王亞軍，習(xí)新魁，楊立波

(河北省電力公司，石家莊 050021)

1 概述

并網(wǎng)電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)在國內(nèi)外均有大量的研究和應(yīng)用，但由于考核項(xiàng)目繁多，考核邏輯復(fù)雜，且各電網(wǎng)自身情況差異較大，考核流程各不相同，因此，尚未研制出具有推廣能力的并網(wǎng)電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)。目前，各電網(wǎng)大多停留在人工考核或者半人工考核的狀態(tài)下，實(shí)際執(zhí)行的考核項(xiàng)目較少，不利于建立公開、公平、公正的并網(wǎng)電廠調(diào)度管理制度。

為適應(yīng)電力體制改革需要，按照國家電力監(jiān)管委員會華北監(jiān)管局2008年發(fā)布的《華北區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》和《華北區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》(簡稱“兩個細(xì)則”)的要求，促進(jìn)河北省南部電網(wǎng)(簡稱“河北南網(wǎng)”)并網(wǎng)電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，維護(hù)正常的電力生產(chǎn)秩序，保護(hù)并網(wǎng)電廠的合法權(quán)益，建立公開、公平、公正的電網(wǎng)調(diào)度和管理制度，急需建立一套系統(tǒng)對并網(wǎng)電廠的運(yùn)行管理進(jìn)行考核和補(bǔ)償。河北南網(wǎng)并網(wǎng)電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)的建設(shè)，不僅要解決當(dāng)前電廠考核的實(shí)際需求，而且將建立一個開放、可擴(kuò)展的考核管理系統(tǒng)平臺，以滿足考核類型的變化和考核細(xì)則的變更。

2 系統(tǒng)的總體架構(gòu)

河北南網(wǎng)并網(wǎng)電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)由運(yùn)行在河北電力調(diào)度通信中心的主站系統(tǒng)和運(yùn)行在廠站端的子站系統(tǒng)組成，通過調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)主站與子站間的實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)廠數(shù)據(jù)交互。主站系統(tǒng)由2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2臺應(yīng)用服務(wù)器、1套磁盤陣列和1臺維護(hù)工作站組成。為保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器均為主備雙機(jī)配置，部署在安生產(chǎn)區(qū)II區(qū)。系統(tǒng)總體架構(gòu)示意見圖1。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)示意

系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)包括各項(xiàng)考核、補(bǔ)償以及相關(guān)的管理功能，主要的軟件架構(gòu)示意見圖2。

3 系統(tǒng)的特點(diǎn)

3.1 完善的并網(wǎng)電廠考核和補(bǔ)償業(yè)務(wù)

系統(tǒng)能夠根據(jù)規(guī)則設(shè)置，支持對與電網(wǎng)安全運(yùn)行相關(guān)的發(fā)電計(jì)劃、AGC、AVC、無功功率、一次調(diào)頻、調(diào)峰、黑啟動、安全管理、調(diào)度管理、非計(jì)劃停運(yùn)、檢修管理、技術(shù)指導(dǎo)與管理等各項(xiàng)電廠考核，支持對電網(wǎng)安全運(yùn)行有貢獻(xiàn)的調(diào)峰、AGC、AVC、無功功率和黑啟動等有償輔助服務(wù)的補(bǔ)償，可靈活方便地對發(fā)電計(jì)劃、AGC等進(jìn)行免考核設(shè)置，為調(diào)度通信中心提供全面靈活的考核管理手段。

圖2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)示意

3.2 靈活設(shè)置的考核模型和考核規(guī)則庫

通過對并網(wǎng)電廠考核業(yè)務(wù)需求的充分分析，建立了以發(fā)電集團(tuán)、市場成員、考核單元和發(fā)電機(jī)組為主線的考核模型，并建立以考核類型、考核主體為單元的考核規(guī)則參數(shù)庫，支持考核規(guī)則的設(shè)置和考核類型的擴(kuò)充，以適應(yīng)考核業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和考核規(guī)則的變化。在考核規(guī)則庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，能夠靈活配置電廠機(jī)組參與的考核類型，以及各項(xiàng)考核的參數(shù)化規(guī)則，支持任意電廠、任意機(jī)組、任意考核類型和考核參數(shù)的組合配置，并支持按照考核周期進(jìn)行靈活調(diào)整。采用組件化和接口規(guī)范化設(shè)計(jì)，將人機(jī)交互、服務(wù)調(diào)用和考核補(bǔ)償服務(wù)算法有機(jī)分割，屏蔽各層變化的相互影響，支持算法庫的靈活擴(kuò)展，為考核業(yè)務(wù)進(jìn)一步擴(kuò)展和考核規(guī)則變化提供廣闊空間。

3.3 規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換服務(wù)

并網(wǎng)電廠管理系統(tǒng)提供了一套完整的程序訪問接口，用戶二次開發(fā)時(shí)無需了解考核管理系統(tǒng)所有程序，即可開發(fā)自己的應(yīng)用程序。二次開發(fā)的程序利用考核管理系統(tǒng)軟件平臺提供數(shù)據(jù)層服務(wù)和公共服務(wù)，與考核管理系統(tǒng)融為一體。數(shù)據(jù)接口服務(wù)建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換機(jī)制，支持來自多安全區(qū)系統(tǒng)、多交換機(jī)制、多數(shù)據(jù)格式、多采樣周期的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接入，以及交換數(shù)據(jù)的統(tǒng)一監(jiān)視和管理。

3.4 網(wǎng)廠交互實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的申報(bào)審核機(jī)制

