面向电力市场的县级电网综合控制系统方案

1、.：.；面向电力市场的县级电网综合控制系统方案摘要本文讨论了建立面向电力市场的县级电网综合控制系统的方案想象，提出了建立集县级电力调度、配电系统及能量结算系统于一体的系统体系构造、技术要求及支持手段、并提出了系统建立的详细途径。1概述传统的县级电网自动化的做法是：建立独立的电力调度系统、配电自动化系统、电能结算系统，使得各个系统之间的信息共享不能提供充分的保证，同时也呵斥了设备的大量冗余。对于县级电网来说，建立合理的电网控制系统体系构造，到达系统设备的合理分配和布置，提高系统信息的共享，是县级电网控制系统必需处理的问题。在这样的环境要求下，作者提出了一种面向电力市场的县级电网综合控制系统方案。

2、2系统体系构造电力市场的引入给传统的电力调度系统带来功能上和内涵上的艰苦变化。现代电力企业的电网综合控制系统是其它非实时系统的实时数据仓库，尤其在面向电力市场的环境下，需求电网控制系统提供大量的数据。在本系统方案中，将电力调度、配电自动化、以及电力市场运营系统三大系统集于一体，从而到达设备、信息共享的目的。从系统的监测功能角度来分类，县级电网综合控制系统可分为两大子系统，即变电所综合自动化和馈线自动化。这两个子系统为配电网自动化提供了最根本的原始数据，如采集的母线电压、电流、线路频率、有功功率、电量脉冲、开关形状、变压器分接头位置等信息，成为系统进展控制的根本数据根据。配电自动化系统采集的数据

3、对象包括开闭所、变电所、柱上电子或智能开关、柱上变压器以及柜式变电站、智能电能表等设备的数据。控制中心由多台计算机构成分布式系统构造，系统软件采用基于客户/效力器模型的系统设计。在关键节点上，采用双机互备份的任务方式，提高系统的可靠性。GIS(地理信息系统)是电网综合控制系统的主要特点之一。将GIS与一些电力设备属性数据结合起来，可使电力网络拓扑和配网信息更加直观，动态分析配电网的运转形状更为有效，也为迅速查明线路跳闸地点及停电影响范围，选择合理的操作顺序和途径提供支持。当电力线路发生缺点后(如断路器重合失败)，系统自动确定出缺点所在线路以及区域，从控制中心发出遥控指令，断开缺点线路两侧的开关

4、。随后发出无缺点区域恢复供电的指令，缩短无缺点停电区域的供电恢复时间。负荷控制和电量自动结算构成了电力市场运营的主要内容。经过调度系统读取远方用户的电表电量数据，将其送至控制中心。系统可根据收到的分时电量，实现分时和实时电价计量，并可根据用户的用电量、分时电价以及其它要素，确定最优运转和发电控制方案，为电力市场的运营提供实时的决策根据。3系统功能支持现代化技术手段是保证电网综合控制系统正常运作的根本条件，根据电网日常消费、运转、管理所涉及到的内容，县级电网综合控制系统应具备如下几种主要的技术功能支持。31电网调度自动化系统功能完成电网实时数据的采集、监视和控制，是现代化电网消费运转和调度管理必

5、不可少的重要的技术手段。调度自动化系统除了应电力调度系统的原有功能根底上，添加根据电力市场报价排序和在平安约束下编制调度方案功能，到达整体系统的优化。同时，应加强负荷预告的根本功能，这也是在电力市场环境下编制调度方案的根底。为了按照电力市场运营规那么进展结算，并进展必要的市场运营考核监视，系统应具有提供一致时标的系统环境数据的才干，如频率曲线、实践负荷曲线、实践出力曲线、控制指令或调整指令记录、电压检测点的电压曲线等，以便于和其它系统之间实现数据共享。32配电自动化系统功能配电自动化可分为4个环节，即配电调度自动化、变电所自动化、馈线自动化以及营业自动化。在面向电力市场的电网综合控制系统中，改

6、动最大的就是负荷管理和负荷控制系统。经过配电自动化系统，可以实现包括缺点隔离、缺点区域判别、配电网网络重构、实践线损计算等配电高级运用，同时也可以实现包括负荷曲线调整(如削峰、填谷等)、负荷监控(包括监视用电负荷)、直接和间接优化组合控制等最正确负荷控制。33电力市场运营系统功能根据我国近期开放发电侧电力市场的根本框架和运转规那么，电力市场运营系统应由电量计量系统、合同管理系统、电力买卖系统、实时报价系统、电费结算系统等功能组成。电量计量系统：完成电力市场中买卖各方购销电能量的采集、统计和处置，是电力市场中的电能计量工具。合同管理系统：完成对参与买卖的各方合同(长、中、短期发、供、用电合同)进

