EMS高级应用校核补位视域下的地区电网运行方式在线管理

黄克勤

【摘 要】EMS高级应用软件主要是在SCADA功能的基础上，通过对电网运行阶段遥感信息收集整理，对整体电网运行的科学性、经济性及稳定性进行统一预测。EMS高级应用软件的合理应用可为电网优质、高效运行提供充足的保障。本文依据EMS高级应用的发展情况，从电网总体设计、软件设置、硬件设置、功能实现等方面对其在区域电网运行方式中的应用进行了简单的分析，并介绍了EMS高级应用软件在地区电网运行方式在线管理中的运行优势。

【关键词】EMS高级应用校核补位；地区电网运行方式；在线管理

中图分类号： TP311.11；TM769 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）25-0284-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.130

0 前言

EMS高级应用软件在实际运行过程中，主要依据电网实时方式及负荷状况变化，由电网调度值班人员对电网运行方式进行在线校核评估。在得出电网运行情况之后，进行电网运行方式的优化调整。而为了最大限度提高EMS高级应用系统在地区电网运行方式在线管理中的效率，保障地区电网稳定运行，对EMS高级应用软件运行模式及具体流程进行适当分析具有非常重要的意义。

1 EMS高级应用系统概述

EMS高级应用软件主要应用于地区电力系统控制模块，其可通过电力运行阶段各个模块运行数据的收集，为电力市场提供交易计划安全评估服务，最大限度降低电网运行风险。现阶应用的EMS高级应用软件主要为基于RISC/UNIX的开放分布式系统，其内部主要以商用关系型数据库为核心，结合先进图形显现技术的应用及大型系统软件开发的规范设置，实现了电力运行模式自动化调度运行。

2 EMS高级应用系统结构设计

2.1 EMS高级应用系统硬件设计

EMS高级应用系统硬件主要包括人机交换子模块、网络系统子模块、运行方式调度子模块、WEB子模块等几个方面。在电力运行方式调度阶段，所采用的元件主要为磁盘阵列、PAS服务器、历史数据服务器、SCADA服务器、数据采集服务器、PAS工作站等；而人机交换子模块主要包括报表unix工作站、电力运行方式集中调度工作站、负荷预测工作站、网络激光打印设备等几个方面；网络系统子模块主要包括物理隔离元件、路由器、主干交换机、防火墙及其他网络防控设备；WEB子模块主要包括Web工作站、Web服务器两个部分。

在实际运行过程中，EMS高级应用系统主要在全分布式网络体系结构的基础上，融入了功能分布式系统设计理念，即将以太网作为主干网络主要骨架，在主干网络运行中主要控制模块为RISC芯片服务站。而其他应用软件均依据功能运行特点，以分布功能负载均衡、网络运行负荷最低为原则，设置在不同的服务器及工作站上[1]。

2.2 EMS高级应用系统软件设计

在EMS高级应用系统软件模块设置过程中，主要依据网络运用、各单元模块CPU分层构建的原则，利用中间件将上层控制模块与底层操作进行隔离措施。分层构件化的软件组成，可促使EMS在同构、异构平台上实现分布式管理。

3 EMS高级应用系统功能实现

EMS高级应用系统在实际应用中主要包括实时状态评估、无功优化、短路电流计算、潮流计算、静态安全分析、安全约束调度、负荷预测等几个模块。其中实时状态评估主要是依据SCADA模块实时信息收集，对电网运行阶段各个母线幅度、相角、功率预测值进行分析，然后通过遥测初次检验、量测系统评估及网络拓扑分析，可得到更加准确、完善的电网运行数据；而短路电流计算主要针对特定断线故障或者短路故障发生后，各个线路节点分支、母线残压、零序短路电流及短路容量参数；无功优化功能需要值班调度人员在潮流计算之后，根据电网运行方式变化，进行无功功率调整、有载调压变压器分触头位置、补偿装置运行情况等信息收集整理，确定电网安全约束条件，以便获得最佳电压质量参数；负荷预测主要为EMS高级应用系统基础应用模块，其可以通过对电力系统运行、控制数据分析，最大限度提高电力系统运行经济性。

