林永昌

摘要 本文介紹的基于EMS的廣域備自投系統(tǒng)，能夠有效克服現(xiàn)有備自投裝置的局限性，解決鏈式結構下串供路徑上設備發(fā)生故障時可能造成部分變電站全站失壓的問題，能有效提高供電可靠性。本文詳細介紹了其功能特點，解決問題及創(chuàng)新點。

關鍵詞 EMS；廣域備自投；鏈式；可靠性

中圖分類號 TP7 文獻標識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）13—0049—02

1廣域備自投系統(tǒng)基本功能

基于EMS的廣域備自投控制系統(tǒng)是EMS系統(tǒng)的一個子應用，它能綜合利用EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、下發(fā)遙控指令等功能，且具有安全校驗功能，能與廠站端的保護、自動裝置配合，形成安全可靠的動作序列，因此是一個功能全面、運行可靠的備自投系統(tǒng)。

1.1功能

建模工具能針對固有的電網(wǎng)接線方式定義廣域備自投模型。廠站端上送的遙信、遙測數(shù)據(jù)經(jīng)過EMS系統(tǒng)的狀態(tài)估算功能，能判斷數(shù)據(jù)收合理正確，稱為數(shù)據(jù)預處理，處理后的數(shù)據(jù)輸出至廣域備自投模型，用作充放電邏輯、閉鎖邏輯判據(jù)，當各自投符合動作邏輯時，形成初步的動作序列，經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊檢驗是否有過負荷情況，形成最終的動作序列并通過EMS系統(tǒng)下發(fā)遙控開關指令。

1.1.1數(shù)據(jù)的采集

1）遙測數(shù)據(jù)采集范圍包括主變的有功、無功、電流量；備投模型下線路的有功、無功、電流、電壓量；備投模型下變電站110kV及以上母線電壓。

2）遙信數(shù)據(jù)采集范圍包括備自投模型下各廠站的保護動作信息，安自裝置動作信息，線路備自投的運行狀態(tài)及動作信息，各開關、刀閘的位置信息。

1.1.2數(shù)據(jù)處理

EMS系統(tǒng)自有的狀態(tài)估算功能能對備投模型下各廠站上送的遙測、遙信數(shù)據(jù)進行預處理，不斷檢測線路兩側(cè)電流、功率是否平衡，開關、刀閘位置與電流量是否對應等問題，當數(shù)據(jù)預處理發(fā)現(xiàn)有異常的數(shù)據(jù)，如開關位置不正確，或潮流方向不合理等，會立即閉鎖各自投，并提示系統(tǒng)告警。

1.1.3備投動作邏輯的校核

由于廣域備自投動作改變了原有的供電方式，可能出現(xiàn)備用電源線路過載的情況，廠站端的備自投通過檢測備投動作后的線路電流判斷是否過載，而廣域備投動作則可以通過電網(wǎng)分析功能與判斷廣域備自投動作后是否會出現(xiàn)過載情況，啟動切負荷判據(jù)并生成動作指令，比較而言廣域備自投的動作模式對電網(wǎng)的沖擊更小，更能保護相關的一次設備。廣域備自投的切負荷方式可選擇自動方式或人工干預方式，自動切負荷方式是指通過預先設定好的切負荷輪次及過載功率的大小，按輪次直接由EMS系統(tǒng)發(fā)出切負荷遙控指令，人工干預方式是指上述切負荷遙控指令發(fā)出前，需彈出告警提示窗口，由調(diào)度員確認執(zhí)行切負荷或選擇轉(zhuǎn)供電方式。

1.2與廠站端安全自動裝置及繼電保護間的配合關系

1.2.1與廠站段母線保護的配合關系

廣域備自投與廠站端母線保護的配合原則如下：

1）目前大部分110kV變電站都沒有安裝母線保護，此種情況下若母線故障，廣域備自投動作，原來開環(huán)點的備用電源開關合閘于故障母線，則可由開環(huán)點開關保護手合后加速跳閘，快速隔離故障。

2）若鏈式結構變電站安裝有母線保護，且故障點在母線上時，廣域各自投系統(tǒng)在收到廠站端發(fā)出的“母線保護動作”信號時，應保證可靠不動作，并對備自投放電。

