摘 要：為適應電網(wǎng)的不斷發(fā)展和智能技術的應用，研究優(yōu)化電網(wǎng)運行操作管理機制，通過設備控制功能向調度的轉移實現(xiàn)調度和變電設備運行集控功能的集約融合，建設電網(wǎng)調度、監(jiān)視和控制的調控一體化自動化信息綜合平臺，實現(xiàn)調控一體化管理模式。

關鍵詞：調度；監(jiān)控；電網(wǎng)；一體化

1 研究背景

現(xiàn)代經(jīng)濟社會對電力依賴性越來越強，對供電可靠性的要求也越來越高，這對電網(wǎng)運行提出了更高的要求。作為電力生產(chǎn)的直接管理者和指揮者，調度聯(lián)系著發(fā)、輸、變、配、用電各個環(huán)節(jié)，影響到電能量流通的全過程。增強調度運行人員對輸、變、配電系統(tǒng)及負荷的實時控制能力，減少調度指令流轉環(huán)節(jié)，保證電網(wǎng)調控要求的快速實施顯得日益重要和迫切。

2 關鍵管理模式

中山電網(wǎng)調控一體化模式按照“調控一體、主配一體、集中控制、集中監(jiān)視”的原則建設。調度控制中心負責電網(wǎng)的調度、監(jiān)視、設備遠方操作，變電管理所負責設備的巡視、維護、設備現(xiàn)場操作等。

2.1 調控一體化運轉模式

中山供電局調度控制中心設立調度監(jiān)控分部，負責地區(qū)主網(wǎng)調度、配網(wǎng)調度、電網(wǎng)監(jiān)控的運行值班工作，在分部設立主管以及技術管理崗位。主管直接管理調度總值長，主網(wǎng)調度員、配網(wǎng)調度員、監(jiān)控員定期輪崗，值班期間由總值長全面負責當班業(yè)務，主網(wǎng)調度員、配網(wǎng)調度員、監(jiān)控員合署辦公、各司其職，互相協(xié)助，完成好值班工作。

2.2 崗位職責

調度監(jiān)控分部設置主管、主網(wǎng)調度專責、配網(wǎng)調度專責、電網(wǎng)監(jiān)控專責管理崗位：主管負責調度監(jiān)控分部的安全生產(chǎn)、運行及技術管理工作；主網(wǎng)調度專責、配網(wǎng)調度專責、電網(wǎng)監(jiān)控專責負責各專業(yè)管理，協(xié)助分部主管做好日常工作管理。調度總值長是運行當班安全第一責任人，負責安排交接班、審票、監(jiān)護等工作；主網(wǎng)調度員負責系統(tǒng)運行監(jiān)視、斷面控制、主網(wǎng)停送電操作、工作票許可、事故處理等；配網(wǎng)調度員負責配網(wǎng)運行監(jiān)視、負荷控制、配網(wǎng)停送電操作、工作票許可、事故處理等；監(jiān)控員負責設備監(jiān)視、電壓調整、轉中調令、遠方操作、受理電容檢修等。

2.3 系統(tǒng)及設備監(jiān)視模式

中山供電局無人值班站采用“電網(wǎng)調度與變電監(jiān)控一體化設置，變電巡維中心按作業(yè)半徑分散布點”的管理模式。在電網(wǎng)運行管理中，調度掌握整個系統(tǒng)信息，對系統(tǒng)整體運行負責，而變電運行部門掌握設備的詳細運行情況，對設備本身負責。調度控制中心監(jiān)視范圍為中山電網(wǎng)10kV至500kV所有設備的全境監(jiān)視，系統(tǒng)信號與設備信號的上送范圍見表1：

2.4 系統(tǒng)及設備控制模式

中山電網(wǎng)一次設備操作范圍為全部GIS變電站開關、刀閘、地刀，部分常規(guī)變電站開關、刀閘，這些設備運行至檢修狀態(tài)的操作由監(jiān)控遠方執(zhí)行。目前中山電網(wǎng)220kV及以下站內開關、220kV刀閘、110kV刀閘遠方遙控覆蓋率分別達到100%、66.7%、50%，站外10kV配電開關遠方遙控覆蓋率為5.7%。二次設備控制方面，中山電網(wǎng)已將具備條件的71座變電站投入軟壓板遠方投退功能，軟壓板遠方投退覆蓋率達到77.2%，這些變電站10kV線路帶電作業(yè)的重合閘投退，以及方式轉換時10kV、110kV備自投配合投退操作由調度監(jiān)控遠方操作。

2.5 調控一體化模式主要業(yè)務流程

2.5.1 監(jiān)控遠方操作業(yè)務流程。對于220kV及以下的GIS變電站，以及具備遠方操作條件的常規(guī)變電站，中調、地調調度員根據(jù)檢修計劃下達操作指令給監(jiān)控員，監(jiān)控員接令后，通過調度安全約束系統(tǒng)對開關、刀閘、軟壓板實施遠方分合操作，并以變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)為輔助手段，監(jiān)視設備位置與狀態(tài)；變電運行人員現(xiàn)場配合操作，進行設備狀態(tài)檢查、刀閘操作電源投退、遠方就地轉換開關切換、懸掛標示牌等操作。

