</a>調(diào)度自動化" title="調(diào)度自動化">調(diào)度自動化" title="調(diào)度自動化">調(diào)度自動化統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的功能，在功能設計開發(fā),、運行維護等方面所作的工作,，以及在華北電網(wǎng)的實際應用情況，特別指出了事故追憶功能在華北電網(wǎng)1999年“7．20”,、“7．21”兩次事故中所發(fā)揮的前所未有的重要作用,。
關鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)；注重實用,；事故追憶
1　前言
　　我國各級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)（EMS／DMS）功能和應用水平取得了質(zhì)的飛躍,。國內(nèi)多個EMS／DMS開發(fā)廠商在引進消化吸收國外先進技術的同時,，結合國情自行開發(fā)，不斷推出適合我國電網(wǎng)調(diào)度運行管理和生產(chǎn)實際需求的EMS／DMS系統(tǒng),。具有我國自主版權的開放式,、面向?qū)ο蠹夹g、事件驅(qū)動處理的CC－2000電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng),，于1999年7月在華北電網(wǎng)調(diào)度指揮中心投入試運行,，取代了從英國西屋公司引進的WESDAC－32能量管理系統(tǒng)。這標志著華北電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應用進入了一個新階段,。對于一套EMS系統(tǒng),，從其功能和作用而言，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）功能是最基本也是最重要的應用,。本文結合CC－2000電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的SCADA功能應用,，從設計開發(fā)、運行維護以及滿足生產(chǎn)運行需要的實際應用等方面,，總結一些工作體會,，供有關人員參考。
2　注重基礎,，結合實際,，強化實用
　　為使華北電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)真正成為電網(wǎng)調(diào)度運行管理所依賴的技術手段。首先應保證反映電網(wǎng)運行工況的實時信息能全面,、準確,、可靠、及時地傳送至EMS主站系統(tǒng),。EMS主站計算機系統(tǒng)對采集來的實時信息進行快速,、準確、靈活的加工處理,，利用一系列應用軟件實現(xiàn)電網(wǎng)運行的調(diào)度和管理,。華北電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)運行維護專業(yè)人員，歷經(jīng)幾代調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行維護和生產(chǎn)實踐,，逐步總結和完善了系統(tǒng)的應用,，積累了一些經(jīng)驗，特別是在SCADA功能發(fā)揮實用方面做了很多工作,。
　?。?）注重基礎自動化，確保數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行
　　遠動系統(tǒng)是EMS的一個子系統(tǒng),，包括對調(diào)度范圍內(nèi)發(fā)電廠和變電站實時運行工況信息的采集,、處理、傳輸和顯示等全部功能與設備。多年來,，筆者堅持貫徹執(zhí)行“遠動設備選型盡可能統(tǒng)一,，遠動數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約務求一致”的技術方針，對網(wǎng)內(nèi)遠動廠（站）配備了成熟可靠并具有運行經(jīng)驗的遠動設備,。同時,，對重要廠（站）和有條件的廠（站）實現(xiàn)了主／備遠動通道，使得華北電網(wǎng)具有良好的遠動系統(tǒng),。以遠動實時數(shù)據(jù)作為電網(wǎng)調(diào)度和發(fā),、供、用電生產(chǎn)運行考核與管理的依據(jù),，也是華北電網(wǎng)多年執(zhí)行的技術方針,。目前，EMS主站系統(tǒng)采集電網(wǎng)調(diào)度需要的遠動信息的采集覆蓋率達到100％（直調(diào)的發(fā)電廠和重要變電站的遠動信息直接采集,，互聯(lián)相鄰電網(wǎng)重要信息通過計算機通信進行收集）,。全網(wǎng)專業(yè)人員對系統(tǒng)設備的認真運行維護和完善的專業(yè)管理，基本保證了遠動數(shù)據(jù)的全面,、準確,、可靠。
