1.前言

近年來(lái)，隨著城市步伐的加快以及各個(gè)行業(yè)的飛速發(fā)展，使得人們對(duì)電量的需求量越來(lái)越大，這樣一來(lái)，需要不斷擴(kuò)大電網(wǎng)的規(guī)模，導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸趨于復(fù)雜。然而，在電力系統(tǒng)中，諸多簡(jiǎn)單的運(yùn)行功能完全不能再滿足調(diào)度人員控制電網(wǎng)的安全性能。針對(duì)此問(wèn)題，有些供電企業(yè)相繼安裝了PAS高級(jí)應(yīng)用軟件，這樣一來(lái)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)電網(wǎng)所不能實(shí)現(xiàn)的功能，例如：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ?、調(diào)度員潮流、負(fù)荷預(yù)報(bào)等功能，從而為電網(wǎng)穩(wěn)定。安全運(yùn)行提供了可靠保障。本文主要結(jié)合作者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)探討PAS高級(jí)應(yīng)用軟件在電力系統(tǒng)中的使用和維護(hù)的觀點(diǎn)。

2.PAS高級(jí)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的概述

目前，大多數(shù)PAS高級(jí)應(yīng)用軟件系統(tǒng)使用的是由東方電子的DF8003E系統(tǒng)，汲取了國(guó)內(nèi)外SCADA/DMS/EMS最先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，采用了當(dāng)今最新的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、組件技術(shù)、Internet技術(shù)，遵循CORBA規(guī)范和IEC 61970 CIM/CIS標(biāo)準(zhǔn)，集SCADA、EMS、DTS、DMS等應(yīng)用于一體，開(kāi)發(fā)嚴(yán)格按照軟件工程規(guī)范進(jìn)行，工程按項(xiàng)目管理原則進(jìn)行，版本控制采用CVS技術(shù)。

3.PAS高級(jí)軟件在實(shí)際中的應(yīng)用

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h3>

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔仨毥⒃趫D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(lái)劃分的，所以，線路就唯一。例如：如果將始端設(shè)為宜山變，而洛東站，那么在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)，124洛宜線就有惟一指定的記錄。因此，在做網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)，此線路才可以完成上述兩個(gè)廠站的連接，同時(shí)，連接線路唯一。第二，在整個(gè)電力系統(tǒng)中，使用了很多類型的斷路器與和開(kāi)關(guān)，例如：普通開(kāi)關(guān)、母聯(lián)開(kāi)關(guān)等。因此，在建模過(guò)程中，結(jié)合開(kāi)關(guān)的作用選擇最佳的類型，不然會(huì)在計(jì)算和連接上出現(xiàn)通過(guò)一般方法檢查不到的錯(cuò)誤。第三，不可以把線路、電容器等畫(huà)成負(fù)荷，在變壓器繪制與使用過(guò)程中，應(yīng)該注意電壓等級(jí)的劃分。

盡管網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆泻芏嗍褂脙?yōu)勢(shì)，但是，在使用與維護(hù)過(guò)程中依然有很多需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方，例如：沒(méi)有正確定義避雷針的含義。有時(shí)，可以將避雷器和線路連接在一起，這樣一來(lái)，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)誤把此處理解成直接和地面相接，這也是在調(diào)試過(guò)程中常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題，因此，我們還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

通過(guò)分析我們得出，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌驇椭娏ο到y(tǒng)的維修人員檢查圖形設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，然而，這又對(duì)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(jié)構(gòu)，又要掌握?qǐng)D模建立的方法，與此同時(shí)，更要有足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

3.2 狀態(tài)估計(jì)

狀態(tài)估計(jì)指的是從遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備所傳來(lái)的數(shù)據(jù)加以修正，借助量測(cè)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(cè)與預(yù)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，減少數(shù)據(jù)采集誤差，以及傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的誤碼，略去不準(zhǔn)確與錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，補(bǔ)全因多種因素影響而沒(méi)有采集到的數(shù)據(jù)。

