一種基于EMS的廣域備自投系統(tǒng)簡介

林永昌

摘要 本文介紹的基于EMS的廣域備自投系統(tǒng)，能夠有效克服現(xiàn)有備自投裝置的局限性，解決鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)下串供路徑上設(shè)備發(fā)生故障時可能造成部分變電站全站失壓的問題，能有效提高供電可靠性。本文詳細介紹了其功能特點，解決問題及創(chuàng)新點。

關(guān)鍵詞 EMS；廣域備自投；鏈?zhǔn)剑豢煽啃?/p>

中圖分類號 TP7 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）13—0049—02

1廣域備自投系統(tǒng)基本功能

基于EMS的廣域備自投控制系統(tǒng)是EMS系統(tǒng)的一個子應(yīng)用，它能綜合利用EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、下發(fā)遙控指令等功能，且具有安全校驗功能，能與廠站端的保護、自動裝置配合，形成安全可靠的動作序列，因此是一個功能全面、運行可靠的備自投系統(tǒng)。

1.1功能

建模工具能針對固有的電網(wǎng)接線方式定義廣域備自投模型。廠站端上送的遙信、遙測數(shù)據(jù)經(jīng)過EMS系統(tǒng)的狀態(tài)估算功能，能判斷數(shù)據(jù)收合理正確，稱為數(shù)據(jù)預(yù)處理，處理后的數(shù)據(jù)輸出至廣域備自投模型，用作充放電邏輯、閉鎖邏輯判據(jù)，當(dāng)各自投符合動作邏輯時，形成初步的動作序列，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析模塊檢驗是否有過負荷情況，形成最終的動作序列并通過EMS系統(tǒng)下發(fā)遙控開關(guān)指令。

1.1.1數(shù)據(jù)的采集

1）遙測數(shù)據(jù)采集范圍包括主變的有功、無功、電流量；備投模型下線路的有功、無功、電流、電壓量；備投模型下變電站110kV及以上母線電壓。

2）遙信數(shù)據(jù)采集范圍包括備自投模型下各廠站的保護動作信息，安自裝置動作信息，線路備自投的運行狀態(tài)及動作信息，各開關(guān)、刀閘的位置信息。

1.1.2數(shù)據(jù)處理

EMS系統(tǒng)自有的狀態(tài)估算功能能對備投模型下各廠站上送的遙測、遙信數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，不斷檢測線路兩側(cè)電流、功率是否平衡，開關(guān)、刀閘位置與電流量是否對應(yīng)等問題，當(dāng)數(shù)據(jù)預(yù)處理發(fā)現(xiàn)有異常的數(shù)據(jù)，如開關(guān)位置不正確，或潮流方向不合理等，會立即閉鎖各自投，并提示系統(tǒng)告警。

1.1.3備投動作邏輯的校核

由于廣域備自投動作改變了原有的供電方式，可能出現(xiàn)備用電源線路過載的情況，廠站端的備自投通過檢測備投動作后的線路電流判斷是否過載，而廣域備投動作則可以通過電網(wǎng)分析功能與判斷廣域備自投動作后是否會出現(xiàn)過載情況，啟動切負荷判據(jù)并生成動作指令，比較而言廣域備自投的動作模式對電網(wǎng)的沖擊更小，更能保護相關(guān)的一次設(shè)備。廣域備自投的切負荷方式可選擇自動方式或人工干預(yù)方式，自動切負荷方式是指通過預(yù)先設(shè)定好的切負荷輪次及過載功率的大小，按輪次直接由EMS系統(tǒng)發(fā)出切負荷遙控指令，人工干預(yù)方式是指上述切負荷遙控指令發(fā)出前，需彈出告警提示窗口，由調(diào)度員確認執(zhí)行切負荷或選擇轉(zhuǎn)供電方式。

1.2與廠站端安全自動裝置及繼電保護間的配合關(guān)系

1.2.1與廠站段母線保護的配合關(guān)系

廣域備自投與廠站端母線保護的配合原則如下：

1）目前大部分110kV變電站都沒有安裝母線保護，此種情況下若母線故障，廣域備自投動作，原來開環(huán)點的備用電源開關(guān)合閘于故障母線，則可由開環(huán)點開關(guān)保護手合后加速跳閘，快速隔離故障。

2）若鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)變電站安裝有母線保護，且故障點在母線上時，廣域各自投系統(tǒng)在收到廠站端發(fā)出的“母線保護動作”信號時，應(yīng)保證可靠不動作，并對備自投放電。