7、展管理，包括合同的签定、修正等管理。电力买卖系统：对未来数小时内的发、供、用电方案和电价的暂时调整或变化，进展协调，并进展相应的买卖评价，得到满足有关各方面需求的发、供、用电方案和电价，并用来调整相应的电力、电量考核条件。实时报价系统：对参与买卖的各发、供、用电企业未来一段时间内的发供用电方案和电价进展评价，产生满足各方需求的发、供、用电方案和电价，并据此进展电量买卖。电费结算系统：根据采集的电能量统计数据和电力市场实践运营和各种结算条件，对电力市场中的买卖各方进展电费结算。4系统实现技术开放式系统设计成为当前大型系统设计的时髦。开放式系统目前的开展主要是表达在计算机系统本身和与其联络较为亲密

8、的层次产品上，而对于在运用层的开放性，涉及相对较少。开放式系统不仅仅是一些规范和技术的组合，更重要的是它提供了一种思想。基于这种思想，才干开发出真正为用户可接纳的开放式系统。因此，在设计时，应严厉遵照已有的国际规范。这些规范包括：数据库接口：SQL构造化查询言语；用户人机界面：Windows窗口系统；通讯规范：TCP/IP。随着计算机和通讯技术的不断开展，越来越多的新技术为面向电力市场的县级电网综合控制系统的实现提供技术保证，这些技术包括计算机技术、软件环境、网络互连技术、图象图形处置技术、多媒体技术、面向对象技术、数据库技术、分布式远动技术、人工智能技术、Internet技术等。这些技术的运

9、用，将使面向电力市场的县级电网综合控制系统的实现成为能够。农网35kV综合自动化变电所的平安运转问题35kV综合自动化变电所就是依赖目前高速开展的微型计算机技术，将变电所中的控制、维护、丈量、中央信号各类自动化安装以及打印报表、缺点录波等功能集中于一个微机网，完成调度端遥测、遥信、遥控、遥调四遥功能。这种高新技术的运用，近年来各地开展很快，为变电所的平安运转打下了良好根底。但由于目前我国的推行任务正处于起步阶段，技术运用还不成熟，新的运转管理方式正在探求之中，因此各地在运转中不同程度地暴显露一些问题。据浙江省金华电网近二年来的运转情况，随着自动化变电所的增多变电事故明显增多，影响了变电所的平安

10、运转。为此，根据本地自动化变电所运转中发生的一些问题作一粗浅讨论。1综合自动化变电所的主要特点(1) 运用新技术，一次断路器设备无油化，二次控制元件无触点集成模块化，提高了设备运转可靠性，减少了设备维修任务。(2) 变电所负荷调整、电压调理及电量报表等任务都由调度直接完成，改动了过去那种调度下令，变电运转人员接令执行操作的繁琐环节，降低了变电所运转误操作事故的发生。(3) 调度可直接监视变电设备运转情况，发生缺点能及时、准确地提供原始数据，为事故处置提供方便。(4) 自动化变电所占地面积少，土建投资省并减少运转人员，降低了电力消费本钱。2目前综合自动化变电所运转中普遍存在的问题(1) 自动化变

11、电所二次控制设备存在误报、误跳，10kV单相接地发信号正确率低等问题。(2) 自动化变电所投运后，运转方式正在探求中，有的仍坚持常规变电所值班方式，没有表达减人增效。有的采用“无人值班的方式替代常规变电所管理，在平安运转中出现一些失管情况。(3) 常规变电所改成自动化后，原防误操作安装失去作用，变电所“三防、“五防安装要重新设置。(4) 变电所消防自动化安装，有的变电所误发信号情况较多，存在产质量量和安装质量等问题。3对综合自动化变电所平安运转的几点意见(1) 35kV综合自动化变电所的设计：35kV综合自动化变电所设计要求按原电力部农电司提出的“小容量、密布点、短半径的小型化建立原那么，坚持

12、“户外式、小型化、造价低、平安可靠、技术先进的开展方向。对二次设计要求变电所现场对主变温度、母线电压、电流等主要运转参数的显示要简单、直观，便于值班人员监控。保管常规变电所预告信号和事故信号功能，便于变电值班人员发现设备异常，及时处置事故。(2) 常规变电所的自动化改造：常规变电所的改造应立足于一次设备，可靠的一次设备是变电所实行自动化的根底。对一次设备进展无油化改造，二次部分按自动化要求设计，电磁式继电器改为“四遥集成模块维护，变电所各种信号经过RTU柜传送调度，变电所现场电压、电流、温度等主要参数显示要求简单、直观，为值班监控提供方便。假设变电所是近年新建的，设备质量较好，进展“四遥改造时

