于溫方，趙 新，張弼弛，侯鳳春，遲作杰

(1.國網(wǎng)松原供電公司，吉林 松原 138000；2.國網(wǎng)吉林省電力有限公司，長春 130021)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整治是自動化專業(yè)的一項重要工作，遙測的準確性不僅是電網(wǎng)準確調(diào)度的直接依據(jù)，也是電網(wǎng)節(jié)能降損的關(guān)鍵指標，更是保證調(diào)度自動化各模塊應(yīng)用的關(guān)鍵[1]。近年來，吉林電網(wǎng)不斷提升“大運行”地縣調(diào)控一體化專業(yè)管理體系建設(shè)，大力投資農(nóng)網(wǎng)自動化升級改造工程，推動地縣調(diào)度調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)。2017年，國網(wǎng)松原供電公司實現(xiàn)了農(nóng)網(wǎng)63座66 kV變電站集中統(tǒng)一調(diào)控，縣調(diào)度對10 kV系統(tǒng)集中統(tǒng)一調(diào)控的目標。部分農(nóng)電66 kV變電站在接入主站能量管理系統(tǒng)(EMS)過程中，由于廠站自動化、遠動等設(shè)備缺失，只能采集到部分母線電壓值，無法對其他遙測數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控。常規(guī)解決方案是要進行變電站綜合自動化設(shè)備改造、一次安裝電壓互感器和電流互感器[2]，以解決遙測數(shù)據(jù)無法采集問題，保證變電站采集信息的準確性及實時性，但是需要增加較大的投資，改造工程量大、施工工期長。為解決上述問題，現(xiàn)基于電能量采集系統(tǒng)[3]，提出農(nóng)網(wǎng)遙測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，將電能量采集系統(tǒng)遙測數(shù)據(jù)通過文件形式傳遞至主站EMS，并將數(shù)據(jù)解析至畫面顯示，解決農(nóng)電廠站有功功率、無功功率、電流、電壓無法采集問題，實現(xiàn)松原地區(qū)EMS地縣變電站監(jiān)控信息全覆蓋，擴大調(diào)度自動化系統(tǒng)監(jiān)視范圍，有效提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高電網(wǎng)安全可靠性[4]。

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀及研究內(nèi)容

1.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀

EMS位于生產(chǎn)控制大區(qū)的安全Ⅰ區(qū)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的實時監(jiān)控；電量計量系統(tǒng)(TMR)位于生產(chǎn)控制大區(qū)的安全Ⅱ區(qū)，通過站端電表可采集到的數(shù)據(jù)有線路的有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流以及功率因數(shù)9項數(shù)據(jù)，兩系統(tǒng)之間通過防火墻進行隔離。

1.2 研究內(nèi)容

本研究以數(shù)據(jù)網(wǎng)通道為前提，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)架構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，重點研究內(nèi)容將各場站電量采集器采集的遙測數(shù)據(jù)傳到省公司生產(chǎn)控制大區(qū)Ⅱ區(qū)的TMR服務(wù)器，再通過遠方終端方式傳到松原電能量管理系統(tǒng)工作站，經(jīng)過防火墻轉(zhuǎn)發(fā)至生產(chǎn)控制大區(qū)Ⅰ區(qū)EMS，通過程序解析至畫面顯示，供調(diào)度員及監(jiān)控員進行數(shù)據(jù)監(jiān)視，有效解決縣級調(diào)度“盲調(diào)”問題。

圖1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程及實施

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程見圖2。

圖2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程

2.1 遙測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)

2.1.1 數(shù)據(jù)文件的生成

在電量計量服務(wù)器上進行接口配置，使從變電站電量采集器采集上的電表遙測數(shù)據(jù)(有功、無功、電流)生成一個cim-e文件，選擇cim-e格式文件為其符合調(diào)度端需求，處理效率高，且為當前通用性最好，用途最廣泛文件。

2.1.2 D5000數(shù)據(jù)庫映射對照

為了使從TMR中生成的數(shù)據(jù)文件與EMS建立檢索的對應(yīng)關(guān)系，采用實時庫映射方式完成文件的映射關(guān)系，手動完成數(shù)據(jù)庫的映射表，使其能夠自適應(yīng)廠站的增加、刪除、更改，其涉及到的設(shè)備表包括廠站表、負荷表、交流線段端點表、變壓器繞組表，其描述域與數(shù)據(jù)文件中電能表計的名稱相一致。

