调控一体化管理

基于D5000系统的调控一体化管理衡水供电公司 李建文 摘要衡水市位于河北省东南部，衡水电网处于重要的电力枢纽地位。截至目前，衡水电网220kV变电站共计14座，总容量456万千伏安，110kV变电站共计65座，总容量446万千伏安，220kV线路1057.6公里，110kV线路1459公里，是河北省南部电网的主要组成部分。2011年，衡水供电公司年供电量首次突破100亿千瓦时大关。 2010年12月15日，衡水电网调度控制中心举行启动揭牌仪式，这是国家电网公司第一个基于智能电网调度技术支持系统为平台，满足调控一体化的地级调度单位。这标志着衡水电网调度从此将逐步告别传统管理模式，向实现调度、监视、操作一体化、集约化、精益化的“大运行”目标模式转变。调控一体化是调度运行业务由任务编组向管理架构整合的本质转变，是业务融合、流程融合和管理创新的有机统一，衡水调度管理开始迈向一个新的台阶。 1 背景“十二五”期间，我国转变经济发展方式、能源发展方式的总体方向，对转变电网发展方式提出了客观要求。“十二五”是重要战略机遇期，是加快建设坚强智能电网、推进电网发展方式转变的关键期。近年来，随着衡水工业化、城镇化的深入推进，项目建设的高效开展，衡水电网飞速“扩容”。一方面，原有的运行管理模式已明显与电网发展的步伐不合拍，而另一方面，衡水电网自动化系统已日臻先进，远程在线监测技术也日臻成熟，具备了驾驭现代化大电网的能力，电网运行管理方式亟待变革。根据国家电网公司“三集五大”重要战略部署，要加快电网调度方式的变革，加快构建以“调控合一”为核心的大运行体系。在坚强的技术平台支撑下，“调控一体化”的诸多优点逐渐显现。首当其冲的便是“调控一体化”这一更为扁平化的组织结构缩短了业务流程，大大提高了电网事故处理效率和日常操作效率，使得电网安全更有保障。“调控一体化”管理模式实施后，电网调度控制中心可以及时、全面、准确地掌控电网运行情况，为快速判断、处理提供了条件，提高电网安全系数。同时，该模式实施后，将有力推进调度运行与设备运行监控的融合，减少中间环节，缩短业务流程，强化电网运行管理，提高运行工作效率，最终实现减员增效。当然，调控一体化并不是简单的调度、监控业务合一，它是技术的革新，也是缩短管理链条、提升生产组织专业化程度的有效途径。由于调控一体化的系统复杂，专业性强，技术支持系统要求高，势必带来一系列的衔接配合及体制转型过渡上的问题。这些为大运行体系建设而开展的实践与探索，将会进一步增强衡水调度系统驾驭现代化大电网的能力，整体提升衡水电网调度运行精益化管理水平。 2 建设思路智能调度系统在技术上为“大运行”提供基础平台，调控一体化管理模式，即：撤销监控中心，将设备监控与运维操作完全分离；成立电网调控中心，依托地区电网智能调度技术支持系统，完成电网调度与变电站监控职能的整合，实现衡水电网调控一体化管理模式。立足衡水电网现状，坚持“稳妥推进、阶段落实”的原则，分步骤采取试运行和正式运行两个阶段实施，在试运行期间采用过渡模式，新老系统同时运行，不断加强新系统的实际应用、在应用中优化完善，验证各项管理标准、流程、制度的适应性，2011年7月1日调控一体化管理模式正式投入运行，全面接管监视、控制工作。3 内涵和做法D5000系统作为调控一体化管理的平台，替代原有的调度自动化系统，在全国电网自动化系统功能应用中开创了先河。调控中心充分利用这一平台，加强模块开发，深化系统应用，提高管理水平、真正做到流程更精简，反应更快速，减人又增效。3.1遥控操作管理按照以往模式，变电站各项倒闸操作都需要运维人员到现场进行，特别是一些大型操作、安全措施的落实等等，不仅需要很多的人力、物力、时间，还增加了不安全因素。特别是事故处理，运维中心需要组织人员、调集车辆，不能及时赶到现场，对电网安全稳定运行存在着隐患，也无法满足客户对高质量供电的需要。“调控一体化”模式下，调控中心负责遥控公司所属71座110kV以上等级变电站的拉合单一开关的遥控操作，主要包括方式调整的开关拉合操作、处理小电流系统接地故障时的拉路操作、紧急限荷拉合开关、35（10）kV线路跳闸后试送、处理完地（区、县）调所管辖的接地线路故障后试送等。除监控人员调压进行的遥调遥控操作外，其他所进行的遥控操作均应执行调度员指令，主要分为操作指令票、调度口头指令和运维申请操作三种形式。