在使用過(guò)程中，因有些設(shè)備采集的數(shù)據(jù)誤差非常大，通過(guò)狀態(tài)估計(jì)既能掠掉出現(xiàn)誤差很大的數(shù)據(jù)，又能估計(jì)T接點(diǎn)是否有采集設(shè)備線路的量測(cè)值。而最小二乘法是結(jié)合量測(cè)數(shù)值大小來(lái)判斷，而不是看節(jié)點(diǎn)流入和流出功率是否已經(jīng)達(dá)到平衡。所以，有利于對(duì)測(cè)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(cè)則顯示有功功率為21MW，由此看來(lái)，此變電站的母線沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，而狀態(tài)估計(jì)也不能對(duì)此現(xiàn)象作出準(zhǔn)確的估計(jì)。但是，如果我們把計(jì)算法改成P—Q分解法，依然會(huì)出現(xiàn)此類問(wèn)題，與此同時(shí)估計(jì)精度也沒(méi)有最小二乘法高。由此看來(lái)，電力調(diào)度高級(jí)應(yīng)用軟件存在一些問(wèn)題。

除此之外，關(guān)于T接點(diǎn)線路潮流估計(jì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)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(guò)多，而且有些廠站的自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，我們是不能觀測(cè)到的，所以，會(huì)使得在T接點(diǎn)上線路上2-3線路功率不能觀測(cè)到，那么，狀態(tài)估計(jì)不能準(zhǔn)確估計(jì)出線路的潮流，對(duì)計(jì)算帶來(lái)較多麻煩。如：電力系統(tǒng)的某線路T接兩個(gè)變電站，但是，這兩個(gè)變電站都沒(méi)有安裝遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，因此，也不能檢測(cè)到線路的功率，這樣一來(lái)，導(dǎo)致T接點(diǎn)成為不能計(jì)算的節(jié)點(diǎn)。為了解決此問(wèn)題，可以把T接點(diǎn)相等效的母線設(shè)成負(fù)荷母線，從而使兩個(gè)變電站負(fù)荷計(jì)算到T接點(diǎn)的母線上，這樣一來(lái)，所有線路的潮流分布都能夠計(jì)算。

總體來(lái)說(shuō)，狀態(tài)估計(jì)有很多需要改進(jìn)的地方，然而，狀態(tài)估計(jì)給系統(tǒng)技術(shù)人員帶來(lái)了諸多便利和幫助，這樣一來(lái)，能夠使技術(shù)人員更加直觀的檢測(cè)到可疑數(shù)據(jù)與被損壞的數(shù)據(jù)，這樣一來(lái)，極大的提高了工作效率。另外，狀態(tài)估計(jì)有利于自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，通過(guò)不斷調(diào)試與試運(yùn)行，使得自動(dòng)化遙測(cè)精度超過(guò)了95%。

3.3 調(diào)度員潮流

電網(wǎng)應(yīng)用軟件的最基本應(yīng)用是調(diào)度員潮流，利用實(shí)時(shí)在線潮流計(jì)算方法，能夠隨時(shí)調(diào)整運(yùn)行方法，這樣一來(lái)，才可以更合理的分配有功功率。而估計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流計(jì)算，能夠使調(diào)度人員對(duì)運(yùn)行方式作出合理的安排，和離線計(jì)算相比，在線計(jì)算方法會(huì)更準(zhǔn)確，從而反應(yīng)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。

有時(shí)在計(jì)算中會(huì)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(gè)電網(wǎng)功率不能很好的收斂。然而，我們?cè)跊](méi)有查找到原因前，我們對(duì)某變電站的10KV和35KV負(fù)荷母線有功功率與無(wú)功功率進(jìn)行了改進(jìn)。盡管在改進(jìn)之后對(duì)潮流計(jì)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(guò)了正常值，并且和實(shí)際值有很大的差距，準(zhǔn)確性不高。所以，電力系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確性是和潮流計(jì)算的可信度緊密聯(lián)系在一起的。

由此看來(lái)，在使用和維護(hù)電力系統(tǒng)中，潮流計(jì)算較穩(wěn)定，如果進(jìn)行某些較大的操作之前，都必須進(jìn)行潮流計(jì)算，這樣一來(lái)，可以給計(jì)算結(jié)果提供更多可靠的依據(jù)。

3.4 負(fù)荷預(yù)報(bào)

為使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，就應(yīng)該熟練掌握負(fù)荷變化的規(guī)律。因此，在使用與維護(hù)電網(wǎng)的過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合電網(wǎng)特點(diǎn)，建立多種方法在一起的綜合預(yù)測(cè)模型。然而，缺點(diǎn)是在電力系統(tǒng)運(yùn)行和使用過(guò)程中，我們得出氣象參數(shù)沒(méi)有太大的作用，這正是軟件存在的主要問(wèn)題。