并網(wǎng)電廠管理系統(tǒng)分為主站考核管理主系統(tǒng)和廠站數(shù)據(jù)申報(bào)、信息發(fā)布系統(tǒng)兩部分。主站系統(tǒng)管理員完成主站和廠站系統(tǒng)的配置和維護(hù)。系統(tǒng)通過嚴(yán)格的功能權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限的控制，實(shí)現(xiàn)對不同級別用戶的數(shù)據(jù)瀏覽、操作權(quán)限的設(shè)置，確保信息安全。系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)管理體系，使報(bào)表工具可隨時(shí)新增或修改數(shù)據(jù)的申報(bào)模版(包括內(nèi)容、格式)，適應(yīng)業(yè)務(wù)需求的不斷變化。同時(shí)，該系統(tǒng)對電廠申報(bào)數(shù)據(jù)具有嚴(yán)格的校驗(yàn)和審核功能，只有通過核準(zhǔn)的數(shù)據(jù)才能夠用于考核補(bǔ)償計(jì)算，保障考核數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。

3.5 B/S外包C/S的軟件架構(gòu)

系統(tǒng)登錄采用B/S方式，以方便用戶接入，并提供了插件安裝和系統(tǒng)安裝功能；而系統(tǒng)底層所采用的C/S架構(gòu)，可滿足調(diào)度通信中心用戶頻繁操作、大量數(shù)據(jù)訪問和復(fù)雜圖形展示的要求。系統(tǒng)的配置維護(hù)方便，使用簡單。

4 系統(tǒng)試運(yùn)行效果

下面以西柏坡發(fā)電有限公司(簡稱“西柏坡電廠”)1號機(jī)組AGC考核為例，驗(yàn)證河北南網(wǎng)并網(wǎng)電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)的考核效果。西柏坡電廠1號機(jī)組2010年8月13日AGC運(yùn)行情況曲線見圖3。AGC調(diào)節(jié)運(yùn)行指標(biāo)情況見圖4。

圖3 西柏坡電廠1號機(jī)組AGC運(yùn)行曲線

Ka-可用率指標(biāo)；Kp-調(diào)節(jié)性能指標(biāo)；K1-調(diào)節(jié)速率指標(biāo)；K2-調(diào)節(jié)精度指標(biāo)；K3-響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)

圖4 西柏坡電廠1號機(jī)組AGC運(yùn)行指標(biāo)情況

從圖3、圖4可以看出，該機(jī)組的AGC調(diào)節(jié)性能較好，響應(yīng)時(shí)間較短，調(diào)節(jié)速率較快，因此K1和K3指標(biāo)都比較高，最后計(jì)算得到的

Kp值也較大。經(jīng)過計(jì)算該日該機(jī)組的AGC考核電量為99 345 MWh。機(jī)組的AGC調(diào)節(jié)速率越快，執(zhí)行指令的響應(yīng)時(shí)間越短，相應(yīng)的AGC考核電量越小。

考核補(bǔ)償?shù)挠?jì)算結(jié)果，在很大程度上可激勵各并網(wǎng)電廠提高運(yùn)行管理水平，通過優(yōu)化機(jī)組的運(yùn)行情況在考核管理中獲得優(yōu)勢。

5 系統(tǒng)應(yīng)用效益分析

河北南網(wǎng)并網(wǎng)電廠運(yùn)行管理系統(tǒng)以河北電力調(diào)度通信中心主站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、考核補(bǔ)償管理為主，電廠端系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)申報(bào)和信息發(fā)布為輔，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電廠考核、補(bǔ)償及結(jié)算的完整流程，系統(tǒng)投入使用后，提高了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理的水平。系統(tǒng)取得的管理效益和經(jīng)濟(jì)效益分析如下：

a.并網(wǎng)電廠管理系統(tǒng)的建成，有助于河北南網(wǎng)建立公開、公平、公正的并網(wǎng)電廠考核和補(bǔ)償管理體系，對影響電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的電廠進(jìn)行處罰，對嚴(yán)格執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度，為電網(wǎng)安全運(yùn)行做出貢獻(xiàn)的電廠進(jìn)行獎勵和補(bǔ)償，維護(hù)正常的電力生產(chǎn)秩序，促進(jìn)電網(wǎng)及并網(wǎng)電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，保護(hù)并網(wǎng)電廠的合法權(quán)益。

b.并網(wǎng)電廠管理系統(tǒng)能起到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范管理的作用，各電廠均嚴(yán)格按照兩個細(xì)則設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行運(yùn)行管理的考核和輔助服務(wù)的補(bǔ)償，電廠的運(yùn)行管理水平將直接影響其在考核和補(bǔ)償中的收益水平，因此經(jīng)濟(jì)杠桿的作用將促進(jìn)電廠改善運(yùn)行管理水平，并積極提供輔助服務(wù)補(bǔ)償，以便在考核補(bǔ)償中獲得收益。

c.系統(tǒng)建立了電網(wǎng)公司的考核、補(bǔ)償管理標(biāo)準(zhǔn)化流程，以數(shù)據(jù)接口服務(wù)和考核補(bǔ)償結(jié)算計(jì)算服務(wù)代替了以往的人工或半人工地?cái)?shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、分析過程，不僅減少了考核補(bǔ)償?shù)墓ぷ髁?，而且提高了?jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合和統(tǒng)一管理有效避免數(shù)據(jù)的冗余和歧義，減少了數(shù)據(jù)錯誤的概率，報(bào)表工具的靈活統(tǒng)計(jì)分析使業(yè)務(wù)人員的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作簡化，有效降低了電網(wǎng)公司的并網(wǎng)電廠管理成本。

本文責(zé)任編輯：齊勝濤