EMS调度自动化系统

2024-08-19

EMS调度自动化系统（精选4篇）

EMS调度自动化系统篇1

1 概述

近年来, 随着经济的快速发展和人们生活水平的逐步提高, 全社会对电力的数量和质量的需求增长迅速, 红河电网规模不断扩大, 电网的结构日趋复杂, 电网电压越来越高, 对调度值班人员驾驭大电网的能力提出了更高的要求。现代电力系统不断扩大, 结构日趋复杂, 监控所需的实时信息越来越多, 仅凭人的知识、技术和经验是越来越难于应付, 只有采用由当代最新技术和设备装备起来的调度自动化系统, 才能使调度人员真正做到统观全局、科学决策、正确指挥电网运行, 电网调度的各种培训、正常操作、事故恢复处理建立在科学的计算分析结果之上, 使电网调度真正实现“传统经验型调度”到“科学分析型调度”的转变, 才能保证电力系统的安全稳定运行。

2 调度自动化系统的发展

调度自动化系统经历了从无到有, 从单一功能发展到拥有较完善功能体系的EMS能力管理系统。第一代调度自动化系统主要实现遥测、遥信两遥功能, 可以这样说:这一代调度自动化系统赋予了调度员“一双眼睛”, 也就是说调度员可以借助调度自动化工具对电网运行监视和获取一般运行信息, 自动化系统为调度中心安装了一双千里眼, 可以有效地对电力系统的运行状态进行实时的监视。

随着微型计算机、通信技术、信号处理技术的发展, 利用微机构成的远动终端的功能及性能得到很大提高, 基于通用计算机平台的调度自动化系统的得到快速发展。调度中心出现了SCADA系统, 调度员可以及时掌握电力系统的运行状态、异常状态, 及时发现电网的事故, 减少了调度指挥的盲目性和失误。基于微机远动终端的运用, 使电网调度中心得到的电力系统实时运行信息的数量和质量都大大提高, 调度自动化系统具备遥测、遥信、遥控和遥调功能, 调度员可在调度中心对电网内各远动子站的一次设备进行操作, 可较快速恢复电网的正常运行。可以说第二代调度自动化系统赋予了调度员“一双手”, 便于调度员对电网的一般性控制和操作, 远动系统真正实现“远动”功能。

随着计算机技术、通信技术、网络技术的发展, 调度自动化设备的技术水平也进入了快速发展阶段, 为适应调度人员对调度自动化系统功能的新要求, 调度自动化系统在SCADA的基础上增加了自动发电控制、经济调度、网络拓扑、状态估计、静态和动态安全分析、调度员潮流、负荷预报、最优潮流、调度员培训仿真等一系列功能的电网高级应用软件, 这一代调度自动化系统为EMS能量管理系统。调度自动化系统通过高级应用软件的快速计算和实时智能分析, 帮助调度员对电网深层把握, 及时处理电网可能发生的潜在问题。可以说第三代调度自动化系统赋予调度人员一个“充满智慧的大脑”, 使调度由经验型调度上升转变至科学的分析型调度。

第四代调度自动化系统, 基于IEC 61970标准、面向对象技术、通信和数据库中间件技术、Internet技术, 考虑电力市场技术支持系统需求的DMS/EMS一体化自动化系统。把异种机型、多体系结构互联起来, 在不同系统之间建立一种公共的相互兼容、相互操作的环境, 实现数据交换、信息共享的调度自动化系统。

3 EMS在电网安全调度中的应用探讨

3.1 红河调度自动化系统的现状。

目前红河电网调度自动化系统为EMS能力管理系统 (包含SCADA功能) , 该系统高级应用软件功能包括:网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预报、调度员培训仿真等应用, 网络拓扑功能为其他电网应用分析软件的基础, 网络拓扑是根据遥信信息确定地区电网的电气连接状态, 建立电力系统的网络模型, 并将网络的物理模型转换为数学模型。为确保网络拓扑建立电网模型的真实性, 要求在进行系统数据库录入遥信参数时, 已经严格区分各种采集遥信的类型, 包括断路器位置、隔离开关位置、接地刀闸位置信息。并可根据网络拓扑得出的设备连接状态信息, 进行网络拓扑动态着色, 以各种颜色直观地显示出设备的电气状态。