3.5 調(diào)度員的仿真培訓(xùn)

通過(guò)仿真培訓(xùn)可以使調(diào)度員在模擬電網(wǎng)靜態(tài)響應(yīng)和事故恢復(fù)過(guò)程，這樣一來(lái)，可以在仿真環(huán)境下，對(duì)調(diào)度員進(jìn)行操作、處理以及恢復(fù)系統(tǒng)的培訓(xùn)，從而熟悉操作，掌握各種功能。另外，應(yīng)用此模塊，也可以對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行方式、繼電保護(hù)等進(jìn)行深入研究。

4.存在的諸多問(wèn)題

除上述探討的問(wèn)題外，對(duì)近幾年維護(hù)PAS應(yīng)用軟件過(guò)程中諸多經(jīng)驗(yàn)加以合理、科學(xué)的分類，這樣一來(lái)，可以給同行提供一些參加和借鑒。第一，通常情況下，導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)估計(jì)不收斂是由于參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤縮所造成的，在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，常出現(xiàn)電容器容量等不符合要求的情況，假設(shè)有很多廠站都沒(méi)有量測(cè)那么也會(huì)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(shù)人員相應(yīng)的幫助。第二，調(diào)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(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確性不高，往往也會(huì)使計(jì)算結(jié)果與運(yùn)行狀態(tài)存在較大的差別，所以，我們最好使用比較準(zhǔn)確的實(shí)際測(cè)量值；另外，有時(shí)搖信數(shù)據(jù)也有可能不夠準(zhǔn)確，這樣一來(lái)，可以使得多回線的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。第三，對(duì)于電容器開(kāi)關(guān)、雙母線開(kāi)關(guān)等，狀態(tài)遙信裝置不能準(zhǔn)確判斷出這些開(kāi)關(guān)的位置，所以，技術(shù)人員和維修人員要定期進(jìn)行檢查，從而確保提高設(shè)備判斷的準(zhǔn)確性。第四，和等值母線相連接的設(shè)備必須和開(kāi)關(guān)相連，例如：等值負(fù)荷、等值機(jī)等。在不運(yùn)行的狀態(tài)下，由專人將開(kāi)關(guān)分置。第五，假設(shè)接線圖潮流數(shù)據(jù)和調(diào)度員潮流應(yīng)用達(dá)不到開(kāi)關(guān)狀態(tài)的數(shù)值，通常情況下，是由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)選擇未選的結(jié)果。第六，拓?fù)渲δ艿膶?shí)現(xiàn)必須建立在SCADA系統(tǒng)下進(jìn)行接點(diǎn)入庫(kù)，另外，要結(jié)合斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等可以找到活島。

5.結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，隨著城市步伐的加快以及各個(gè)行業(yè)的飛速發(fā)展，使得人們對(duì)電量的需求量越來(lái)越大，這樣一來(lái)，需要不斷擴(kuò)大電網(wǎng)的規(guī)模，導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸趨于復(fù)雜?，F(xiàn)如今，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用PAS高級(jí)應(yīng)用軟件后，可以使技術(shù)人員結(jié)合狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果來(lái)監(jiān)測(cè)與維護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)比較薄弱的環(huán)節(jié)。然而，通過(guò)潮流計(jì)算可以使提高計(jì)算速度與精度，而且結(jié)果也更直觀，同時(shí)也是合理安排無(wú)功電壓管理的主要工具。而調(diào)度員在指揮過(guò)程中，利用PAS高級(jí)應(yīng)用軟件，既使人們對(duì)電網(wǎng)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，又大大提高了處理系統(tǒng)事故的能力，并且開(kāi)始從“轉(zhuǎn)變型”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱茖W(xué)型”。并且，在不久的將來(lái)，伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，加強(qiáng)PAS高級(jí)應(yīng)用軟件的使用與管理，進(jìn)一步完善軟件的功能，從而發(fā)揮出PAS高級(jí)應(yīng)用軟件的巨大作用，使電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行下去。除此之外，也可以為電力系統(tǒng)的調(diào)度員提供必要的決策依據(jù)，這樣一來(lái)，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行提高可靠的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行方式，可以說(shuō)，這對(duì)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)更多的便利。

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