确选择图元，比如设备之间使用“连接线”相连，断路器是否带手车、线路在两端厂站选择“线端”而在潮流图应选择“线路”图元、变压器根据绕组接线类型选择等等。其次是数据库与图元的关联，注意电压等级的设置，比如变压器、站用变、接地变带有不同的电压等级，应在数据库正确区分电压等级后方可进行关联。
2)设备连接关系是模型校验的保证。图形连接关系的修改、新增、删除设备，都需要进行节点入库。节点入库是对图形绘制的初校验，将厂站接线图上的物理节点按照当前的连接关系生成新的节点号，一个节点号只代表一个物理节点，系统通过给设备相连的端子分配相同的节点号来表示设备直接相连。节点入库完成后，进行连接关系验证。如果验证结果出现警告或错误，通过检查节点号检查端子空挂、设备连接关系的正确性。同时，也可以通过拓扑着色或断点分析排查以上问题。另外，设备的保存可选择应用属性，因此“端子空挂”的告警是分应用出现的，在维护的过程中需要注意这个问题。
3)明确网络建模的范围，对非地调管辖内的电网范围进行等值处理。即对本系统注入功率支持的外部线路等值成发电机，从本系统吸收功率的外部线路等值成负荷。当某条线路被做等值处理时，这条交流线段一端有正常节点号，另一端节点号为-1；当这条交流线段两端都有正常节点号时，等值标志失效。
4)核查遥信位置，对于错漏的遥信量及时采取措施，否则有可能影响模型的准确性。例如母联开关或母线刀闸的遥信状态量会影响母线的运行方式，进而影响状态估计计算对量测的分配。首先，上送错误的遥信量应及时联系厂站自动化处理，在处理之前联系调度台进行人工封锁。其次，对于采集不到的遥信量采取人工置位。其三，关注通过预处理信判断的伪遥信信息，校核遥信状态的正确性。
3.3.电网设备参数的录入与分析
模型更新除了网络拓扑的生成，还需要设备电气参数的录入并转换为标幺值，二者结合经模型验证后，才能将模型复制给状态估计模块。因此，确保设备参数的完整与精确也是提升状态估计合格率的重要措施。
1)在PAS_MODEL模块下，各设备表的共同参数包括：厂站、电压类型、记录所属应用、是否参与考核等。除此之外，各类设备所需录入参数如表1所示：
表1 各类设备所需电气参数
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2)设备参数录入有误或不完整，会导致模型验证出现严重错误，也可能导致状态估计不收敛，状态估计合格率变低。以下总结在维护过程中关于设备参数常见的问题：“网络建模参数和信息表”中，线路、主变默认参数类型是否为常用类型，标幺值放大倍数是否合适等；线路长度是否小于1公里，如有尽量按1公里填写；220kV及以上线路有无填写线路的电纳值；线路、主变参数是否存在很小的电抗；线路、主变参数中是否有电阻>>电抗的情况；三绕组变压器的铭牌参数里的三组损耗和电压百分比的数据（高中，高低，中低），是否分别对应高压侧绕组参数表、中压侧绕组参数表、低压侧绕组参数表。
3)设备参数分为铭牌参数和实测参数两种类型，通常由方式与继保人员出具，自动化人员应同时收集两类参数，核对后将参数录入系统，比较分析两者的计算结果，再确定实际录入参数类型。对于已有的参数，应及时做好整理归纳，有些参数可能因年代久远或采集问题导致错漏，对于缺少的参数联系相关专业人员，尽可能通过各种途径收集，确保参数的精确性。
3.4.自动化专业的管理与规范
状态估计合格率除了提升，更重要的是能保持在相对稳定的水平，这需要自动化专业在日常维护进行规范化管理，具体表现在以下四个方面：
1)完善系统告警，加速故障定位。规范告警定义与告警类型，并使遥信、遥测数据都能与告警类型精准对应；细化告警窗，即根据告警类型分窗口设置，一般包括事故跳闸、遥信状态、量测平衡、设备越限、厂站工况、智能告警等可能会影响状态估计计算的模块；根据实际选择遥测量合理配置系统点集库，设定判断周期，如点集中所有遥测刷新超过判断周期而未发生变化则判定点集不刷新，并生成告警。
2)加强对状态估计模块的巡视，不仅对各个画面逐个功能进行检查，还要检查网络建模与状态估计应用在所选主机上是否能正常运行，关键程序是否存在，及时检查状态估计软件模块运行情况，保证软件运行正常。
3)严格遵守自动化相关管理规定，规范运维管理，将维护过程流程化、标准化。当涉及设备接入、检修、缺陷，电网运行方式或电气设备参数变更等操作，须在电网运行管理系统以流程方式进行业务办理。作业过程中，自动化与各专业之间相互做好协调沟通，确保状态合格率不受影响。
4)提高维护人员的专业化水平，加强对状态估计的关注度。自动化人员在日常维护中，应按照作业指导书的步骤作业，规范绘图、录库，熟悉电网运行方式，根据电网的变化情况对模型更新进行实时维护，掌握状态估计模块功能，利用电力系统的基本规律发现问题，分析总结致使状态估计不收敛或合格率变低的原因，通过实践积累维护经验。
结束语
状态估计是调度系统自动化系统的核心基础，也是保证电网安全稳定运行强有力的技术支撑，保持状态估计的准确和高效运行是自动化专业的重要任务。对于状态估计的调试，可从量测信息、电网结构、设备参数、专业管理等方面进行综合分析和调试，找出影响状态估计的因素，并采取相应的应对措施，促进状态估计合格率平稳提升。
接下来自动化人员将在已有经验的基础上不断总结，对状态估计持续维护，提升状态估计合格率，确保调度自动化系统独立且可靠运行，更高效地服务电网调度，为电网提供安全、稳定、可靠、经济的优质运行方式。
参考文献
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