　　EMS／DMS主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)（習慣上稱為前置機系統(tǒng)）是收集與處理各廠（站）遠動信息的重要功能結點,，也是各廠（站）遠動信息進入調(diào)度主站系統(tǒng)的把關者,，或者說是信息交換的瓶頸。前置機系統(tǒng)的功能與作用至關重要,。若這一功能結點失效,，或運行不穩(wěn)定可靠，那么調(diào)度主站系統(tǒng)就失去信息源,，勢必影響EMS／DMS的正常功能應用,。所以CC—2000電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的前置機系統(tǒng)配置必須注重其可靠性和可維護性。
　　·為確?？煽啃?，除了對前置機（Motorola公司的MVEM工控機）、接收廠（站）遠動信息的接口板以及通道接口,，均采用冗余雙機（雙接口板,、雙通道接口）配置外,，對于重要廠（站）配備了雙MO－DEM,。這些主要設備及器件均處于互為熱備用的工作狀態(tài)，并具備自動／手動切換功能,。
　　·為及時掌握前置機系統(tǒng)運行狀態(tài)和快速處理故障及異常,，提供了友好、靈活的人機界面和維護手段。通過監(jiān)視與維護畫面可監(jiān)測：主／備前置計算機,、廠（站）RTU,、接收廠（站）主／備接口板以及各廠（站）主／備遠動通道的運行狀態(tài)。在監(jiān)視畫面上,，形象地描述了這些設備器件之間的物理位置與邏輯連接關系,。為了監(jiān)視遠動數(shù)據(jù)的實時性和正確性，在各廠（站）接線,、系統(tǒng)潮流,、發(fā)電表單、電壓表單及供電負荷等各類畫面中,，對任一遠動實時數(shù)據(jù),，以規(guī)定的不同顏色表征其是好數(shù)據(jù)還是壞數(shù)據(jù)。
（2）幾個成功的技術處理應用
　　在保證SCADA基本功能穩(wěn)定可靠運行的基礎上,，借鑒以往的經(jīng)驗和充分使用遠動信息資源,，重點對實時信息進行科學的加工處理，提供方便靈活的維護手段,。解決了在重要的遠動數(shù)據(jù)參加各類統(tǒng)計與計算過程中,，由于遠動數(shù)據(jù)出錯導致統(tǒng)計與計算嚴重偏差的問題，確保了SCADA功能的實現(xiàn),。
　　·取對端數(shù)據(jù)　為統(tǒng)計省網(wǎng)間送受電力情況,，或者計算網(wǎng)內(nèi)各地區(qū)供電負荷，需要將網(wǎng)間聯(lián)絡線或地區(qū)負荷分界點線路規(guī)定的一端（計算點）的潮流值用于相應的計算公式,。缺少這些重要線路的計算點潮流值或者出錯，將直接影響到相關的重要計算結果,。為解決這個問題,，將線路兩端的潮流值通過兩端的站（廠）RTU傳送至調(diào)度主站。當計算點潮流值出錯或本端站（廠）RTU檢修停運時,，可以暫時采用取線路對端的潮流值來代替（只存在線損誤差）,。這樣就可以保證統(tǒng)計與計算結果的基本正確性和連續(xù)性,。在解決這一功能的同時,，人機界面提供了方便靈活的在線操作手段,。
　　·多數(shù)據(jù)源處理　由于歷史原因，在某些重要廠（站）安裝了兩臺RTU（Polling方式和CDT方式通信規(guī)約并存）,，而且通道資源又保證了兩臺RTU信息均傳送至調(diào)度主站；同時通過?。卣{(diào)計算機通信方式又可以收集這一廠（站）的信息。為此,，同一廠（站）的數(shù)據(jù)由不同設備和渠道采集到調(diào)度主站，這樣就出現(xiàn)了多數(shù)據(jù)源,。為了充分利用同一廠（站）的多數(shù)據(jù)源,，采用了上述“取對端數(shù)據(jù)”的思路,，以使每一數(shù)據(jù)均有價值。為實現(xiàn)多數(shù)據(jù)源處理功能,，在SCADA數(shù)據(jù)庫設計中,，在相應數(shù)據(jù)庫表中定義兩個或三個源點（對應兩個或三個數(shù)據(jù)源），同時再定義一個存放正確（或選定）結果的虛擬點（虛擬廠站）,。對于該廠（站）的畫面顯示、網(wǎng)絡拓撲,、高級應用軟件等應用均使用虛擬廠站的虛擬點；歷史數(shù)據(jù),、特殊計算、上模擬盤的數(shù)據(jù),、運行統(tǒng)計報表等均取虛擬點值,。為便于維護及靈活的操作,，人機界面提供了多數(shù)據(jù)源值的畫面，可自動／人工選取多數(shù)據(jù)源廠（站）的各個數(shù)據(jù)源的全部數(shù)據(jù)以及某單點值,，保證了這些重要廠（站）數(shù)據(jù)的準確性與可靠性。