3.1.1遥控操作指令票对于方式调整的开关拉合遥控操作使用遥控操作指令票，遥控操作票独立成票，属地调调度管辖设备的遥控操作票由调度正值拟令，值长审核，调度副值将审查合格的调度指令发布给监控正值，随后监控正值监护、副值操作，操作完毕后，由监控正值向调度副值回令，原则上采用“谁接令、谁回复”的原则，调度员和监控人员之间在操作指令票上进行签字确认。 3.1.2调度口头指令紧急限荷拉合开关、处理完地（区、县）调所管辖的接地线路故障后试送、220（110）kV变电站内市调管辖设备的跳闸后试送等操作应有调度员口头指令。不需要填写操作指令票，但应做好详细记录。 3.1.3运维操作申请涉及县（区）调管辖设备的跳闸后试送、拉合县（区）调管辖的35（10）kV线路检修但变电站内不做安全措施的断路器操作等应由运维操作申请。县（区）调管辖设备的跳闸，接到运维中心值班员判断开关和线路具备送电条件的答复后，监控人员才可试送。35（10）kV线路检修且由检修单位自行做安全措施的，停送电操作时,运维中心值班员向调控中心值班员转述县（区）调停送电命令，由调控中心值班员遥控断路器并将操作结果通知运维中心。 3.2小电流接地管理小电流接地系统单相接地故障是中低压（通常指35kV及以下电压等级）电网中最常见的短路故障，发生接地后系统虽可继续带故障运行，但由于非故障相对地电压升为线电压（接地过电压时会更高），若不及时处理可能会发展为非故障相绝缘破坏继发相间短路的威胁。省公司发布的变电运行规程（以下简称运规）（冀电生201142号）及关于规范变电站典型故障处理流程的指导意见（以下简称指导意见）（生产201156号）中，明确规范了小电流接地系统单相接地故障的处理流程及要求，调控中心根据以上文件及衡水电网实际，编写了小电流接地系统单相接地故障处理管理标准，汇总所辖变电站接地拉路序位表，制定了“小电流接地系统单相接地处理流程”，并围绕该标准进行了相应培训工作及反事故演习。一是与各县调、营销部沟通确定了衡水电网所辖变电站接地拉路序位表，核对无误后留存保管。二是对运规及指导意见中针对小电流接地系统单相接地故障处理的条文进行了适用的完善修改，如一般拉路顺序中加入“故障重合成功的可疑线路”、“带有高危或重要用户线路”及“保电线路”，处理流程中加入“当故障变电站内有人工作时，应首先确认单相接地故障与其工作无关”，加入“在拉合带有高危或重要用户线路、保电线路前，值长组织调度值班员联系营销部或相关县调，确认用户已接到通知”等细化内容，并规范了中心人员的岗位职责。三是围绕小电流接地系统单相接地故障处理进行反事故演习及相应的培训工作：组织新进员工编写“典型故障处理指导卡”中，明确要求制定 “小电流接地系统单相接地故障处理指导卡”，并依据指导卡进行反事故演习，提高人员快速反应、准确判断的能力。作为辅助手段智能电网调度技术支持系统一次接线图界面中，我们明确标识出地调管辖的直供、高危等用户提示，起到警示、提醒值班员的作用，快速响应、及时通知、迅速处理，树立衡水供电公司服务优质的窗口形象。 3.3县调管辖设备故障处理相对于旧的运行模式，调控一体化具备电网运行管理机构扁平化的优势，调控中心、运维操作中心、县调等有关机构之间界限清晰、责任明确。县调管辖设备故障处理更加优化。一是当县调管辖设备跳闸后，调控中心可直接获取事故信号，并通知运维中心到现场检查，由运维中心向调控中心及县调汇报现场检查情况，精简了原监控中心发现县调管辖设备跳闸后分别向运维中心及县调汇报事故信息、而运维中心将检查结果报原监控中心后再转给县调的步骤。调控中心监控衡水全网，相对原模式管辖变电站数量更多、电网规模更大，看似简单的一步优化，在恶劣天气来临，县调管辖设备故障较多的情况下，调控中心人员能够节省更多的时间保证对全网不间断的监控。二是在县调收到查线及线路故障处理情况后，要求试送电时，由运维中心汇总查线及现场检查情况报调控中心，并向调控中心转述县调指令，由调控中心远方遥控断路器并通知运维中心，运维中心核实后再向县调回令。三是当跳闸设备因故障无法恢复、需要转检修或冷备用操作时，由县调直接向现场值班员下达操作指令，精简了县调通过原监控中心向运维中心下令的环节。3.4信息化标准管理调控中心依托FTP文件服务器保存中心标准文件等公共资料，统一按照专业管理项目和工作项目建立电子文档资料，同时规范员工养成良好的工作习惯，按要求对文件进行命名，分类固定文件存放位置。