3.2 EMS在电网安全调度中的应用探讨。

以网络拓扑功能为基础, 对电力网络进行分析, 判断设备的电气连接状态。网络拓扑动态着色是根据网络拓扑得出的设备连接状态信息, 以各种颜色直观地显示出设备的电气状态。此时, 在调度自动化系统内部建立了基于遥信信息确定地区电网的电气连接状态, 建立电力系统的网络模型, 作为计算模型。基于IEC 61970标准、面向对象技术、通信和数据库中间件技术、Internet技术的调度自动化系统的应用, 实现数据交换、信息共享、可跨平台实施数据交换和信息共享, 可从DMIS应用系统中获取调度操作票中所列的相关安全措施信息, 将这些信息传输到调度自动化系统内, 也可以采用当值调度员在自动化系统中定义的各种挂牌状态、各种临时线路安全措施标识等信息参与计算, 作为计算参数。

自动化系统常驻实时数据库是相应关系数据库在内存中的一个子集, 实时库中应包含支持电网各应用系统进行实时处理所必需的全部数据, 各种应用的数据库是紧密联系、有机结合在一起的。可以按照应用的类型分成几部份:SCADA数据库、网络分析数据库、智能操作票数据库。应用常驻实时数据库中智能操作票数据库和网络拓扑分析的电网连接模型, 实现基于调度自动化本身的调度智能操作票系统。

当值调度人员使用调度智能操作票系统做模拟操作并生成调度指令票或者操作票时, 调度自动化系统启动基于网络拓扑分析的计算模型基础上加入各种安全措施信息与操作对象有关联的全网内的 (不只是间隔内, 变电站内的) 设备状态进行五防检查判断计算, 对不符合条件的自动禁止, 并发出告警信息提示调度员, 并将导致拓扑动态着色功能不能对相应线路进行着色, 再次提醒调度人员, 检查该项操作的合法性。如禁止对线路上存在有电气连接关系的接地刀闸在合闸状态的线路进行合闸控制操作, 包括存在T接点上存在有电气连接关系的接地刀闸在合闸状态的线路进行合闸控制操作, 对挂有临时安全措施的设备禁止任何控制操作等, 并可以根据用户需要定义各种挂牌状态与遥控操作之间的闭锁关系灵活设置五防检查条件, 经过五防检查正确后生成正确的调度指令票或者操作票。

基于调度自动化系统的调度智能操作票系统和调度行为安全评价系统, 比传统调度五防具有不可比拟的优越性, 传统调度五防不具备全网的电气连接关系判断, 而调度自动化系统的智能操作票系统和调度行为安全评价系统可以有效利用网络拓扑分析的计算模型基础上加入各种临时安全措施信息与操作对象有关联的全网内的设备状态进行检查判断计算, 可对整个电网进行操作逻辑判断。

一旦基于调度自动化系统的调度智能操作票系统和调度行为安全评价系统在调度自动化中应用, 将可在很大程度上有效提高各级调度安全调度能力, 为电网的安全稳定运行提供可靠的自动化技术保障, 将可有效避免2008年云南昭通电网“6.14”调度事故的发生, 通过调度行为安全评价计算分析, 能可靠的发现当时线路上存在T接接地点的存在, 网络拓扑动态着色也将有效提示线路不能带电的拓扑着色, 在调度智能操作票系统和调度行为安全评价系统将报警提示调度人员线路T接点上存在有电气连接关系的接地刀闸在合闸状态禁止进行合闸控制操作, 这起误操作事故将可以得到避免。

结束语:在此对EMS电网调度自动化系统的发展和运用历程进行了回顾, 对EMS电网调度自动化系统在安全调度中的应用了有益的探索。随着科学技术的不断进步, 电网调度自动化系统也将日趋成熟完善, 真正成为电网控制系统强有力的“心脏”。