　　·在線修改遙測極性和遙信接點狀態(tài)　對于遙測量,，在保證量值準確的同時必須保證其極性正確。否則,，EMS系統(tǒng)顯示的電網(wǎng)潮流會發(fā)生混亂，或者導致有關的統(tǒng)計與計算結果嚴重出錯,。遙信量的狀態(tài)值則表示開關非斷即合,，所以更要求其數(shù)值準確可靠。從專業(yè)技術管理上,，職能部門都要對接入RTU的遙測量規(guī)定正極性,；對遙信量統(tǒng)一接點狀態(tài)，如“1”表示合,、“0”表示斷,。正常情況下,，遠動數(shù)據(jù)按已規(guī)定的“遙測量極性”和“接點狀態(tài)”在EMS系統(tǒng)中運行,。但是,，對于基建、改擴建等工程,，在新增、修改調(diào)整遠動數(shù)據(jù)的工作完成后,，由于種種原因出現(xiàn)的“遙測量極性”和“接點狀態(tài)”與規(guī)定的相反,，會使遠動數(shù)據(jù)出錯,。從英國西屋公司引進的WESDAC－32能量管理系統(tǒng)不具有在線修改“遙測量極性”和“接點狀態(tài)”的功能,，而施工及專業(yè)維護人員已撤（遠）離現(xiàn)場,，只能離線修改數(shù)據(jù)庫，既費時又影響系統(tǒng)的正常運行,。CC－2000電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)增加這一功能,，實現(xiàn)了快速在線修改，然后再通知有關局（廠）到現(xiàn)場解決,。
3　事故追憶功能在電網(wǎng)事故處理與分析中發(fā)揮重要作用　　
　　事故追憶（PDR）是SCADA應用的一項重要功能。該功能在華北電網(wǎng)原有調(diào)度自動化系統(tǒng)中一直沒能發(fā)揮其應有的作用,。在CC－2000電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設計開發(fā)中,，借鑒以往的經(jīng)驗并結合實際需要,，注重了PDR功能的實用,。
　　該功能可對SCADA數(shù)據(jù)庫的全部實時信息,，以5 min（時間可調(diào)）為周期的全數(shù)據(jù)斷面加上遙信遙測各種變化事件,，對事故前和事故后各1 h（時間段可調(diào)）內(nèi)的事故全過程進行全面的記錄保存,；同時實現(xiàn)了對事故過程進行全場景的事故追憶和全過程連續(xù)反演的描述。各類事故記錄可長期保存在磁盤中,，并可隨時提供追憶和反演；同時可對事故的任一斷面的數(shù)據(jù)及畫面拷貝打印,。通過彩色激光打印機將一事故過程中需用的各個斷面打印裝訂,，如同連環(huán)畫冊一樣描述事故過程,，供領導及專業(yè)人員對事故的分析與查閱。
　　人機界面提供了方便的維護畫面和靈活的操作手段（PDR主控界面見圖1）,。

圖1　PDR主




　　PDR具有自動和手動兩種啟動方式,。在自動啟動方式下,，觸發(fā)條件可以是網(wǎng)內(nèi)任一開關遙信事故跳閘，可以是任一遙測量值越限,，也可按事先定義的典型事件進行啟動PDR。PDR功能記錄追憶的范圍,，可定義為對全網(wǎng)的描述,，也可定義對網(wǎng)內(nèi)與事故相關的局部電網(wǎng),。
　　在CC－2000調(diào)度自動化系統(tǒng)投運后,，華北電網(wǎng)在1999年7月20和7月21日,，先后發(fā)生了山西省網(wǎng)新店220kV變電站“720”事故和北京石景山熱電廠全廠停電事故（4臺機組,，每臺裝機容量200MW）。尤其是“720”事故（由新店220kV站事故引起,，導致神頭一電廠,、神頭二電廠,、陽泉電廠和大同二電廠，共計9臺機組2100 MW,，相繼停機），對華北電網(wǎng)正常運行造成重大影響,。由于CC－2000調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為電網(wǎng)調(diào)度人員提供了實時,、準確、可靠的信息,，特別是PDR功能的充分發(fā)揮，對電網(wǎng)事故分析起到了前所未有的重要作用,。通過對兩個事故進行全場景的事故追憶,，為事故分析及典型事故案例的建立提供了詳實的信息數(shù)據(jù)歷史記錄資料,。這一功能應用，得到了國家電力公司和華北電力集團公司領導以及電網(wǎng)調(diào)度人員的一致好評,。
4　結束語
　　現(xiàn)代電網(wǎng)的調(diào)度運行管理與發(fā)展越來越證明電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全,、經(jīng)濟,、優(yōu)質(zhì)運行不可缺少的重要技術手段。我國各EMS／DMS開發(fā)廠商與各級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)運行維護專業(yè)人員密切合作，依靠自己的力量自行開發(fā)的EMS ／DMS系統(tǒng)走向成熟,，并在生產(chǎn)實際中發(fā)揮了巨大作用,。隨著電力市場運營的深入開展，EMS／DMS作為電力市場技術支持系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)將承擔和發(fā)揮著更大的作用,。

作者簡介：
韓福坤（1951－）,，男，高級工程師,，長期從事電網(wǎng)調(diào)度自動化專業(yè)工作,；
李運平（1965－），男,，高級工程師,，長期從事電網(wǎng)調(diào)度自動化工作。