2.1.3 EMS的SCADA服務(wù)器接口配置

在主站數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)服務(wù)器上進行接口配置，并采用檢索式解析方式對送達文件進行檢索，以文件為觸發(fā)器，檢索到文件即開始解析，實時性能優(yōu)，連續(xù)性能好。

2.2 遙信數(shù)據(jù)判定

遙測數(shù)據(jù)已轉(zhuǎn)發(fā)后，通過公式判定方式判別線路及主變壓器高低壓側(cè)的遙信位置，當檢索電流大于0.5 kA時，判定斷路器為“合”，否則為“分”。

2.3 功能測試

將TMR服務(wù)器與EMS的SCADA服務(wù)器的接口配置及數(shù)據(jù)庫中映射關(guān)系的對照，通過驗證，此方式能夠?qū)?shù)據(jù)文件進行查詢及解析，達到了預(yù)定目標，每15 min定時自動統(tǒng)計發(fā)送。

3 實施效果及效益分析

3.1 實施效果

通過采用此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)手段，實現(xiàn)了松原地區(qū)農(nóng)網(wǎng)25座變電站信息的采集，且在主接線圖中對遙測數(shù)據(jù)采用不同顏色顯示，明顯區(qū)分采集數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。為了驗證轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的準確性，對現(xiàn)場隨機抽查了15組數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進行了比對(見表1)?？梢娡ㄟ^啟用農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)新技術(shù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)成功，實現(xiàn)了農(nóng)網(wǎng)監(jiān)控信息的全覆蓋，且準確性較高，其偏差大小均滿足DL/T 516-2006《電力調(diào)度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程》中有功偏差不大于2%，無功偏差不大于3%，電流5%的數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求。

3.2 效益分析

3.2.1 經(jīng)濟效益

解決農(nóng)網(wǎng)變電站數(shù)據(jù)無法采集問題，共有3種方案。方案1對變電站遠程終端控制系統(tǒng)(RTU)進行改造；方案2對變電站進行智能化綜合自動化改造；方案3依托現(xiàn)有EMS實現(xiàn)遙測數(shù)據(jù)的采集。下面對這3種方案進行成本對比分析。

方案1需要每個廠站購置數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)機1臺，設(shè)備成本3×104元，公共測控裝置 1臺，設(shè)備成本2×104元， 25座廠站共需設(shè)備成本125×104元；方案2需要每個廠站購置計算機監(jiān)控裝置1套，設(shè)備成本20×104元，屏柜及數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備成本20×104元，25座廠站共需設(shè)備成本1 000×104元；方案3依托現(xiàn)有的設(shè)備與系統(tǒng)，無需設(shè)備成本投資，只需投資技術(shù)研發(fā)費用20×104元。方案3采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，較方案1節(jié)約資金105×104元，較方案2節(jié)約資金980×104元，方案3節(jié)約了投資成本，創(chuàng)造了直接的經(jīng)濟效益。利用電量計量系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)EMS不僅解決了25座農(nóng)電廠站有功功率、無功功率、電流、電壓無法采集問題，提高了松原地區(qū)EMS監(jiān)控信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

表1 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)對比

3.2.2 管理效益

通過電能量計量系統(tǒng)實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，有效解決了縣級調(diào)度“盲調(diào)”現(xiàn)象，擴大了調(diào)度自動化的監(jiān)控范圍，提高了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量，且對能量管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用軟件的實用化水平起到了關(guān)鍵作用。該農(nóng)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)現(xiàn)已形成完備的技術(shù)體系，具有通用性、可移植性，可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)。

4 結(jié)束語

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)在農(nóng)網(wǎng)的應(yīng)用，提高了電網(wǎng)監(jiān)控效率和故障快速甄別能力，解決了縣農(nóng)電公司“盲調(diào)”問題。此項技術(shù)實現(xiàn)了松原地區(qū)農(nóng)網(wǎng)25座變電站信息的采集，近1 000個遙測數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，為地縣一體化調(diào)度體系建設(shè)提供技術(shù)保障。相比RTU改造和對變電站進行智能化綜合自動化改造，降低了農(nóng)網(wǎng)改造成本，節(jié)約改造資金近1 000×104元，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。