近年來,隨著城市步伐的加快以及各個行業(yè)的飛速發(fā)展,使得人們對電量的需求量越來越大,這樣一來,需要不斷擴大電網(wǎng)的規(guī)模,導致電網(wǎng)結構逐漸趨于復雜。然而,在電力系統(tǒng)中,諸多簡單的運行功能完全不能再滿足調度人員控制電網(wǎng)的安全性能。針對此問題,有些供電企業(yè)相繼安裝了PAS高級應用軟件,這樣一來,實現(xiàn)了傳統(tǒng)電網(wǎng)所不能實現(xiàn)的功能,例如:網(wǎng)絡拓撲功能、調度員潮流、負荷預報等功能,從而為電網(wǎng)穩(wěn)定。安全運行提供了可靠保障。本文主要結合作者多年的工作經(jīng)驗,重點探討PAS高級應用軟件在電力系統(tǒng)中的使用和維護的觀點。
目前,大多數(shù)PAS高級應用軟件系統(tǒng)使用的是由東方電子的DF8003E系統(tǒng),汲取了國內外SCADA/DMS/EMS最先進的系統(tǒng)設計思想,采用了當今最新的計算機通信技術、數(shù)據(jù)庫技術、面向對象技術、組件技術、Internet技術,遵循CORBA規(guī)范和IEC 61970 CIM/CIS標準,集SCADA、EMS、DTS、DMS等應用于一體,開發(fā)嚴格按照軟件工程規(guī)范進行,工程按項目管理原則進行,版本控制采用CVS技術。
網(wǎng)絡拓撲必須建立在圖模一體化之上。第一,線路連接與繪制。線路并不屬于廠站,而規(guī)定線路所屬是按照始端廠與末端廠來劃分的,所以,線路就唯一。例如:如果將始端設為宜山變,而洛東站,那么在圖紙設計時,124洛宜線就有惟一指定的記錄。因此,在做網(wǎng)絡拓撲時,此線路才可以完成上述兩個廠站的連接,同時,連接線路唯一。第二,在整個電力系統(tǒng)中,使用了很多類型的斷路器與和開關,例如:普通開關、母聯(lián)開關等。因此,在建模過程中,結合開關的作用選擇最佳的類型,不然會在計算和連接上出現(xiàn)通過一般方法檢查不到的錯誤。第三,不可以把線路、電容器等畫成負荷,在變壓器繪制與使用過程中,應該注意電壓等級的劃分。
盡管網(wǎng)絡拓撲有很多使用優(yōu)勢,但是,在使用與維護過程中依然有很多需要進一步改進的地方,例如:沒有正確定義避雷針的含義。有時,可以將避雷器和線路連接在一起,這樣一來,會使網(wǎng)絡拓撲技術誤把此處理解成直接和地面相接,這也是在調試過程中常見的一個問題,因此,我們還需要進一步改進。
通過分析我們得出,網(wǎng)絡拓撲能夠幫助電力系統(tǒng)的維修人員檢查圖形設計過程中存在的問題,然而,這又對電力系統(tǒng)的維修人員提出了更高的要求,既要了解電網(wǎng)結構,又要掌握圖模建立的方法,與此同時,更要有足夠的實踐經(jīng)驗。
狀態(tài)估計指的是從遠動設備所傳來的數(shù)據(jù)加以修正,借助量測系統(tǒng)的冗余度提高數(shù)據(jù)的精度,減少干擾信息的影響,估測與預報系統(tǒng)運行狀態(tài),減少數(shù)據(jù)采集誤差,以及傳輸數(shù)據(jù)時的誤碼,略去不準確與錯誤數(shù)據(jù),補全因多種因素影響而沒有采集到的數(shù)據(jù)。
在使用過程中,因有些設備采集的數(shù)據(jù)誤差非常大,通過狀態(tài)估計既能掠掉出現(xiàn)誤差很大的數(shù)據(jù),又能估計T接點是否有采集設備線路的量測值。而最小二乘法是結合量測數(shù)值大小來判斷,而不是看節(jié)點流入和流出功率是否已經(jīng)達到平衡。所以,有利于對測量值的判斷。例如:某變電站,系統(tǒng)送入的有功功率在6-8MW,但是,主變高壓測則顯示有功功率為21MW,由此看來,此變電站的母線沒有達到平衡狀態(tài),而狀態(tài)估計也不能對此現(xiàn)象作出準確的估計。但是,如果我們把計算法改成P—Q分解法,依然會出現(xiàn)此類問題,與此同時估計精度也沒有最小二乘法高。由此看來,電力調度高級應用軟件存在一些問題。
除此之外,關于T接點線路潮流估計來說,應該建立在其它線路功率已知狀態(tài)下。但是,因電網(wǎng)線路中的T接站過多,而且有些廠站的自動化系統(tǒng)來說,我們是不能觀測到的,所以,會使得在T接點上線路上2-3線路功率不能觀測到,那么,狀態(tài)估計不能準確估計出線路的潮流,對計算帶來較多麻煩。如:電力系統(tǒng)的某線路T接兩個變電站,但是,這兩個變電站都沒有安裝遠動設備,因此,也不能檢測到線路的功率,這樣一來,導致T接點成為不能計算的節(jié)點。為了解決此問題,可以把T接點相等效的母線設成負荷母線,從而使兩個變電站負荷計算到T接點的母線上,這樣一來,所有線路的潮流分布都能夠計算。
總體來說,狀態(tài)估計有很多需要改進的地方,然而,狀態(tài)估計給系統(tǒng)技術人員帶來了諸多便利和幫助,這樣一來,能夠使技術人員更加直觀的檢測到可疑數(shù)據(jù)與被損壞的數(shù)據(jù),這樣一來,極大的提高了工作效率。另外,狀態(tài)估計有利于自動化系統(tǒng)的發(fā)展,通過不斷調試與試運行,使得自動化遙測精度超過了95%。