2.5.2 綜合停電計劃流程（設備停運-開工）。調度員向監(jiān)控員或巡維人員下達布置系統(tǒng)安全措施的操作任務。設備檢修申請單中的系統(tǒng)安全措施布置完成后，由調度員通知現(xiàn)場巡維人員，巡維人員許可工作票開工。

2.5.3 綜合停電計劃流程（工作完工-復電）。設備檢修申請單中的工作完工后，由現(xiàn)場巡維人員恢復現(xiàn)場安全措施，之后匯報調度員。調度員根據(jù)巡維人員的匯報，綜合其他相關檢修申請單的執(zhí)行情況以及系統(tǒng)條件，安排設備復電，并向監(jiān)控員或巡維人員下達設備復電的操作任務。

2.5.4 設備異常處理流程。設備異常告警信息由監(jiān)控員負責監(jiān)視，監(jiān)控員發(fā)現(xiàn)異常告警后首先匯報調度員，并根據(jù)告警信息判斷設備是否可以維持運行，并通知巡維人員到站檢查。無法根據(jù)遠方信息判斷設備是否可以維持運行時，變電巡維人員根據(jù)現(xiàn)場檢查情況做出綜合判斷，并代表設備運維單位向調度員匯報有關情況。如果設備需要緊急停運，調度員負責調整系統(tǒng)運行方式。

2.5.5 站內設備跳閘事故處理流程。調度員、監(jiān)控員均負責監(jiān)視設備事故跳閘信息。發(fā)生設備跳閘后，調度員立即調整電網(wǎng)運行方式，減少設備跳閘對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及電力供應的影響；監(jiān)控員立即通知巡維中心派人到站檢查設備并向調度員匯報。

2.5.6 線路跳閘事故處理流程。線路跳閘后，調度員根據(jù)事故信號迅速調整電網(wǎng)運行方式，盡量降低線路跳閘對電網(wǎng)安全運行及可靠供電的影響。調度員結合保護動作情況、站內設備檢查情況以及系統(tǒng)條件，決定是否對線路強送電。無論線路強送是否成功，調度員都通知線路維護單位進行事故巡線。在線路跳閘事故處理過程中，由監(jiān)控員通知巡維人員到站檢查。

3 關鍵技術平臺

中山電網(wǎng)調控一體化的安全技術支撐體系，分為必備基礎模塊和先進輔助模塊。必備基礎模塊是調控一體化管理模式必需的技術支撐手段，先進輔助模塊是中山供電局為提高調控一體化實施質量和內涵建設的先進功能模塊。

3.1 基礎模塊

3.1.1 模塊一：信息分區(qū)分流功能。信息分區(qū)分流功能是電網(wǎng)監(jiān)視的技術基礎，系統(tǒng)按照變電站以及電壓等級劃分為不同的責任區(qū)，所有廠站的實時信息根據(jù)責任區(qū)的設置發(fā)送到不同的監(jiān)控站點，每個監(jiān)控站點只處理該責任區(qū)域內需要處理的信息，告警信息窗也只顯示與該責任區(qū)相關的告警信息，從而提高了整個系統(tǒng)的響應速度和工作性能，同時有效地起到了各監(jiān)控站點之間的信息分層和安全隔離的作用。

3.1.2 模塊二：調度安全約束系統(tǒng)。調度安全約束系統(tǒng)是主網(wǎng)控制的技術基礎，系統(tǒng)基于EMS中已有的電網(wǎng)模型和實時數(shù)據(jù)，將電網(wǎng)拓撲和“五防”規(guī)則結合起來實現(xiàn)電氣設備間的操作閉鎖，同時提供一個與實際操作完全一致的圖形化界面用于操作票的起草、校核及調度員、監(jiān)控員的操作仿真。調度安全約束系統(tǒng)具備全站五防、跨站五防及跨電壓五防的特點，確保對變電站斷路器、隔離開關、和接地刀閘遠方操作的安全性。

3.1.3 模塊三：配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是配網(wǎng)監(jiān)視和控制的技術基礎。通過兩遙、三遙功能的上送，實現(xiàn)配網(wǎng)線路的全境遙信、遙測監(jiān)視、部分開關的遙控功能。在此基礎上開發(fā)配電網(wǎng)合環(huán)輔助決策支持系統(tǒng)，該決策系統(tǒng)從配電網(wǎng)SCADA數(shù)據(jù)庫中讀取實時網(wǎng)絡和狀態(tài)數(shù)據(jù)，識別網(wǎng)絡環(huán)路狀態(tài)，分析當前合環(huán)操作的安全性，實現(xiàn)配網(wǎng)不停電合環(huán)轉供電。