责任编辑:孙卫国

EMS调度自动化系统篇2

根据市调控中心文件要求，利辛公司调控中心远动专责对自动化专业管理进行了一次全面自查。

自查结果：各项规章制度基本齐全，工作流程清晰，调度自动化系统各项资料完整，自动化机房基本达标，调度主站有10kVA UPS电源，该电源有两路交流接入点，一路是35kV城郊变，一路是110kV利辛变，在交流输入异常时能满足2.5小时持续供电。目前调度自动化系统运行正常，通道状况良好，所有厂站均能实现“四遥”功能，都能满足无不值班基本要求。由于人员力量有限，在自动化规章制度、基础管理方面还存在很多不足，还有很多需要改进的地方，在平时的工作学习中慢慢完善。下面是调度自动化系统主要存在的问题

（1）我公司的调度数据通道均为租用的，且和其它数据合用，非专用通道，因此通道运行的可靠性不能满足要求，且缺乏通讯专业人员，造成通道故障不能得到及时解决，从而影响了调度自动化系统的可靠运行。

（2）无备用调度数据通道，造成主通道故障检修时，和各远动分站的通信中断，无法满足变电站无人值班对通道的要求。

（3）部分变电站远动分站性能不可靠，自动化装置存在误报现象，有些厂站与主站之间的通道不稳定，存在不正常投退的现象。造成的原因有可能是自动化设备问题，有可能是电信设备问题。

(4)目前，厂站有五种自动化设备：河北北恒、合肥继远、北京四方、南瑞继保、深圳南瑞，加上主站系统，每个厂家的设备维护方法都不一样，现在工作量大难度高。而远动就一个专责，系统学习比较少，只有通过平常维护，和厂家的联系沟通，积累经验。

EMS调度自动化系统篇3

关键词：EMS,调度自动化系统,地区电网,应用

1 EMS系统的主要应用功能分析

EMS系统最初出现在20世纪70年代左右, 并于近年来在我国电力系统中得到了迅速的普及与应用。它能够将电力系统中的网络分析、数据采集、数据监控以及自动发电控制等多种分散的功能进行有机的结合, 并实施统一化的管理。为我国电力系统调度自动化水平的提升与发展创造出了有力的条件。EMS调度自动化系统的主要应用功能, 集中在以下几个方面。

1.1 网络拓扑分析

网络拓扑分析也被称为网络接线分析, 它是根据电网一次接线图以及开关闭合状态, 来确定电网节点与支路之间的连通关系。利用网络接线分析, 不仅能给出系统中各子系统的拓扑结构, 而且还能对网络元件进行跟踪着色, 用直观、形象的方式来表现出各网络元件的运行状态以及网络各节点间的连通性。由于网络拓扑分析是其他应用功能的基础, 要求其分析软件必须反应快速, 运行安全可靠。

1.2 状态估计

利用SCADA系统进行全电网实施数据收集和汇总时, 其数据汇总得到的SCADA数据库往往存在以下缺陷: (1) 部分设备的运行参数无法量测, 导致所收集数据的不全面。 (2) 数据采集和转换环节容易存在误差, 导致数据不精确。 (3) 因滤波或干扰编码等, 造成所收集数据的错误。 (4) 因各种误差的存在, 导致数据计算分析得不准确。

正是由于SCADA实时数据库所存在以上缺点, 近年来广泛采用了EMS系统的状态估计功能, 以提高数据收集的质量与可靠性。状态估计作为一种计算程序, 它不仅能够根据最佳估计准则以及网络方程, 并通过网络拓扑分析结构, 对所收集进行计算, 从而得出与系统真实状态最接近的数值;而且还能对错误数据进行有效的辨识与检测, 以及时删除或改正错误数据, 从而提高了所收集数据的准确度与可靠性。

1.3 潮流计算

潮流计算是保证电网稳态运行的重要计算功能, 它能根据整个电网的运行条件、网络拓扑分析结果以及相关设备的运行参数, 对各母线电压、各电力元件功率以及整个电网功率损耗等运行状态数据进行求解。电力系统运行调度人员, 则可以根据潮流计算结果, 对当前电网供电方案、运行方式进行对比分析, 从而制定出最合理、经济的电网运行方案。

