电网调度自动化SCADA系统功能扩展分析

作者： 李文静

来源：《科技资讯》 2012年第32期

李文静

(太原供电公司调度中心 山西太原 030012)

摘 要:随着电力行业的迅速发展,电力企业对调度自动化SCADA系统的要求也越来越高。尽可能少的信息误发以及及时准确的故障报警能力对无人值守电站显得格外重要。在保证系统可靠运行的同时,要不断促进SCADA系统的完善更新以进步一适应力新环境新要求。

关键词:SCADA系统 无人值守 报警

中图分类号:TM76 文献标志码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0106-01

随着我国电力行业科学技术的不断进步和更新,电力部门各级调度中心对信息的要求越来越高,需要更多更为可靠的信息,以保证及时准确的了解电网的实际运行状态。在计算机技术基础上的电力调度SCADA系统在对电力设备运行状态的监视和控制上发挥着不可替代的作用。

1 进行电网调度自动化SCADA系统研究的意义

近年来SCADA系统的功能日趋完善,实用性不断提高,为保证电网的安全可靠运行发挥了重要的作用,减少了工作人员的工作量,使工作效率不断提高,同时,极大促进了电网的自动化和现代化水平。随着变电站无人值守建设的不断推进,SCADA系统采集的信息量进一步加大,误发信息的数量也随之增加,给正常监控造成极大不便,对电网的安全可靠运行产生很大的不利影响。同时,无人值守系统新要求的不断提出也迫切要求SCADA系统进行不断地完善,以保证电力系统安全可靠运行。

2 SCADA系统的功能应用

2.1 SCADA系统的主要作用

(1)监控电力网络的可靠运行状况。电网运行过程中,需要对电网的频率、电压、电流等技术参数和电力设备的运行状态进行监视和控制,以保证电网的正常可靠运行,以满足电力用户的需求。

(2)提高电网运行的经济性。在对电力网络安全监控的同时,通过分析各发电企业的发电情况和电力用户的用电量,对电网实现科学合理的调度以实现电能的合理分配,以降低用电损耗,节约能源,提高电网的经济性。

(3)实现电网运行的安全分析和故障处理。电网故障的发生往往非常突然,难以预测,而造成故障的因素复杂多变,故障的误判或处理不当,对设备、人员甚至整个用电网络都可能造成不可挽回的损失。因此,提高电网调度自动化水平,对电网实现正确可靠地分析,使故障得到及时判断,合理的处理,对保证电网可靠运行,减少事故所造成的损失有着重要意义。

2.2 SCADA系统的基本功能块

由于电力网络规模、范围以及地域的不同,各电网调度中心的自动化软件的配置也各不相同,但SCADA系统一般具有如下几个功能块:(1)数据的采集与接收。RTU采集电站电流、电压、无功功率、有功功率等信息通过特定通讯方式传输到调度中心的主计算机系统。为调度员提供及时可靠的信息。(2)故障记忆功能。对故障发生时的,系统状态进行记录,以方便工作人员进行故障分析。(3)历史数据存储。保存电网运行过程中各中数据,以便于对电力系统的正常运行进行分析研究。(4)报表功能。对采集数据进行列表处理,进行数值比较,平均值计算等数据分析,便于调度人员对电网状态进行正确的分析判断。(5)特殊运算功能。对不能进行直接采集的数据进行计算,如总潮流量、总发电量等,以方便电力的科学调度。

3 SCADA系统的新功能

3.1 将要扩展的新应用功能

(1)错误信息自动滤除功能。无人值守电站中,大量的误报信息会严重干扰工作人员的判断,并且使工作人员的工作量大大增加,合理正确的去除错误信息对提高电网可靠性,提高工作效率有重要意义。

(2)母线平衡计算。母线平衡原则是检查电网实时数据准确性的依据,人工计算往往工程浩大,通过SCADA自动进行数据分析,有助于工作人员对电网状态进行及时准确的判断。

(3)分级报警功能。由于电站信息量巨大,故障发生时,数量庞大的数据往往会使人无从下手因此对数据进行分级定义,按级别报出有助于调度员进行事故分析。

(4)分站点管理。分清责任区,清晰管辖范围,以简化每个控制中心的信息量。以便对故障迅速做出反应。

(5)建全事故模拟功能。随着系统的不断进步和完善,电力系统故障的发生频率逐渐降低,造成新的调度员经验不足,从而对所发生事故进行模拟重现,以增加工作人员的现场经验显得格外重要。当然,情景模拟越逼真,所达到的效果往往越好。这就对系统事故模拟重现提出了更高的要求。

3.2 新功能在SCAOA系统中的实现

(1)错误信息自动滤除功能。在运行中,大量的错误信息会被SCADA系统记录,产生错误信息的原因主要有:变电站前置机重启或复位时产生的多个错误信号;遥信接点的抖动产生的错误信号。解决方法如下:对设备进行设定,如果采集的数据与上一次的差别超过一定数量时,则暂时不报警,待下一次检测的数据与本次相同时则产生报警信息。数据与前一次相同则不报警。由于节点接触不良等原因造成的节点抖动,可通过检修进行更换。由于电磁干扰造成的误报,则可对设备进行防干扰处理。对于刀闸的抖动,我们则可以通过对短时变位信号进行过滤来解决。(2)母线平衡计算。对所有与母线相连的开关的有功功率进行求和,结果如果超过故障值则报警。(3)分级报警功能。对报警信号按重要程度划分等级,一般分为紧急报警,重要报警和一般报警三类。通过对现场事故的判断,在SCADA系统数据库中设置相应字段,信号产生时则触发报警信息。报警信息归类后,则可对不同的报警产生不同的音响效果,并对事故信息进行记录。(4)分站点管理。由于故障信息很多,而其中相当一部分对于相应的站点来讲并不重要,因此,可以在有用信息中加入站点字符对相关信息进行筛选处理,对无效信息进行滤除,以简化工作。(5)建全事故模拟功能。在事故发生时我们以相应时间间隔为周期对系统状态进行采集记录,把电网的结构、数据以及事项通过多线程进行保存,同时对访问建立读线程和播放线程两个线程操作。(6)自动报警功能。对故障信息进行扫描、处理和输出。即采集数据并与故障值进行对比,超过报警值时触发详细报警信息,然后对报警信息通过特定手段告知监控人员。(7)控制通道监视功能。在变电站设置控制模拟,在主站定时下发命令,

如果返回信息不正确,则判定控制通道发生故障,并通知相关人员对故障进行及时处理。

4 结论

SCADA系统新思路新功能的应用,大大提高了电力系统安全可靠运行能力,极大提高了电力系统的调度管理水平。为电力系统的现代化建设的进一步发展,进一步拓宽了道路。