摘要:能量管理系统(EMS)是当代大电网运行不可缺少的手段,但是各电力公司EMS应用软件的实用化程度还较低。最近,国家电力公司对于各调度部门的EMS提出了实用化要求,并提出了考核标准,各调度部门都在为这一目标而努力。因国内网省调大部分采用国外的EMS,不具备考核统计功能,作者根据国调中心提出的论文网实用化要求,对湖北EMS进行了EMS考核监视管理系统的研究和实施。该系统深入EMS核心内部,结合外部软件编程,对EMS的运行参数进行人工设置并对EMS应用软件的运行状态及结果进行实时考核统计和控制。该系统对EMS各应用软件进行了全方位。功能全面的自动不间断规范化考核监视,为EMS的实用化打下了坚实的基础。

关键字:EMS;监控系统;电力系统

1引言

在全国电网互联和电力市场的推动下,为了对大电网的安全。优质。经济运行和环保及效益进行协调优化,能量管理系统(EMS)将会有一个更大的发展,并将成为当代大电网运行不可缺少的手段。但是,目前国内各电网的EMS均缺乏全方位的,功能全面的考核监视管理系统,EMS的管理维护和考核监视主要是由运行人员手工完成,自动化程度较低,可靠性。准确性也较低。EMS应用软件的使用和系统质量还有待时间的考验,为进一步促进EMS应用软件基本功能的实际应用,充分发挥其在电网安全。优质。经济运行中的作用,并配合中国一流电网调度机构考核验收来规范和指导基本功能的验收工作,国家电力调度通信中心制定了EMS应用软件基本功能实用要求及验收细则[1],要求狠抓EMS的实用化工作。笔者根据国调中心调自[1998]126号文关于印发能量管理系统(EMS)应用软件功能要求及其实施基础条件(试行)的通知“及其附件,国调中心[1999]207号文EMS应用软件基本功能实用要求及验收细则“,以及湖北省电力调度通信局自动化科制订的EMS考核监视管理系统功能规范“,以湖北电网EMS功能的实用化改进和考核管理为课题,设计并建立了EMS考核监视管理系统。

该考核监视管理系统在对EMS应用软件的功能进行实用化改进的基础上,可以对EMS应用软件的运行状态及结果进行实时监视和控制,自动计算及生成EMS运行考核指标和报表。该考核监视管理系统可以显著地减少运行人员的分析计算工作量,把运行人员从大量复杂。烦琐的数据检索和计算工作中解放出来,提高了工作效率和准确性。通过对EMS各运行模块的监视和控制,有效地改善了EMS的运行性能。该系统还可以将EMS的实时运行状态,中间计算信息及计算结果在Internet网络上发布,实现系统的无人值守及远程监控和故障诊断,具有实用价值。该系统的研制成功为EMS的实用化打下了坚实的基础,充分发挥EMS在电网安全。优质。经济运行中的作用。

2EMS考核监视管理系统原理和结构

考核监视管理系统硬件主要包括考核监视计算机。网络适配器和激光报表打印机等。其硬件配置如图1所示。考核监视计算机通过双网分别与EMS和管理信息系统(MIS)相连,其中一个网出现故障时,不影响系统的正常运行,即具备双网切换能力。

图1EMS考核管理系统的硬件结构Fig。1HardwaresforsupervisorycontrolsystemofEMS

考核监视管理系统软件包括EMS自动考核监视软件。考核指标统计管理软件和网上信息发布系统三部分。其流程图如图2所示。

考核监视管理系统从EMS获取有关实时数据和运行状态信息,通过标准网络数据通信接口,将这些实时数据和运行状态信息传送到EMS自动考核监视管理计算机。通过数据格式转换软件,在本地机上建立考核管理系统专用实时数据库,并完成数据的计算。统计。分析和处理,生成报表。曲线等考核监视结果,刷新考核管理系统本地实时数据库。将数据与管理信息系统(MIS)共享,在网上发布相关信息,并根据需要发信给电子值班员。

图2EMS考核管理监视系统原理框图Fig。2BlockdiagramofsupervisorycontrolsystemofEMS

流程图的第一步是在EMS上完成必须的源程序修改和程序编制,这是专门针对湖北EMS系统(ABBS。P。I。D。E。R系统)设计的。因为某些EMS考核指标的统计信息在现有湖北电网EMS的运行状况和输出条件下是无法得到的。为此,针对EMS源程序进行了修改和扩充。增加了EMS的控制参数的设定和计算结果的输出。

