试论县级电网中EMS调度自动化系统的应用

曾苏艳

前言

EMS技术在县级电网中的运用，有效提高了县级电网系统运行的安全性和可靠性，其自动化水平也得到了显著的提高。本文在简单分析了EMS系统主要应用功能的基础上，重点论述了县级电网中EMS调度自动化系统的应用。

一、EMS系统的主要应用功能

自上世纪70年代左右EMS系统诞生开始，其运用范围不断扩大，现如今已经逐渐成为了电力系统网络分析、数据采集、数据监控的主要手段之一。其运用为提升我国电力系统的自动化水平，做出了重要的贡献。

（一）网络拓扑分析功能

网络拓扑分析也称为网络接线分析，它能够通过对电网开关闭合状态或是接线图的分析，确定出电网节点和支路的连通关系。运用网络接线分析的手段，不仅能够对子系统的拓扑结构进行分析，还能够对相关元件的着色进行跟踪，运用更加生动、直观的形式对元件的运行状况和节点的连通性进行表现。事实上，网络拓扑可以说是电网中的基础性功能，因此，对其高效性和便捷性有一定的要求。

（二）潮流计算

潮流计算也属于计算功能，它能够分析网络拓扑的分析结构、电网的运行条件以及设备的运行状态，并在此基础上，对电压、功率、损耗等数据进行计算。电力系统的技术人员，则可以潮流计算所得数据为依据，对电网的运行方式、供电方案等进行对比和分析，发现其中存在的不足，进而制定出更加经济、科学、合理的电网运行方案，提高电网运行的效率。

（三）状态估计功能

SCADA在电网数据收集和汇总的过程中，存在着一定的问题，具体表现在以下几个方面：首先，数据收集准确性较低。SCADA在数据收集和转换的过程中，难免存在误差，这就对数据的准确性造成了影响。其次，数据收集可能出现错误。在数据收集中，受到干扰编码或是滤波的影响，会造成数据出错。再次，数据收集不全面。SCADA中，由于部分设备运行参数无法测量，就必然导致数据的不健全。最后，数据分析存在偏差。数据收集不健全，准确性得不到保证，甚至有可能存在错误，这就严重影响了数据分析的准确性。相对于SCADA而言，EMS技术在数据收集和分析方面，表现的更具科学性和可靠性。状态估算是EMS技术中的一种计算程序，一方面，它能够以网络拓扑为依据，运用网络方程式，对所收集到的数据进行计算和分析，另一方面，它还能够对错误的数据进行检测和删改，进而有效提高数据收集和分析的准确性。

（四）负荷预测

EMS系统可以实现对电网过去、现在和未来三个维度数据的收集和分析，其中，对未来数据的分析的依据就是负荷预测。负荷预测是EMS中的重要功能模块，具体包括了系统负荷预测和母线负荷预测两种，对确保电网运行的经济性和安全性具有重要作用。

二、县级电网中EMS调度自动化系统的应用

（一）EMS系统应用实例

EMS系统在电网系统中的运用时间较长，且取得了较好的应用效果。我们可以毫不夸张的说，EMS系统的运用是对电网自动化系统的重大改进。以下，本文将以某县电网的的实际运用情况为例。该县的EMS系统采用了TH2100系统，该系统的运行具有以下几方面的特点：第一，一體化程度相对较高。电网中所有的数据将有OPEN300完成收集和录入，并通过转换程序进入到PAS平台，其网络拓扑是程序自动生成的，能够有效避免人为错误。第二，功能齐全。在该系统中几乎涵盖了所有所需的功能，能够满足电网运行的需求。比如，潮流算法中运用了无公交叉逼近算法，能够快速计算最有潮流结果，这一模式世界领先。第三，软件实用性较强。地区电网对软件实用性的要求相对较高，而该系统恰好能够满足其需求。网络重构、无功优化、负荷预测等功能都教具低调特色。第四，硬件结构简捷。第五，软件先进。

（二）EMS系统应用效果分析

EMS系统在先进电网中的应用取得了良好的效果，具体表现在以下几个方面。首先，减少不必要的电量损失。系统的负荷电流变化可为设计发电机的开停机方式和检修方案提供依据，提高年度检修的科学性，降低不必要的电量损耗。其次，提高了电网的经济效益。潮流计算可为调度人员控制系统负荷分配提供依据，确保电网的运行处于最经济状态。在降低了系统网损率的基础上，实现了电网的最佳经济效益，进而解决离线潮流计算工具和电网实际运行方式脱节的问题，简化了工作程序。再次，电压合格率得到了显著提高。随着该县电网调度自动系统EMS软件的应用，该县的电网电压合格率得到了显著的提高。无功优化和电压调整等工作更具科学性，以系统电压和负荷的变化为依据，通过在线计算，可准确计算出变电站主变调整党委和电容器投退方式，确保电压保持在一定范围内。最后，减少了人为的操作失误。电网调度人员在改变系统运行方式操作之前，都会运用EMS系统中的PAS系统进行模拟预演，在预演的过程中，实现对操作系统潮流变化的分析，确保电网运行安全的前提下，落实实际操作，为电网运行安全性增加了保障。

三、结语

综上所述，EMS系统的功能强大且全面，操作相对简单，具有良好的综合性能，能够对电网调度提供科学合理的分析，对于县级电网发展具有重要意义，对于确保地区电网运行安全性和经济性具有重要作用，是一项值得采用和推广的电网调度自动化系统。以上观点，为笔者拙见，不足之处，还望相关专家学者指教，同时，希望本文可达到抛砖引玉的作用，让更多专家学者深入到该课题的研究和探讨中。

（作者单位：国网江西吉水县供电有限责任公司）