一种基于EMS的广域备自投系统简介

林永昌

摘要 本文介绍的基于EMS的广域备自投系统，能够有效克服现有备自投装置的局限性，解决链式结构下串供路径上设备发生故障时可能造成部分变电站全站失压的问题，能有效提高供电可靠性。本文详细介绍了其功能特点，解决问题及创新点。

关键词 EMS；广域备自投；链式；可靠性

中图分类号 TP7 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）13—0049—02

1廣域备自投系统基本功能

基于EMS的广域备自投控制系统是EMS系统的一个子应用，它能综合利用EMS系统的数据采集、下发遥控指令等功能，且具有安全校验功能，能与厂站端的保护、自动装置配合，形成安全可靠的动作序列，因此是一个功能全面、运行可靠的备自投系统。

1.1功能

建模工具能针对固有的电网接线方式定义广域备自投模型。厂站端上送的遥信、遥测数据经过EMS系统的状态估算功能，能判断数据收合理正确，称为数据预处理，处理后的数据输出至广域备自投模型，用作充放电逻辑、闭锁逻辑判据，当各自投符合动作逻辑时，形成初步的动作序列，经网络分析模块检验是否有过负荷情况，形成最终的动作序列并通过EMS系统下发遥控开关指令。

1.1.1数据的采集

1）遥测数据采集范围包括主变的有功、无功、电流量；备投模型下线路的有功、无功、电流、电压量；备投模型下变电站110kV及以上母线电压。

2）遥信数据采集范围包括备自投模型下各厂站的保护动作信息，安自装置动作信息，线路备自投的运行状态及动作信息，各开关、刀闸的位置信息。

1.1.2数据处理

EMS系统自有的状态估算功能能对备投模型下各厂站上送的遥测、遥信数据进行预处理，不断检测线路两侧电流、功率是否平衡，开关、刀闸位置与电流量是否对应等问题，当数据预处理发现有异常的数据，如开关位置不正确，或潮流方向不合理等，会立即闭锁各自投，并提示系统告警。

1.1.3备投动作逻辑的校核

由于广域备自投动作改变了原有的供电方式，可能出现备用电源线路过载的情况，厂站端的备自投通过检测备投动作后的线路电流判断是否过载，而广域备投动作则可以通过电网分析功能与判断广域备自投动作后是否会出现过载情况，启动切负荷判据并生成动作指令，比较而言广域备自投的动作模式对电网的冲击更小，更能保护相关的一次设备。广域备自投的切负荷方式可选择自动方式或人工干预方式，自动切负荷方式是指通过预先设定好的切负荷轮次及过载功率的大小，按轮次直接由EMS系统发出切负荷遥控指令，人工干预方式是指上述切负荷遥控指令发出前，需弹出告警提示窗口，由调度员确认执行切负荷或选择转供电方式。

1.2与厂站端安全自动装置及继电保护间的配合关系

1.2.1与厂站段母线保护的配合关系

广域备自投与厂站端母线保护的配合原则如下：

1）目前大部分110kV变电站都没有安装母线保护，此种情况下若母线故障，广域备自投动作，原来开环点的备用电源开关合闸于故障母线，则可由开环点开关保护手合后加速跳闸，快速隔离故障。

2）若链式结构变电站安装有母线保护，且故障点在母线上时，广域各自投系统在收到厂站端发出的“母线保护动作”信号时，应保证可靠不动作，并对备自投放电。

1.2.2与厂站端线路备自投装置的配合关系

广域备自投系统由于综合判据比较多，各厂站上送的遥信遥测量可能有一定的延时，故广域各自投的动作时间会比站端线路备自投的动作延后，广域备自投系统满足动作条件时，先判断站端备自投是否动作，没有动作则由广域备自投执行全过程动作逻辑，若站端各自投动作成功，则广域备自投系统判断是否需要后续动作，需要则生成遥控指令，逐级回复失压变电站的送电。

1.2.3与厂站端保护重合闸的配合关系

广域备自投系统动作延时与厂站端线路备自投延时的原则一样，应大于备投模型下线路开关重合闸时间，并根据保护动作信号，重合闸动作信号及其开关状态变化情况、电路的遥测量等综合判断生产后续的动作逻辑，故广域备自投系统动作延时应包含上述遥信遥测量上送至EMS的时延。

1.2.4与厂站端安全稳定控制装置以及低周减载装置的配合关系

若广域备自投系统的动作逻辑是安全稳定控制装置或低周减载装置动作切负荷触发的，则广域备自投系统不应有后续动作，可根据EMS系统收到的安全稳定控制装置或低周减载装置的动作信号闭锁广域各自投。

1.3双安全校核功能

广域备自投系统可以根据动作逻辑直接发遥控指令分合开关，具有一定的风险，完善的安全校核机制是广域备自投系统正确完成动作序列所必须的。广域备自投系统具有双重安全校核功能，第一重安全校核是闭锁备白投，备自投系统会不断循环的进行开关状态判断，当检测到备投模型下某个开关状态异常，包括位置不正确，或测控装通信异常，不能遥控等问题，则此时校核不通过，闭锁备自投；第二重安全校核是当广域备自投系统生成最终的动作序列前，需再一次对动作序列中涉及的开关状态进行检查核对，如校核不通过，则闭锁备自投。所有备自投校核异常的信息都会发出告警信息，告知调度员进行检查处理，校核通过前，各自投不能充电成功。双安全校核功能能有效确保广域各自投系统动作遥控的可靠性和安全性。

2解决问题

中山供电局电网运行方式存在图1所示的链式结构，正常运行时1DL、2DL、3DL、5DL、6DL开关在合闸位置，4DL为开环点，开关在分闸位置，若1M母线故障或线路L1故障，则110kV凯茵站将会全站失压。

投入了基于EMS的广域备自投系统后，广域备自投系统将根据全网的遥信遥测数据综合判断，发出跳开2DL，合上4DL的遥控指令，从而避免了110kV凯茵站出现全站失压的情况，极大提高了供电可靠性。

3基于EMS广域备自投系统的创新点

1）有效解决链式结构下串供路径上设备发生故障时，可能造成部分变电站全站失压的问题，极大提高了电网供电可靠性。

2）选定串供变电站后，能自动建模，自动生成充放电条件、闭锁条件、动作逻辑等，不需人工建模降低了人力成本，也避免了人为失误。

3）作为EMS系统的子应用，利用EMS系统中原有的电网构架模型、实时遥信、遥测数据，并能基于拓扑网络分析和算法，自动识别电网运行方式，广域备自投系统与EMS系统一体化的设计节约了投资成本。

4）双安全校核功能，不断校验需遥控开关，有效确保广域备自投系统动作遥控的可靠性和安全性。endprint