3.2 輔助模塊

3.2.1 模塊一：網(wǎng)絡電子發(fā)令系統(tǒng)。網(wǎng)絡電子發(fā)令系統(tǒng)通過網(wǎng)絡進行調度令的傳輸，取代傳統(tǒng)電話發(fā)令模式。其中配網(wǎng)部分基于3G通信網(wǎng)絡和綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)構建，實現(xiàn)移動網(wǎng)絡接令。網(wǎng)絡發(fā)令避免了電話發(fā)令錯誤記錄、諧音誤會等危險點，提高了調度員工作效率。

3.2.2 模塊二：電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）。AVC系統(tǒng)基于EMS一體化平臺，通過對電網(wǎng)內各變電站的有載調壓裝置和無功補償設備進行集中監(jiān)視、統(tǒng)一管理和在線控制，從全局的角度對廣域分散的電網(wǎng)無功裝置進行協(xié)調優(yōu)化控制，實現(xiàn)全網(wǎng)無功電壓優(yōu)化控制閉環(huán)運行。

3.2.3 模塊三：區(qū)域備自投功能。中山電網(wǎng)基于EMS的廣域備自投系統(tǒng)已在220kV中山-110kV凱茵-110kV五桂山——220kV旗樂的鏈式結構電網(wǎng)中應用。系統(tǒng)提出了多項安全策略，在調度自動化平臺上實現(xiàn)了區(qū)域范圍內的備自投，實現(xiàn)鏈式結構電網(wǎng)中備用電源和工作電源不在同一個變電站的自動投切。

3.2.4 模塊四：變電站遙視及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)利用先進的數(shù)字多媒體技術、通信技術、計算機技術實現(xiàn)環(huán)境信息及視頻圖像的高清晰度、高幀率遠端傳送，使調度監(jiān)控人員可利用此系統(tǒng)實現(xiàn)遠方監(jiān)視變電站運行設備，代替運行人員日常例行巡視，直觀顯示遠方操作結果、運行設備外部情況等。

3.2.5 模塊五：保信系統(tǒng)。保信系統(tǒng)基于EMS一體化平臺，共享EMS模型、圖形和實時數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡拓撲分析為基礎，實現(xiàn)一、二次設備模型建立和保護故障信息處理。主要用于調度端查看保護故障信息、核對定值、上傳錄波文件等，為調度監(jiān)控人員提供實時的故障信息和快捷的查詢方式，為事故處理提供決策依據(jù)。

3.2.6 模塊六：氣象信息電網(wǎng)調度策略研究系統(tǒng)?；谥猩降貐^(qū)氣象信息的電網(wǎng)調度策略研究系統(tǒng)通過電力、氣象深度合作，通過氣象數(shù)據(jù)傳輸平臺，將相關的氣象災害預警信息、暴雨云團追蹤系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)、雷電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)、天氣預報等海量信息送至電網(wǎng)調度技術平臺，由平臺通過科學分析手段，分析實時、歷史數(shù)據(jù)，得出相應的分析結論，為電網(wǎng)調度提供決策支持。

3.2.7 模塊七：用電調度管控及輔助決策系統(tǒng)。用電調度管控及輔助決策系統(tǒng)在主配網(wǎng)模型數(shù)據(jù)拼接的基礎上，以電網(wǎng)實時拓撲分析，通過“電源點追溯”，獲取用戶供電路徑。根據(jù)電網(wǎng)實際運行狀態(tài)及設備檢修信息，動態(tài)分析電網(wǎng)運行風險并提供預警功能。實現(xiàn)電網(wǎng)故障隔離、故障恢復路徑搜索、故障恢復預案編制、故障恢復預案推送、故障恢復模擬預演、故障報告生成等。

以上各模塊中，信息分區(qū)分流、調度安全約束系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)監(jiān)視與控制的技術基礎；主、配網(wǎng)網(wǎng)絡發(fā)令系統(tǒng)是調度員與上級調度、現(xiàn)場運行人員進行接發(fā)令的信息處理平臺；電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)、區(qū)域備自投功能是實現(xiàn)電網(wǎng)自動控制的有效手段；變電站遙視及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、保信系統(tǒng)、氣象信息電網(wǎng)調度策略研究系統(tǒng)、用電調度管控及輔助決策系統(tǒng)為調度員準確決策提供了多方面的信息渠道。通過以上調控一體化關鍵技術模塊的建設，形成了一整套完善的調控一體化信息綜合平臺，實現(xiàn)調度臺的多角度立體決策、智能調度。

4 結束語

隨著智能電網(wǎng)建設的深入，以及相關技術支持體系的發(fā)展，未來對電網(wǎng)運行管理模式的研究將更加注重調度和變電設備運行集控功能的集約融合、統(tǒng)一管理。輸變配電設備逐漸由現(xiàn)場控制轉向調度遠方控制，是未來科技發(fā)展的必然趨勢，調控一體化電網(wǎng)調度管理模式也是未來電網(wǎng)調度管理模式的必然發(fā)展方向。

參考文獻

[1]姚遠.探討電網(wǎng)調控一體化運行管理模式[J].黑龍江科技信息，2014（31）：57.