3系统主要功能

EMS考核监视管理系统有如下具体功能:

3。1EMS计算数据的实时监视

3。1。1母线平衡监视

计算厂站母线进出线路。变压器的有功功率和无功功率实时数据的代数值和净值。并将净值和门槛值进行比较,筛选出母线不平衡的站。用排序方式,按净值的偏差大小显示各厂站的站名。净值及其所属的量测分量。正常厂站用绿色显示;净值偏差超过基准值的3。0百分号时,用黄色显示;净值偏差超过基准值的5。0百分号时,则用红色显示。同时可用曲线方式分别显示各厂站的净值偏差。曲线密度为每个实时数据库数据刷新周期(目前定为1min)1个点,保存时间为3天,曲线横纵坐标可在线修改。并监视净值更新情况,若净值连续超过30min不更新,则可认为该路RTU停运,记录该路RTU停运和恢复运行的事件。事件保存时间为2个月。如果全部RTU不更新,则提示运行人员EMS系统死机或EMS考核监视管理系统与EMS的网络通信中断,并将此全停信息送电子值班员告警。

3。1。2线损监视

计算线路两侧有功功率实时数据的差值。并将差值和阈值进行比较,筛选出线损异常的线路。用排序方式,按净值的偏差大小显示各厂站的站名。净值及其所属的量测分量。正常数据用绿色显示;净值偏差超过基准值的3。0百分号时,用黄色显示;净值偏差超过基准值的5。0百分号时,则用红色显示。

3。1。3变损监视

计算变压器两侧。三侧的有功功率实时数据的差值。并将差值和阈值进行比较,筛选出变损异常的变压器。输出结果同线损输出结果类似。

3。1。4电压合理性监视

计算多母线各段母线电压实时数据的差值。并将差值和阈值进行比较,筛选出电压异常的母线。输出结果同线损输出结果类似。

3。1。5遥信。遥测的一致性监视

根据开关状态和线路潮流值相一致的原则,筛选出位置异常的开关。即遥测不为零,而遥信位置断开的开关和遥测为零,而遥信位置闭合的开关。输出各个位置异常的开关的名称和实际状态。

3。1。6遥信取反监视

监视实时系统中进行了遥信取反定义的开关。

输出进行了取反的开关的名称和实际状态。

3。2EMS模块运行状态监视

3。2。1模块投运状态监视

湖北电网EMS的应用软件包括实时数据快照模块(SNP)。状态量和模拟量的修正模块(SAR)。网络拓扑及模型建立模块(NMB)。母线计划模块(BSK)。状态估计模块(SE)。网络参数更新模块(NPU)。安全分析模块(SA)。网络灵敏度分析模块(NS)。调度员潮流模块(DPF)。短期负荷预计模块(SLF)。自动发电控制模块(AGC)等功能模块。EMS考核监视管理系统可以实时监视EMS各模块的投运状态和控制模式,并可以区别EMS各模块投运状态和退出状态。在必要时候将模块退出运行的信息送电子值班员进行告警。可以区别EMS的各种控制模式:实时状态估计。实时调度员潮流。研究状态估计和研究调度员潮流的方式。对EMS各模块的投运状态和控制模式的变化,作为带时标事件记录下来,保存时间为2年。

3。2。2模块运行状态监视

实时监视EMS各功能模块的运行状态。可以区别EMS各模块的关闭状态。初始化状态。起动预备状态。请求执行状态。正在执行状态。超时状态。闭锁状态。执行完成状态。出错状态和停止状态等。在EMS应用监视器的流程图上,标明各模块的运行状态。并将各模块运行状态的变化,作为带时标事件记录下来,保存时间为2年。统计各个模块连续处于出错状态的次数。并设置各模块的连续出错状态次数的限值,若超过此限值则将出错信息送电子值班员进行告警。

3。2。3模块计算中间结果分析

可以检查EMS各功能模块软件运行过程中间出现的异常情况,检查引起异常的原因,并获取EMS各功能模块软件运行过程出现的信息。将其在网页上发布允许运行人员通过远程互连网进行监视和故障诊断。

3。2。4模块计算结果监视

可以实时监视EMS各功能模块的计算结果,包括状态估计(SE)和调度员潮流(DPF)应用模块的迭代过程和收敛情况。并按月进行SE。DPF软件收敛。不收敛资料的统计,将统计资料保存2年。

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