1.2.2與廠站端線路備自投裝置的配合關(guān)系

廣域備自投系統(tǒng)由于綜合判據(jù)比較多，各廠站上送的遙信遙測量可能有一定的延時，故廣域各自投的動作時間會比站端線路備自投的動作延后，廣域備自投系統(tǒng)滿足動作條件時，先判斷站端備自投是否動作，沒有動作則由廣域備自投執(zhí)行全過程動作邏輯，若站端各自投動作成功，則廣域備自投系統(tǒng)判斷是否需要后續(xù)動作，需要則生成遙控指令，逐級回復(fù)失壓變電站的送電。

1.2.3與廠站端保護重合閘的配合關(guān)系

廣域備自投系統(tǒng)動作延時與廠站端線路備自投延時的原則一樣，應(yīng)大于備投模型下線路開關(guān)重合閘時間，并根據(jù)保護動作信號，重合閘動作信號及其開關(guān)狀態(tài)變化情況、電路的遙測量等綜合判斷生產(chǎn)后續(xù)的動作邏輯，故廣域備自投系統(tǒng)動作延時應(yīng)包含上述遙信遙測量上送至EMS的時延。

1.2.4與廠站端安全穩(wěn)定控制裝置以及低周減載裝置的配合關(guān)系

若廣域備自投系統(tǒng)的動作邏輯是安全穩(wěn)定控制裝置或低周減載裝置動作切負荷觸發(fā)的，則廣域備自投系統(tǒng)不應(yīng)有后續(xù)動作，可根據(jù)EMS系統(tǒng)收到的安全穩(wěn)定控制裝置或低周減載裝置的動作信號閉鎖廣域各自投。

1.3雙安全校核功能

廣域備自投系統(tǒng)可以根據(jù)動作邏輯直接發(fā)遙控指令分合開關(guān)，具有一定的風(fēng)險，完善的安全校核機制是廣域備自投系統(tǒng)正確完成動作序列所必須的。廣域備自投系統(tǒng)具有雙重安全校核功能，第一重安全校核是閉鎖備白投，備自投系統(tǒng)會不斷循環(huán)的進行開關(guān)狀態(tài)判斷，當(dāng)檢測到備投模型下某個開關(guān)狀態(tài)異常，包括位置不正確，或測控裝通信異常，不能遙控等問題，則此時校核不通過，閉鎖備自投；第二重安全校核是當(dāng)廣域備自投系統(tǒng)生成最終的動作序列前，需再一次對動作序列中涉及的開關(guān)狀態(tài)進行檢查核對，如校核不通過，則閉鎖備自投。所有備自投校核異常的信息都會發(fā)出告警信息，告知調(diào)度員進行檢查處理，校核通過前，各自投不能充電成功。雙安全校核功能能有效確保廣域各自投系統(tǒng)動作遙控的可靠性和安全性。

2解決問題

中山供電局電網(wǎng)運行方式存在圖1所示的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，正常運行時1DL、2DL、3DL、5DL、6DL開關(guān)在合閘位置，4DL為開環(huán)點，開關(guān)在分閘位置，若1M母線故障或線路L1故障，則110kV凱茵站將會全站失壓。

投入了基于EMS的廣域備自投系統(tǒng)后，廣域備自投系統(tǒng)將根據(jù)全網(wǎng)的遙信遙測數(shù)據(jù)綜合判斷，發(fā)出跳開2DL，合上4DL的遙控指令，從而避免了110kV凱茵站出現(xiàn)全站失壓的情況，極大提高了供電可靠性。

3基于EMS廣域備自投系統(tǒng)的創(chuàng)新點

1）有效解決鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)下串供路徑上設(shè)備發(fā)生故障時，可能造成部分變電站全站失壓的問題，極大提高了電網(wǎng)供電可靠性。

2）選定串供變電站后，能自動建模，自動生成充放電條件、閉鎖條件、動作邏輯等，不需人工建模降低了人力成本，也避免了人為失誤。

3）作為EMS系統(tǒng)的子應(yīng)用，利用EMS系統(tǒng)中原有的電網(wǎng)構(gòu)架模型、實時遙信、遙測數(shù)據(jù)，并能基于拓撲網(wǎng)絡(luò)分析和算法，自動識別電網(wǎng)運行方式，廣域備自投系統(tǒng)與EMS系統(tǒng)一體化的設(shè)計節(jié)約了投資成本。

4）雙安全校核功能，不斷校驗需遙控開關(guān)，有效確保廣域備自投系統(tǒng)動作遙控的可靠性和安全性。endprint