水电站实时信息接入电网调度自动化系统的新型模式
2017-09-18马萍马波
马萍+马波
摘要:随着电网安全运行的要求逐渐增高,衡量电网运行的最重要核心指标是供电的可靠性。作为对骨干发电单位有着独特作用的小水电,目前自动化程度严重滞后,如电流、电压、温度等监控手段落后,调度自动化系统接收不到小水电的自动化信息,无法了解小水电的发电情况,不符合提高小水電监控的现代化管理需要。本文对小水电利用GPRS无线通讯技术接入调度自动化系统的模式做了介绍和分析。
关键词:核心指标;滞后;自动化信息;GPRS
一、现状与需求
小水电是县级电网的重要组成部分,小水电站的投入运行,对于缓解电力供需紧张,合理利用水资源,保护环境等都有重要意义;随着小水电站数量的增加,小水电对于县级电网调度的重要性也愈发增强。小水电站由于其地理位置的特殊性,大多处于偏远山区,交通通信十分不便,小水电根据来水情况,通常由电站决定是否发电。调度难于预测小水电站的出力情况,目前只是采用估算或乘系数的方法来估计一个数字。而电网调度、负荷预测、负荷日测、末端电压检测、无功及电压管理、迎峰渡夏、渡冬、调度生产统计报表等,都需要用到电站发电信息。
因此,迫切需要实施小水电站信息数据采集系统,监控电站运行数据信息,提高电网调度和电网运行管理水平,实现水电调度管理全景化和智能化。
二、整体技术方案
(一)现运行存在问题
传统的变电站/发电站调度自动化主站接入方式主要通过 SDH、 PCM 等设备,通过光缆传输接入调度SCADA系统,单个站点一次性设备投资大,而小水电站大多分布于深山之中,交通不便,光缆铺设的费用巨大。或采用电力载波通信等方式接入,但电力载波通信方式受到电网构架等因素影响,难以长期稳定运行。
(二)小水电信息接入调度方案
针对现场小水电运行存在的问题,根据小水电运行情况,结合公司产品技术特点,提供小水电信息接入调度方案,本解决方案分为三个部分:
1.调度SCADA系统:该系统为电力公司调度自动化主站系统的SCADA系统部分。在调度SCADA系统部分增加如下设备:主站接入数据网关2:通过反向隔离装置接收主站采集子系统主站接入数据网关1发送过来的E格式文件,并解析E格式文件,将解析后的数据通过IEC104通讯规约转发给调度SCADA系统。
2.主站采集子系统:该系统用于采集小电源发电数据,并将所采集到的数据进行统一处理,转换成E格式文件,通过反向隔离装置上送到调度SCADA系统。
小水电信息采集子系统包含的主要设备如下:主站数据网关1:通过无线以太网通信方式,采用IEC104通讯规约采集小电源发电数据,并将采集到的数据转换成E格式文件,通过反向隔离装置上送到调度SCADA系统的主站数据网关2。主站安全网关:实现主站与子站之间的网络加密通讯以及网络安全。主站路由器:实现主站与子站之间的网络路由。维护工作站:用于配置主站数据网关1的参数,监视主站数据网关的运行状态。
3.小水电站端采集子站:通过智能通讯装置采集小水电站出口发电、并网发电侧等数据信息,经无线加密终端加密后通过GPRS无线方式, 采用IEC104规约转发给主站采集子系统。
小水电站端采集的主要设备如下:无线加密终端:用于实现与主站之间的无线网络加密通讯。采集终端:采集本子站小水电出口发电、并网发电侧等数据信息,采集整理,采用IEC101或IEC104规约转发给主站采集子系统。
(三)小水电信息接入调度网络拓扑图
(四)小水电信息采集接入调度特点
1.主站采集子系统通过反向隔离装置与调度SCADA系统相连,遵循国网安全技术要求。
2.终端加密无线通讯模块通过 GPRS 建立加密通道与安全网关相连,利用移动数据业务,实现了小水电站电压、电流、有功、无功、电度等数据的定时采集存储和查询。实现小水电站数据的上送和存储。其工作可靠、成本低,且保证采样的时间要求。
3.不必架设电力载波通信或光缆,降低成本。
4.采集工作站视数据更新时间要求、小水电站数量来确定。
5.小水电运行数据用电信息采集接入系统,获取的数量经数据网关通数据库存储和数据规约化处理后接入调度自动化主站前置系统。
6.调度自动化主站系统将整套小水电运行数据采集系统作为一个子站,将从中获取的数据报文进行处理,获取小水电运行数据,显示在调度自动化主站系统中,将其作为重要的数据来源,运用于各种系统中的各个功能模块。
三、结束语
综上所述,小水电的自动化信息接入对地调起着重要作用,通过以上接入方式,小水电的发电出力和并网线路的信息可以送到地调监控系统,为调度员的实时监控提供了可靠依据,提高了电网运行管理水平。