電網(wǎng)應用軟件的最基本應用是調度員潮流,利用實時在線潮流計算方法,能夠隨時調整運行方法,這樣一來,才可以更合理的分配有功功率。而估計數(shù)據(jù)進行潮流計算,能夠使調度人員對運行方式作出合理的安排,和離線計算相比,在線計算方法會更準確,從而反應電網(wǎng)的運行狀態(tài)。
有時在計算中會出現(xiàn)以下情況,因輸入系統(tǒng)中的變電站主變參數(shù)空載損耗有一定誤差,從而使得整個電網(wǎng)功率不能很好的收斂。然而,我們在沒有查找到原因前,我們對某變電站的10KV和35KV負荷母線有功功率與無功功率進行了改進。盡管在改進之后對潮流計算逐漸向收斂方向快速發(fā)展,但是,這些變電站的母線電壓超過了正常值,并且和實際值有很大的差距,準確性不高。所以,電力系統(tǒng)的各個參數(shù)的準確性是和潮流計算的可信度緊密聯(lián)系在一起的。
由此看來,在使用和維護電力系統(tǒng)中,潮流計算較穩(wěn)定,如果進行某些較大的操作之前,都必須進行潮流計算,這樣一來,可以給計算結果提供更多可靠的依據(jù)。
為使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行,就應該熟練掌握負荷變化的規(guī)律。因此,在使用與維護電網(wǎng)的過程中,應該結合電網(wǎng)特點,建立多種方法在一起的綜合預測模型。然而,缺點是在電力系統(tǒng)運行和使用過程中,我們得出氣象參數(shù)沒有太大的作用,這正是軟件存在的主要問題。
通過仿真培訓可以使調度員在模擬電網(wǎng)靜態(tài)響應和事故恢復過程,這樣一來,可以在仿真環(huán)境下,對調度員進行操作、處理以及恢復系統(tǒng)的培訓,從而熟悉操作,掌握各種功能。另外,應用此模塊,也可以對電網(wǎng)的運行方式、繼電保護等進行深入研究。
除上述探討的問題外,對近幾年維護PAS應用軟件過程中諸多經(jīng)驗加以合理、科學的分類,這樣一來,可以給同行提供一些參加和借鑒。第一,通常情況下,導致狀態(tài)估計不收斂是由于參數(shù)出現(xiàn)錯誤縮所造成的,在實際電力系統(tǒng)運行過程中,常出現(xiàn)電容器容量等不符合要求的情況,假設有很多廠站都沒有量測那么也會出現(xiàn)不收斂的情況,然而,迭代信息又不能提供給電網(wǎng)技術人員相應的幫助。第二,調度員潮流不收斂在通常情況下是和回線以及環(huán)線的潮流分布有緊密聯(lián)系,而一旦是線路或者是變壓器各個參數(shù)的準確性不高,往往也會使計算結果與運行狀態(tài)存在較大的差別,所以,我們最好使用比較準確的實際測量值;另外,有時搖信數(shù)據(jù)也有可能不夠準確,這樣一來,可以使得多回線的計算結果出現(xiàn)錯誤。第三,對于電容器開關、雙母線開關等,狀態(tài)遙信裝置不能準確判斷出這些開關的位置,所以,技術人員和維修人員要定期進行檢查,從而確保提高設備判斷的準確性。第四,和等值母線相連接的設備必須和開關相連,例如:等值負荷、等值機等。在不運行的狀態(tài)下,由專人將開關分置。第五,假設接線圖潮流數(shù)據(jù)和調度員潮流應用達不到開關狀態(tài)的數(shù)值,通常情況下,是由斷路器、隔離開關選擇未選的結果。第六,拓撲著色功能的實現(xiàn)必須建立在SCADA系統(tǒng)下進行接點入庫,另外,要結合斷路器、隔離開關等可以找到活島。
總體來說,隨著城市步伐的加快以及各個行業(yè)的飛速發(fā)展,使得人們對電量的需求量越來越大,這樣一來,需要不斷擴大電網(wǎng)的規(guī)模,導致電網(wǎng)結構逐漸趨于復雜?,F(xiàn)如今,在電力系統(tǒng)中應用PAS高級應用軟件后,可以使技術人員結合狀態(tài)估計的結果來監(jiān)測與維護自動化系統(tǒng)比較薄弱的環(huán)節(jié)。然而,通過潮流計算可以使提高計算速度與精度,而且結果也更直觀,同時也是合理安排無功電壓管理的主要工具。而調度員在指揮過程中,利用PAS高級應用軟件,既使人們對電網(wǎng)有了一個全新的認識,又大大提高了處理系統(tǒng)事故的能力,并且開始從“轉變型”轉變?yōu)椤翱茖W型”。并且,在不久的將來,伴隨著科學技術的進步,加強PAS高級應用軟件的使用與管理,進一步完善軟件的功能,從而發(fā)揮出PAS高級應用軟件的巨大作用,使電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的運行下去。除此之外,也可以為電力系統(tǒng)的調度員提供必要的決策依據(jù),這樣一來,能夠為電網(wǎng)運行提高可靠的優(yōu)質運行方式,可以說,這對電網(wǎng)的經(jīng)濟運行帶來更多的便利。
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