通过局域网连接FTP服务器共享、下载所需要的资源，大大减少了公共资料重复存放所浪费的硬盘空间，同时各种资料分门别类，非常便于查找，也提高了工作效率。使用专用软件进行设置后，通过权限管制就可以保证电子资料的安全。例如，FTP文件服务器保存的“调度许可及以上设备缺陷记录”和“县调管辖设备、自动化系统缺陷记录”两个excel表格，分别由调度、监控人员维护，确认缺陷时将缺陷的设备所在站、设备名称、缺陷情况、处置方案、发现时间、消除时间详细记录在缺陷统计表中，保证了记录的完整性。调控人员依托FTP文件服务器可以实现远程浏览维护，使记录、修改和查阅缺陷更加快捷，保证了调控人员对缺陷情况的全面掌控，安全性能更加显著。3.5深化系统应用管理D5000系统为调控一体化工作的开展提供了强大的技术支持，调控中心加强系统功能模块的开发，深化对系统的应用，确保先进技术在电网安全运行中发挥更大的作用，为电网稳定运行提供可靠的保障。一是电压无功优化自动控制（AVC）系统的应用。其主要功能是在保证电网安全稳定运行前提下，保证电压和功率因数合格，并尽可能降低系统因不必要的无功潮流引起的有功损耗。AVC与D5000平台一体化设计，从PAS网络建模获取控制模型、从SCADA获取实时采集数据并进行在线分析和计算，对电网内各变电所的有载调压装置和无功补偿设备进行集中监视、统一管理和在线控制，实现全网无功电压优化控制闭环运行。 二是信息分级的应用。每日有海量的信息从站端送至监控系统，需要人员细心甄别、明察秋毫。综合告警系统通过责任信息分流，将告警信息分为了事故、异常、变位、越限和告知五个信息等级，有效的提高了监控人员的工作效率。通过监控界面及智能告警系统全面掌握电网运行的实时信息，并且能够根据需要筛选报警信息，在兼顾全局的情况下关注重要信号，提高电网监控效率。当电网设备参数越限时，根据智能调度系统提示的越限告警信息，调控人员能够通过简单操作轻松获取“潮流越限”或“电压越限”设备并显示越限百分比，快速在主画面上定位越限设备，有效精简处理步骤，减少调控人员的反应时间，提高电网异常的处理效率，保证电网快速恢复稳定运行。三是主变负载率监视柱状图的开发。“智能调度系统实现主变负载率预警功能（即柱状图）”通过对监控系统的升级、改造，能有效提高电网监控人员对电网、设备运行情况的掌握程度，起到了提前预警与提高效率的作用。四是设置智能调度系统设备状态标志牌。相较以往通过日志、交接班记录等确定设备状态，能够做到直观、醒目展示设备运行状态，而且省去翻阅各种记录的时间，提高工作效率。通过添加设备状态标志牌可以醒目观察当前设备状态，在调整方式后能够做到准确、及时更正设备状态，利于衡水电网运行监视，提高了电网安全运行水平。五是智能调度系统负荷电流限值表的应用。相较以往的纸质最大负荷电流表需要值班员查找核对，智能调度系统负荷电流限值表直接以功能形式整合入D5000系统，能够直接通过“实时态综合智能告警界面”快速提示值班员及时处理，而且仅需要根据设备改造等情况下及时对数据库进行更新便可修正，实用方便。经过春灌、迎峰度夏、迎峰度冬等大负荷的检验，智能调度系统负荷电流限值表能够有效地辅助调控中心值班员及时发现、处理电网设备负荷越限情况，为大负荷期间电网安全稳定运行提供了有力的支持。4 实施效果4.1安全效益分析“调控一体化”模式下的遥控操作极大地缓解了人员配备和工作量繁重的矛盾，以往部分小区监控和现场操作合一，监控工作被淡化，变电站值班员每天忙于巡视、操作、运行维护和异常处理等，疲惫之余进行监控工作，严重影响遥控操作质量，没有投入AVC系统时调压进行的遥调遥控操作工作量非常大，还要进行处理小电流系统接地故障时的拉路操作等其它的一些遥控操作，这样就大大增加了误操作发生几率。调控一体化模式下的监控人员仅负责监控工作，遥控操作时精力充沛集中，大大降低了误操作的可能性。目前为止，调控中心所进行的遥控操作仅合解环倒方式就有13回，涉及变电站60余次，现在仅仅需要两人在调控室内便可高效率遥控调整110kV系统方式,作业安全风险大大降低。以2011年落实前铺变电站综自改造期间电网安全措施为例：从图中可以看出，遥控倒闸操作大大减少了人员、车辆的误操作和交通事故几率，节省了时间，保证了电网、设备的安全运行。另外，截至2011年12月底，共处理接地476次，按每次节约10分钟算，共节约80个小时，缩短了故障隐患存在的时间，防止了事故扩大，保证了电网、设备的安全稳定运行。4.2经济效益分析调控一体化模式转变后，调控中心全面