1.2.2與廠站端線路備自投裝置的配合關系

廣域備自投系統(tǒng)由于綜合判據(jù)比較多，各廠站上送的遙信遙測量可能有一定的延時，故廣域各自投的動作時間會比站端線路備自投的動作延后，廣域備自投系統(tǒng)滿足動作條件時，先判斷站端備自投是否動作，沒有動作則由廣域備自投執(zhí)行全過程動作邏輯，若站端各自投動作成功，則廣域備自投系統(tǒng)判斷是否需要后續(xù)動作，需要則生成遙控指令，逐級回復失壓變電站的送電。

1.2.3與廠站端保護重合閘的配合關系

廣域備自投系統(tǒng)動作延時與廠站端線路備自投延時的原則一樣，應大于備投模型下線路開關重合閘時間，并根據(jù)保護動作信號，重合閘動作信號及其開關狀態(tài)變化情況、電路的遙測量等綜合判斷生產(chǎn)后續(xù)的動作邏輯，故廣域備自投系統(tǒng)動作延時應包含上述遙信遙測量上送至EMS的時延。

1.2.4與廠站端安全穩(wěn)定控制裝置以及低周減載裝置的配合關系

若廣域備自投系統(tǒng)的動作邏輯是安全穩(wěn)定控制裝置或低周減載裝置動作切負荷觸發(fā)的，則廣域備自投系統(tǒng)不應有后續(xù)動作，可根據(jù)EMS系統(tǒng)收到的安全穩(wěn)定控制裝置或低周減載裝置的動作信號閉鎖廣域各自投。

1.3雙安全校核功能

廣域備自投系統(tǒng)可以根據(jù)動作邏輯直接發(fā)遙控指令分合開關，具有一定的風險，完善的安全校核機制是廣域備自投系統(tǒng)正確完成動作序列所必須的。廣域備自投系統(tǒng)具有雙重安全校核功能，第一重安全校核是閉鎖備白投，備自投系統(tǒng)會不斷循環(huán)的進行開關狀態(tài)判斷，當檢測到備投模型下某個開關狀態(tài)異常，包括位置不正確，或測控裝通信異常，不能遙控等問題，則此時校核不通過，閉鎖備自投；第二重安全校核是當廣域備自投系統(tǒng)生成最終的動作序列前，需再一次對動作序列中涉及的開關狀態(tài)進行檢查核對，如校核不通過，則閉鎖備自投。所有備自投校核異常的信息都會發(fā)出告警信息，告知調(diào)度員進行檢查處理，校核通過前，各自投不能充電成功。雙安全校核功能能有效確保廣域各自投系統(tǒng)動作遙控的可靠性和安全性。

2解決問題

中山供電局電網(wǎng)運行方式存在圖1所示的鏈式結構，正常運行時1DL、2DL、3DL、5DL、6DL開關在合閘位置，4DL為開環(huán)點，開關在分閘位置，若1M母線故障或線路L1故障，則110kV凱茵站將會全站失壓。

投入了基于EMS的廣域備自投系統(tǒng)后，廣域備自投系統(tǒng)將根據(jù)全網(wǎng)的遙信遙測數(shù)據(jù)綜合判斷，發(fā)出跳開2DL，合上4DL的遙控指令，從而避免了110kV凱茵站出現(xiàn)全站失壓的情況，極大提高了供電可靠性。

3基于EMS廣域備自投系統(tǒng)的創(chuàng)新點

1）有效解決鏈式結構下串供路徑上設備發(fā)生故障時，可能造成部分變電站全站失壓的問題，極大提高了電網(wǎng)供電可靠性。

2）選定串供變電站后，能自動建模，自動生成充放電條件、閉鎖條件、動作邏輯等，不需人工建模降低了人力成本，也避免了人為失誤。

3）作為EMS系統(tǒng)的子應用，利用EMS系統(tǒng)中原有的電網(wǎng)構架模型、實時遙信、遙測數(shù)據(jù)，并能基于拓撲網(wǎng)絡分析和算法，自動識別電網(wǎng)運行方式，廣域備自投系統(tǒng)與EMS系統(tǒng)一體化的設計節(jié)約了投資成本。

4）雙安全校核功能，不斷校驗需遙控開關，有效確保廣域備自投系統(tǒng)動作遙控的可靠性和安全性。endprint