河北省南部电网并网电厂运行管理系统的建设与应用

王亚军，习新魁，杨立波

(河北省电力公司，石家庄 050021)

1 概述

并网电厂运行管理系统在国内外均有大量的研究和应用，但由于考核项目繁多，考核逻辑复杂，且各电网自身情况差异较大，考核流程各不相同，因此，尚未研制出具有推广能力的并网电厂运行管理系统。目前，各电网大多停留在人工考核或者半人工考核的状态下，实际执行的考核项目较少，不利于建立公开、公平、公正的并网电厂调度管理制度。

为适应电力体制改革需要，按照国家电力监管委员会华北监管局2008年发布的《华北区域发电厂并网运行管理实施细则》和《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》(简称“两个细则”)的要求，促进河北省南部电网(简称“河北南网”)并网电厂的安全、稳定运行，维护正常的电力生产秩序，保护并网电厂的合法权益，建立公开、公平、公正的电网调度和管理制度，急需建立一套系统对并网电厂的运行管理进行考核和补偿。河北南网并网电厂运行管理系统的建设，不仅要解决当前电厂考核的实际需求，而且将建立一个开放、可扩展的考核管理系统平台，以满足考核类型的变化和考核细则的变更。

2 系统的总体架构

河北南网并网电厂运行管理系统由运行在河北电力调度通信中心的主站系统和运行在厂站端的子站系统组成，通过调度数据专网实现主站与子站间的实时通信，实现网厂数据交互。主站系统由2台数据库服务器、2台应用服务器、1套磁盘阵列和1台维护工作站组成。为保证系统的安全稳定运行，数据库服务器与应用服务器均为主备双机配置，部署在安生产区II区。系统总体架构示意见图1。

图1 系统总体架构示意

系统的核心业务包括各项考核、补偿以及相关的管理功能，主要的软件架构示意见图2。

3 系统的特点

3.1 完善的并网电厂考核和补偿业务

系统能够根据规则设置，支持对与电网安全运行相关的发电计划、AGC、AVC、无功功率、一次调频、调峰、黑启动、安全管理、调度管理、非计划停运、检修管理、技术指导与管理等各项电厂考核，支持对电网安全运行有贡献的调峰、AGC、AVC、无功功率和黑启动等有偿辅助服务的补偿，可灵活方便地对发电计划、AGC等进行免考核设置，为调度通信中心提供全面灵活的考核管理手段。

图2 系统软件架构示意

3.2 灵活设置的考核模型和考核规则库

通过对并网电厂考核业务需求的充分分析，建立了以发电集团、市场成员、考核单元和发电机组为主线的考核模型，并建立以考核类型、考核主体为单元的考核规则参数库，支持考核规则的设置和考核类型的扩充，以适应考核业务的扩展和考核规则的变化。在考核规则库设计的基础上，能够灵活配置电厂机组参与的考核类型，以及各项考核的参数化规则，支持任意电厂、任意机组、任意考核类型和考核参数的组合配置，并支持按照考核周期进行灵活调整。采用组件化和接口规范化设计，将人机交互、服务调用和考核补偿服务算法有机分割，屏蔽各层变化的相互影响，支持算法库的灵活扩展，为考核业务进一步扩展和考核规则变化提供广阔空间。

3.3 规范统一的数据交换服务

并网电厂管理系统提供了一套完整的程序访问接口，用户二次开发时无需了解考核管理系统所有程序，即可开发自己的应用程序。二次开发的程序利用考核管理系统软件平台提供数据层服务和公共服务，与考核管理系统融为一体。数据接口服务建立了统一的数据交换机制，支持来自多安全区系统、多交换机制、多数据格式、多采样周期的统一数据接入，以及交换数据的统一监视和管理。

3.4 网厂交互实现数据的申报审核机制

并网电厂管理系统分为主站考核管理主系统和厂站数据申报、信息发布系统两部分。主站系统管理员完成主站和厂站系统的配置和维护。系统通过严格的功能权限和数据权限的控制，实现对不同级别用户的数据浏览、操作权限的设置，确保信息安全。系统统一规范的数据管理体系，使报表工具可随时新增或修改数据的申报模版(包括内容、格式)，适应业务需求的不断变化。同时，该系统对电厂申报数据具有严格的校验和审核功能，只有通过核准的数据才能够用于考核补偿计算，保障考核数据的准确、可靠。

3.5 B/S外包C/S的软件架构

系统登录采用B/S方式，以方便用户接入，并提供了插件安装和系统安装功能；而系统底层所采用的C/S架构，可满足调度通信中心用户频繁操作、大量数据访问和复杂图形展示的要求。系统的配置维护方便，使用简单。

4 系统试运行效果

下面以西柏坡发电有限公司(简称“西柏坡电厂”)1号机组AGC考核为例，验证河北南网并网电厂运行管理系统的考核效果。西柏坡电厂1号机组2010年8月13日AGC运行情况曲线见图3。AGC调节运行指标情况见图4。

图3 西柏坡电厂1号机组AGC运行曲线

Ka-可用率指标；Kp-调节性能指标；K1-调节速率指标；K2-调节精度指标；K3-响应时间指标

图4 西柏坡电厂1号机组AGC运行指标情况

从图3、图4可以看出，该机组的AGC调节性能较好，响应时间较短，调节速率较快，因此K1和K3指标都比较高，最后计算得到的

Kp值也较大。经过计算该日该机组的AGC考核电量为99 345 MWh。机组的AGC调节速率越快，执行指令的响应时间越短，相应的AGC考核电量越小。

考核补偿的计算结果，在很大程度上可激励各并网电厂提高运行管理水平，通过优化机组的运行情况在考核管理中获得优势。

5 系统应用效益分析

河北南网并网电厂运行管理系统以河北电力调度通信中心主站进行数据采集、考核补偿管理为主，电厂端系统进行数据申报和信息发布为辅，实现并网电厂考核、补偿及结算的完整流程，系统投入使用后，提高了电网调度运行管理的水平。系统取得的管理效益和经济效益分析如下：

a.并网电厂管理系统的建成，有助于河北南网建立公开、公平、公正的并网电厂考核和补偿管理体系，对影响电网安全、稳定、可靠运行的电厂进行处罚，对严格执行电网调度，为电网安全运行做出贡献的电厂进行奖励和补偿，维护正常的电力生产秩序，促进电网及并网电厂的安全、稳定运行，保护并网电厂的合法权益。

b.并网电厂管理系统能起到统一标准、规范管理的作用，各电厂均严格按照两个细则设定的标准和规范进行运行管理的考核和辅助服务的补偿，电厂的运行管理水平将直接影响其在考核和补偿中的收益水平，因此经济杠杆的作用将促进电厂改善运行管理水平，并积极提供辅助服务补偿，以便在考核补偿中获得收益。

c.系统建立了电网公司的考核、补偿管理标准化流程，以数据接口服务和考核补偿结算计算服务代替了以往的人工或半人工地数据采集、统计、分析过程，不仅减少了考核补偿的工作量，而且提高了计算结果的准确性。同时系统的数据整合和统一管理有效避免数据的冗余和歧义，减少了数据错误的概率，报表工具的灵活统计分析使业务人员的数据统计分析工作简化，有效降低了电网公司的并网电厂管理成本。

本文责任编辑：齐胜涛