13、，二次部分也可利用原来电磁继电器的维护触点进展控制。同时，添加远方操作转换功能、远方复归信号继电器、小电流系统接地选线等安装。(3) 自动化变电所的运转方式：目前自动化变电所运转方式根本是少人值班和无人值班二种。少人值班比常规变电所人员减少一半。无人值班即“无人值班，有人看守方式，成立操作班，监控班替代常规变电所管理。如今看来，大家对变电所的运转方式认识不一致，普遍把自动化变电所叫“无人值班变电所，但实践上采用“少人值班的运转方式更为可行。下面从变电所平安、可靠、经济运转方面谈一点看法：岗位的重要性：变电所是保证城乡供电，发明企业效益的基层班组，变电值班岗位时辰保证着供电设备平安运转，因此变电

14、值班岗位任何时候只能加强，不能减弱。设备运转的平安、可靠性：变电所的位置普通分布在远离城市、人员稀少、交通不便的偏辟地方。假设采用“无人值班，有人值守的方式，存在许多不平安要素。首先长期一个人留守，值守人员就存在孤单和人身平安问题。另外，设备运转平安问题，因操作班远离变电所，设备不能够及时巡视，有了缺点也难以做到及时处置，同时车辆的频繁来往也是一个不平安要素。总之，假设采用“少人值班的方式以上问题都将得到妥善处理。企业减人增效：常规变电所值班人员普通为57人，自动化变电所采用“少人值班方式，人员可减少一半。但“无人值班，有人值守的方式用操作班、监控班替代常规变电管理，实践人员也难减少。假设自动

15、化变电所数量少，“无人值班方式用人将会更多。设备的管理要求：综合自动化变电所的设备是现代化高新技术，对值班人员的素质要求应该比常规变电所高，因此应配备高素质人员来管理。综合上述情况，自动化变电所管理应选用“少人值班运转方式为宜，变电所定员普通23人，轮番值岗。值班员的职能同常规变电所不一样，任务性质由被动性转为自动性。因此，对值班员的素质要求高，要求选派责任性强、自动化变电所业务管理熟习的人员担任。其值班职责，主要担任监控变电设备运转与设备检修操作和暂时性操作任务。此外，还担任变电所的日常捍卫、环境绿化及卫生等。(4) 自动化变电所设备运转中存在问题的对策“四遥远动设备误报和误跳：自动化变电所

16、“四遥远动设备误报和误跳是当前普遍存在的问题，也是许多单位自动化变电所长期不能正常运转的主要缘由。兰溪市供电局现有自动化变电所四座，1995年8月黄店变第一座自动化变电所投运，投运初期多次发生10kV出线误跳，1998年6月发生一次主变误跳事故。每次发生误跳都及时同厂家联络，厂家也及时派员来现场处理，双方严密配合，变电所发生的问题根本得到理处理。目前四座变电所运转正常，近两年时间来未发生误报和误跳情况。但是，有一些单位的自动化变电所，不断同常规变电所一样运转管理，没有发扬应有的效益。其关键问题是企业对变电运转不注重，对长期存在的技术问题没有仔细组织处理。10kV单相接地缺点发信的正确率低：自动

17、化变电所小电流接地信号检测安装是根据单相接地缺点特点进展设计和判别的，主要有反响工频电容电流大小和方向、零序电流有功分量、5次谐波分量以及缺点电流暂态分量首半波等五种。目前消费厂家采用较多的是接地时5次谐波分量，从变电所的运转情况看，10kV单相接地缺点发信正确率普遍较低。在配电网事故中，单相接地缺点率很高，据有关资料统计约占80%，可见10kV单相接地缺点发信正确率同变电所的平安运转关系极大。因此，变电所自动化设备厂家，今后对提高10kV单相接地缺点发信正确率的问题，还应下决心从技术上突破。消防自动报警安装误发信：变电所消防自动报警安装比较简单，它本身同变电所的自动控制没有直接牵连。目前变电

