電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集及安全監(jiān)控研究

劉玉梅

(國網(wǎng)江西尋烏縣供電有限責任公司,江西贛州 342200)

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集及安全監(jiān)控研究

劉玉梅

(國網(wǎng)江西尋烏縣供電有限責任公司,江西贛州 342200)

我國電網(wǎng)方面的建設已經(jīng)越來越穩(wěn)定,其建設的速度也在不斷的加快。電網(wǎng)在建設的過程中,實現(xiàn)其調(diào)度的自動化能夠有效提高電網(wǎng)運行安全。本文以電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)為中心,具體闡述其中的數(shù)據(jù)采集和安全監(jiān)控,旨在為實際的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)建設提供一定的理論參考。

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 安全監(jiān)控

1 引言

傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)由于技術(shù)的限制,其控制中心在應付數(shù)量巨大的數(shù)據(jù)時無法達到良好的效果,因此憑借目前先進的技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化就顯得十分重要,其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行,還能夠大大提高運作效率。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)概述

整個的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng),以計算機為核心,能夠?qū)崿F(xiàn)變電站自動化、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)的基本功能。其中變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,在完善了變電站的自動化也就是完善了整個電網(wǎng)調(diào)度自動化的重要部分。將電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)按照功能劃分,其基本結(jié)構(gòu)由信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息的收集、處理和控制子系統(tǒng)以及人機聯(lián)系子系統(tǒng)組成。四項子系統(tǒng)分別完成各項工作,最終實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的高效運行。

圖1 現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模式中存在著數(shù)據(jù)采集重復、數(shù)據(jù)可靠性低、增加工作量等缺陷[1]。具體表現(xiàn)為監(jiān)控系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)分開工作,因此在采集變電站數(shù)據(jù)時存在重復性,大大浪費了通道資源和接口設備,同時還需要對其進行維護,增加了維護工作量。另外利用原有的遠動方式進行數(shù)據(jù)的采集,其中還需要經(jīng)過一個模數(shù)轉(zhuǎn)換的過程,在進行數(shù)據(jù)采集時導致SCADA的前置部分規(guī)模過于龐大,故障點增多。在現(xiàn)有的技術(shù)的基礎(chǔ)之上,對數(shù)據(jù)采集模式進行了改進。如圖1。

如圖1所示,在改進之后,不僅避免了數(shù)據(jù)在采集的過程中出現(xiàn)重復采集的現(xiàn)象,還將傳統(tǒng)的常規(guī)通道和接口變成網(wǎng)絡方式,此舉不僅能夠較好的解決原有的接入設備和通道數(shù)量巨大的問題,還能夠較好的提高故障點數(shù)據(jù)可靠性[2]。同時采用不直接采集變電站數(shù)據(jù),而是利用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采集到各個監(jiān)控系統(tǒng)處理后的數(shù)據(jù),降低了維護工作量,不再需要對常規(guī)和接口進行維護,也不需要對SCADA系統(tǒng)的遙測系數(shù)等參數(shù)。但是在改進的過程中需要考慮到以下幾個問題,首先是調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的單點故障問題,由于發(fā)生調(diào)度數(shù)據(jù)發(fā)生故障就很容易影響整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性,因此較好的解決辦法就是保留原有的模擬/數(shù)字通道,將其與網(wǎng)絡通過并行,就能夠大大提高通道的可靠性。另外針對數(shù)據(jù)的實時性問題,可以采用多進程模式,以每個變電站為一個單位,對每個變電站的數(shù)據(jù)收發(fā)單獨使用一個TCP連接,再結(jié)合發(fā)送變化數(shù)據(jù)的模式,就能夠有效保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時性。