1.4 负荷预测

EMS系统主要负责对电网过去、现在及未来三类数据信息进行收集与分析, 其中未来数据信息就主要来源于电网的负荷预测。负荷预测主要可分为系统负荷预测以及母线负荷预测这两类, 它作为EMS系统的主要功能模块, 对于整个电网的经济运行以及安全控制方面都是非常重要的。近年来, 我国各省、市、地区的电力管理部门都非常重视电网的负荷预测, 并通过不断提高负荷预测的精度, 以提高电网运行的安全性与经济性。

2 EMS调度自动化系统在地区电网中的实际应用

2.1 EMS系统的应用实例

为建设智能坚强电网, 近年来陕西省地电集团公司加快了EMS调度自动化系统的建设与更新换代。以陕西榆林地区为例, 随着近年来地区电网的发展, 地区电网结构正日趋复杂, 电网配电容量以及变电站的数量也不断增多, 都对榆林地区电网调度自动化系统的功能提出了更高的要求。然而原调度自动化系统采用的是微型机和小型机, 不仅硬件处理能力差, 导致系统升级和功能扩展上存在困难, 而且由于软件开发环境依赖于硬件, 使得EMS系统的部分应用软件功能无法得以实现。

为了提高地区电网的调度自动化水平, 并确保EMS应用软件中的网络拓扑分析、状态估计、负荷预测、潮流计算等基本功能得到实用化, 以满足当前变电站无人值班的监控要求。近年来, 榆林电力分公司对原调度自动化系统进行了更新换代, 采用了国内先进技术水平的OPEN3000系统。该系统是新一代的调度自动化系统, 它以IEC61970系列标准作为基础, 以分布式结构中间件CORBA作为系统的通信框架与集成框架, 以实时数据库作为系统的统一支撑平台, 在系统平台中不仅能集成EMS系统中的多项软件功能应用, 而且还可以与电力计量系统、调度员管理系统、电力技术支持系统等多种专业系统之间相互联系互通。

2.2 EMS系统的技术特点

EMS系统的技术特点, 主要集中在以下几方面。

1) 统一化的实时信息平台。系统在应用中, 通过将各应用子系统和支撑平台的合理划分, 从而为地区电网调度, 提供一个能满足多种应用服务功能的实时信息平台。且该信息平台具有明确、清晰的层次结构, 各种软件应用功能均可以集成在平台下, 以有效保证地区电网运行过程中各种调度自动化功能的应用。

2) 高可靠的冗余技术。该EMS系统采用了冷备用启动和多机热备用启动技术, 从而极大提高了系统的可靠性指标。而且, 系统可支持多份数据库服务器, 即时所有数据库发生故障问题也能保证实时功能的正常运行, 且不会导致历史数据的丢失。

3) 强大的一体化功能。地区电网中所采集到所有参数数据以及图形画面, 均可以从系统平台中录入。而且网络拓扑分析数据, 均可以由系统程序自动生成, 并对相关动态数据进行自动标记, 从而有效避免了人为操作的失误, 减轻了调度人员的工作量。

3 结语

本文从EMS系统的主要应用功能出发, 并结合实例分析了EMS调度自动化系统在地区电网中的应用。目前, EMS调度自动化系统, 已在陕西榆林地区电网调度工作中获得了成功应用, 它不仅已成为了榆林地区电网调度自动化工作的重视技术工具与分析手段, 而且明显提升了地区电网的调度自动化水平, 对保障榆林地区电网的经济、安全运行起到了非常重要的作用。

参考文献

[1]李文杰.EMS调度自动化系统在电网中的应用[J].科技咨询, 2013 (7) .

[2]李海燕.地区电网调度自动化EMS系统设计规划研究[J].科技与生活, 2014 (7) .

[3]山西省电力公司组.电网自动化[M].北京:中国电力出版社, 2012.