18、所选用较多的是无锡蓝天电子设备厂消费的火警报警器，从一些变电所运用情况看，误发信主要同产质量量有关，其次是安装不当引起的误发信。防误操作安装的改造：常规变电所改为自动化变电所，原来的“三防、“五防安装失去了作用，如何进展防误改造，处理的方法较多，可用机械安装的方法，也可用微机控制的方法。假设变电所原来用机械防误安装，普通还是按机械安装方法改造，防误安装方案选择的原那么要简单、可靠、适用和经济。上述阐明，目前远动、消防方面在自动化变电所运转中暴露的问题较多，产质量量和安装质量的问题都直接给变电所运转留下事故隐患，因此在自动化变电所建立中，要非常注重厂家的产质量量和售后效力质量。总之，综合自动化变

19、电所是我国农网今后一个时期的开展方向，在变电所建立中要坚持简单、适用、可靠的原那么，以到达保证电网平安、经济、可靠运转为目的，把我国农网建立与管理任务提高到一个新程度。乡村全户外四遥无人值班变电所方案引见本方案适用于35kV主变容量在6300kVA以下，没有35kV出线，电气一、二次设备全部户外布置的乡村电网末端变电所。1、35kV设备结线布置(1)35kV进线一回，进线侧装设35kV熔断器一组，S9型35kV所用变一组。(2)35kV母线采用单母线不分段，母线上装设35kV刀闸、合成绝缘子外套金属氧化物避雷器一组。(3)每台主变前边装设35kV负荷开关一组，35kV熔断器一组，配合运用作为变

20、压器的主维护。(4)35kV主变选用有载调压的，容量按母子(5000/3150kVA)来配置，这样运转方式灵敏多变，可以顺应乡村负荷变化大，电压动摇范围大的特点。2、10kV设备结线布置(1)10kV母线采用单母线断路器分段。每段母线普通设三路出线，补偿电容器一组，TV避雷器一组，主进线一路。(2)10kV出线选用机电一体化自具维护控制功能的SF6自动重合器。10kV主进线也装设一台自动重合器，不投入重合功能，只投入维护功能，以作为10kV母线的维护及10kV出线的后备维护。(3)电容器选择BFF11/-450-3W密集型，用熔丝作维护。加装一台SF6(或真空)断路器(弹簧贮能机构)来实现就地

21、、远方投切。(4)一切设备均装设在高层或半高层架构上。3、维护控制及二次接线(1)35kV主变选用熔丝作为维护。熔丝有T型、K型两种，具有反时限维护特性，主要是用来维护变压器缺点和10kV母线缺点的，同时也是10kV配电线路缺点的后备维护。35kV侧熔丝应按照主变二次额定负荷电流过电流的倍数来选择。10kV出线重合器的整定主要是选择操作程序的整定与快慢特性曲线的组合，来实现与35kV熔丝配合的。(2)所谓维护配合，就是35kV熔丝作为10kV出线的后备维护时与10kV重合器的配合。也就是10kV出线重合器安秒特性曲线在缺点时分闸时间快于35kV熔丝最小熔断时间。当10kV配电线路缺点时，首先重

22、合器跳闸，切除缺点，而不使35kV熔丝熔断。为此要求10kV重合器必需具有反时限维护特性，以实现和主变35kV熔丝维护有一个较大的配合范围。也为了和10kV配电线路上的分段器、10kV熔断器正确配合，重合器应按照一快二慢的动作程序来整定。(3)10kV主进线上装设的也是机电一体化具有反时限维护特性的重合器，它的作用一是维护10kV母线，二是也作为10kV出线的后备维护，三是方便运转操作。因此，它也有和10kV出线重合器维护、35kV侧主变熔断器熔丝维护的配合问题。(4)主变的重瓦斯动作，有载调压开关的重瓦斯动作只发出事故告警信号，主变的轻瓦斯、温度、过负荷、35kV失压、10kV接地，TV回路

23、断线等予告信号，10kV出线事故跳闸告警、重合信号、开关位置信号、有载调压、开关位置信号、计量、丈量二次线等均做在相对应的端子箱里。端子箱就近落地布置或用托架装在电杆上，来实现二次部分的室外化布置。4、通讯、自动化(1)通讯是变电所实现四遥的根底，没有可靠的通讯作保证，变电所实现无人值班就无从谈起。因此变电所要装设方式不同的两套通讯设备，互为备用，一是选用电力载波通讯，二是选用扩频通讯。这都应具有两个及以上的通道。(2)变电所自动化安装RTU是变电所实现四遥的重要安装设备。普通选用分布式单元化的DPM-400系列RTU，它可以顺应室外环境(+85-40)运转。每台主变、10kV出线对应的RTU均就近装设在端子箱内。由于DPM-400系列RTU具有就地显示电流、功率因数、有功电力、无功电力的功能，因此变电所就不装设指示仪表。