另外,在數(shù)據(jù)的采集過程中,對監(jiān)測設備中的數(shù)據(jù)以PQDIF格式進行保存,在對數(shù)據(jù)進行解析和處理時,需要對此格式進行解析,然后再將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中[3]。PQDIF的文件中是由各種記錄組成,每個記錄中又包含了記錄頭和記錄體兩個部分。其中的記錄頭記錄了鏈接關(guān)系,想要修改或者增加新記錄,只需要修改記錄的鏈接方式就能夠輕松修改記錄結(jié)構(gòu),從而達到記錄效果。想要了解整個電網(wǎng)只能夠的電壓、電流質(zhì)量以及整個系統(tǒng)的運行情況,通過其中的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)集成與分析系統(tǒng)就能夠知曉。

圖2 分層分布式綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的安全監(jiān)控

針對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全監(jiān)控,主要依托了計算機技術(shù),實現(xiàn)了對電能的采集、保護和重合閘、四遙、五防和故障錄波。其中值得一提的是應用較為廣泛的分層分布式綜合自動化系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)共享和監(jiān)控、提高運行質(zhì)量等,具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。具體表現(xiàn)為:在建立數(shù)據(jù)庫方面,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的生成和儲存。電網(wǎng)內(nèi)部的工作人員可以利用數(shù)據(jù)庫的權(quán)限和存檔操作票調(diào)用功能,對已有的操作票進行修改和組成得到按照相關(guān)要求生成的操作票,通過打印能夠大大避免由人工操作帶來的可靠性低、電網(wǎng)調(diào)度安全性低的問題。在數(shù)據(jù)共享與監(jiān)控方面,只需要將IED裝置安裝在開關(guān)設備上并且與通訊網(wǎng)相連接,就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

之所以需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享是為了提高整個系統(tǒng)的實時性,減少了其中控制信號屏和二次系統(tǒng)設備的繁瑣,從某種意義上而言大大提升了整個系統(tǒng)的自動化水平和管理水平,做到更好的安全監(jiān)控。這是由于一旦電網(wǎng)內(nèi)部的調(diào)度人員發(fā)生失誤,不僅可能造成整個電網(wǎng)系統(tǒng)無法正常運行,可能還會造成影響人們正常的生產(chǎn)生活。

因此不僅需要利用技術(shù)完善整個電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng),在相關(guān)工作人員的素質(zhì)方面也需要加強。從基本的工作分工開始,合理安排分工,針對其中數(shù)據(jù)的采集與處理、分類建立一個完善的數(shù)據(jù)庫,方便對數(shù)據(jù)的調(diào)取。同時工作人員在值班的過程當中需要充分了解當下的電網(wǎng)運行狀態(tài),對于可能出現(xiàn)的惡劣天氣影響電網(wǎng)運行,需要了解一定的事故預防與處理知識。調(diào)度人員在進行受理工作票的工作時,需要嚴格做好相關(guān)工作,仔細審查、核對所有內(nèi)容,認真貫徹上級下發(fā)的各項操作流程,整個流程都需要有相關(guān)負責人簽名。為了能夠較好的提高調(diào)度效率,在保證其系統(tǒng)正常運行的同時,對工作人員進行定期的工作技能考核也十分重要,通過一定的獎懲制度有效提高工作人員的工作效率,保證工作人員在進行工作票、調(diào)度指令票的過程中的合格率。

3 結(jié)語

總而言之,電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的高效安全運行對保證人們正常的生產(chǎn)生活有著重要作用,因此在提升系統(tǒng)的性能方面,應該結(jié)合當下先進的技術(shù),在數(shù)據(jù)的采集與安全監(jiān)控兩個方面做好質(zhì)量的把關(guān),保證采集的數(shù)據(jù)的實時性與可靠性,通過從工作人員與安全監(jiān)控系統(tǒng)方面做好加強工作,整體提高電網(wǎng)的運行效率。

[1]孟承志,張慧萍.PSU—2000X電網(wǎng)調(diào)度自動化前置系統(tǒng)探討[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2012(27):123-124.

[2]夏天宇,李辰,柳進.基于超短期負荷預測的Non-AGC與AGC協(xié)調(diào)控制策略研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2014(18):152-153.

[3]陳松建,林科健,丁國平.調(diào)度自動化系統(tǒng)及視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)在謝村源梯級電站的應用[J].小水電,2014(5):196.