刘玉梅

(国网江西寻乌县供电有限责任公司,江西赣州 342200)

电网调度自动化系统中数据采集及安全监控研究

刘玉梅

(国网江西寻乌县供电有限责任公司,江西赣州 342200)

我国电网方面的建设已经越来越稳定,其建设的速度也在不断的加快。电网在建设的过程中,实现其调度的自动化能够有效提高电网运行安全。本文以电网调度自动化系统为中心,具体阐述其中的数据采集和安全监控,旨在为实际的电网调度自动化系统建设提供一定的理论参考。

电网调度自动化系统 数据采集 安全监控

1 引言

传统的电网调度系统由于技术的限制,其控制中心在应付数量巨大的数据时无法达到良好的效果,因此凭借目前先进的技术实现电网调度的自动化就显得十分重要,其不仅能够实现整个电网系统的运行,还能够大大提高运作效率。

2 电网调度自动化系统概述

整个的电网调度自动化系统,以计算机为核心,能够实现变电站自动化、配电网管理系统、能量管理系统的基本功能。其中变电站作为电力系统中的重要组成部分,在完善了变电站的自动化也就是完善了整个电网调度自动化的重要部分。将电网调度自动化系统按照功能划分,其基本结构由信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息的收集、处理和控制子系统以及人机联系子系统组成。四项子系统分别完成各项工作,最终实现电网调度自动化系统的高效运行。

图1 现代SCADA系统结构

2.1 电网调度自动化系统中的数据采集

传统的数据采集模式中存在着数据采集重复、数据可靠性低、增加工作量等缺陷[1]。具体表现为监控系统和SCADA系统分开工作,因此在采集变电站数据时存在重复性,大大浪费了通道资源和接口设备,同时还需要对其进行维护,增加了维护工作量。另外利用原有的远动方式进行数据的采集,其中还需要经过一个模数转换的过程,在进行数据采集时导致SCADA的前置部分规模过于庞大,故障点增多。在现有的技术的基础之上,对数据采集模式进行了改进。如图1。

如图1所示,在改进之后,不仅避免了数据在采集的过程中出现重复采集的现象,还将传统的常规通道和接口变成网络方式,此举不仅能够较好的解决原有的接入设备和通道数量巨大的问题,还能够较好的提高故障点数据可靠性[2]。同时采用不直接采集变电站数据,而是利用调度数据网采集到各个监控系统处理后的数据,降低了维护工作量,不再需要对常规和接口进行维护,也不需要对SCADA系统的遥测系数等参数。但是在改进的过程中需要考虑到以下几个问题,首先是调度数据网中的单点故障问题,由于发生调度数据发生故障就很容易影响整个系统数据的可靠性,因此较好的解决办法就是保留原有的模拟/数字通道,将其与网络通过并行,就能够大大提高通道的可靠性。另外针对数据的实时性问题,可以采用多进程模式,以每个变电站为一个单位,对每个变电站的数据收发单独使用一个TCP连接,再结合发送变化数据的模式,就能够有效保证系统数据的实时性。

另外,在数据的采集过程中,对监测设备中的数据以PQDIF格式进行保存,在对数据进行解析和处理时,需要对此格式进行解析,然后再将数据保存到数据库中[3]。PQDIF的文件中是由各种记录组成,每个记录中又包含了记录头和记录体两个部分。其中的记录头记录了链接关系,想要修改或者增加新记录,只需要修改记录的链接方式就能够轻松修改记录结构,从而达到记录效果。想要了解整个电网只能够的电压、电流质量以及整个系统的运行情况,通过其中的电能质量数据集成与分析系统就能够知晓。

图2 分层分布式综合自动化系统结构图

2.2 电网调度自动化系统中的安全监控

针对电网调度自动化系统的安全监控,主要依托了计算机技术,实现了对电能的采集、保护和重合闸、四遥、五防和故障录波。其中值得一提的是应用较为广泛的分层分布式综合自动化系统,该系统能够实现建立数据库、数据共享和监控、提高运行质量等,具体系统结构见图2。具体表现为:在建立数据库方面,能够实现数据的生成和储存。电网内部的工作人员可以利用数据库的权限和存档操作票调用功能,对已有的操作票进行修改和组成得到按照相关要求生成的操作票,通过打印能够大大避免由人工操作带来的可靠性低、电网调度安全性低的问题。在数据共享与监控方面,只需要将IED装置安装在开关设备上并且与通讯网相连接,就能够实现数据的共享。

之所以需要实现数据的共享是为了提高整个系统的实时性,减少了其中控制信号屏和二次系统设备的繁琐,从某种意义上而言大大提升了整个系统的自动化水平和管理水平,做到更好的安全监控。这是由于一旦电网内部的调度人员发生失误,不仅可能造成整个电网系统无法正常运行,可能还会造成影响人们正常的生产生活。

因此不仅需要利用技术完善整个电网调度自动化系统,在相关工作人员的素质方面也需要加强。从基本的工作分工开始,合理安排分工,针对其中数据的采集与处理、分类建立一个完善的数据库,方便对数据的调取。同时工作人员在值班的过程当中需要充分了解当下的电网运行状态,对于可能出现的恶劣天气影响电网运行,需要了解一定的事故预防与处理知识。调度人员在进行受理工作票的工作时,需要严格做好相关工作,仔细审查、核对所有内容,认真贯彻上级下发的各项操作流程,整个流程都需要有相关负责人签名。为了能够较好的提高调度效率,在保证其系统正常运行的同时,对工作人员进行定期的工作技能考核也十分重要,通过一定的奖惩制度有效提高工作人员的工作效率,保证工作人员在进行工作票、调度指令票的过程中的合格率。

3 结语

总而言之,电网调度自动化系统的高效安全运行对保证人们正常的生产生活有着重要作用,因此在提升系统的性能方面,应该结合当下先进的技术,在数据的采集与安全监控两个方面做好质量的把关,保证采集的数据的实时性与可靠性,通过从工作人员与安全监控系统方面做好加强工作,整体提高电网的运行效率。

[1]孟承志,张慧萍.PSU—2000X电网调度自动化前置系统探讨[J].科技情报开发与经济,2012(27):123-124.

[2]夏天宇,李辰,柳进.基于超短期负荷预测的Non-AGC与AGC协调控制策略研究[J].电力系统保护与控制,2014(18):152-153.

[3]陈松建,林科健,丁国平.调度自动化系统及视频图像监控系统在谢村源梯级电站的应用[J].小水电,2014(5):196.