负荷预测功能在具体实现过程中，需要依据CC-2000支撑系统，结合Alpha Server、Workstation硬件模块的应用，构建集人机交互、实时数据库、loadfor为一体的Compaq True64网络运行平台；静态安全分析功能需要对多种电网运行模式下发生的最不利状况进行预先分析，如线路过载、发动机功率超载、电压越限等。通过对上述风险故障的预先评估、警告及处理，可保障电网安全运行；安全约束调度主要在静态安全分析的基础上，以电网运行系统控制量调整效果最佳为目标，制定合理的安全约束调度方案；潮流计算主要是电网运行方式在线管理人员在既定的电网运行方式下，依据规定调整方案进行电网调度作业。同时对现有电网调度系统潮流分布、潮流特性进行计算。其中既定的电网运行方式大多為某一电网运行时期数据，或者预期估测的电网运行数据。在具体运行过程中，潮流计算具有多种数据来源，如依照运行方式、依照计算时间变化等。其中依照运行方式主要通过网络建模应用软件重构，从以往备份的电力运行方式中获取历史电网运行方式；而依照计算时间变化则是依照某一固定时刻EMS高级应用系统运行负荷数据，同时依照这一时刻制定电力负载分配系数，并将其划分到预定的电力母线上。根据具体电力时刻电网运行方式可以获得电力资源输送计算机及电压调节方案。同时依据不同电力输送枢纽母线电压幅度变化，还可以获得各个开关的变化。除此之外，电力值班调度人员还可以选择预期故障分析、最优潮流、电压稳定性分析等作为电网运行方式确定依据[2]。

4 EMS高级应用校核补位领域下的地区电网运行方式在线管理

4.1 EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理前期准备

在EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理前期，首先应明确工作目标。一般来说，EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理范围主要为地域电力调度机构管辖区域内全部输变电设备。依据相关输变电设备运行情况，需要将电网运行方式由离线安排、事后电网运行的方式，转化为在线校核、实时补位、事前预控的管控模式，保证整体电网始终位于最佳运行状态。

其次，在实际管理过程中，依据EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理要求，区域管理人员应明确值班调度人员、主管人员、自动化运维人员在区域电网运行方式在线管理职责，构建完善的EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理机制。其中电网值班调度人员为EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理执行者，其需要对区域电网运行过程中具体运行状态进行实时监督。并根据电网运行情况，进行在线电网潮流分析及N-1分析、N-2分析等。在确定电网运行风险点之后，值班调度人员还需要制定具体的电网运行方式调度方案，交由上级部门审核；而自动化运维人员需要根据EMS高级应用情况，对其功能模块进行运维优化，如静态安全分析模块、AVC、在线潮流计算模块等；而主管人员需要在电网遭受突发情况时，通过对值班调度信息分析，确定整体方案的可行性，并根据电网运行方式调度安排，对值班调度人员进行技术交底[3]。

最后，针对地区复杂电网突发情况，如链式供电区域双回线路情况。值班调度人员可依据具体模型要求，对双回线模型进行特殊处理。即分别设置两个单回线路四清线，并根据具体双回线路运行情况进行单回线路运行模式调整。

4.2 EMS高级应用系统在地区电网在线管理中关键控制点

EMS高级应用系统在地区电网在线管理主要包括正常运行、突发情况两个控制节点。一方面，在地区电网正常运行过程中，依据电网实时运行方式合理程度，值班调度人员需要及时采取补救措施；另一方面，在出现不可控风险因素后，值班调度人员需要依据电网运行情况变化，及时进行电网运行方式调整，最大限度降低突发风险对电网运行稳定性的不利影响。如在设备停送电操作前期，值班调度人员需要进行潮流计算，并对电网运行潮流及输电线路电压进行分析，结合静态安全分析数据，获得电网运行阶段整体电网安全裕度，便于为后续关键设备启动或停止方案设置提供有效的依据。

不可控突发事故下的电网运行方式在线校核补位，需要电网值班调度人员综合考虑设备故障风险、临时停用电、负荷超预测水平、机组面临故障待修等因素。通过适當的电网运行阶段潮流分析，确定最佳电网运行方案，保证电网稳定运行。需要注意的是，对于大规模电网设备故障跳闸情况，需要在电网潮流范围大范围转移后，在30min内进行静态安全分析及电网安全裕度分析作业；而在机组面临故障待修情况处理时，需要在15min内进行电网安全裕度计算；对于临时变动而进行的潮流补位，应在电网运行方式调整10min前，完成潮流计算集静态安全分析作业。

4.3 EMS高级应用校核补位领域下地区电网运行方式在线管理效益分析

EMS高级应用地区电网在线管理模式在某区域运行之后，该地区电网安全度过了春节、夏季用电高峰期。及时发现并处理了10次用电运行隐患，为地区电网安全、稳定运行提供了良好的保障[4]。

5 总结

综上所述，EMS高级应用系统在地区电网在线管理中的应用，进一步简化了电网运行方式管理的步骤，为电网运行功能实时监控分析提供了有效的依据。在EMS高级应用系统应用过程中，值班调度人员可以根据具体需求，依据电网运行阶段没有结构误差、不良数据这一目标，进行最小残差状态变化计算方法的选择。然后综合利用潮流计算、电网安全状态分析、安全约束调度等功能模块，对电网运行中结构误差或不良数据进行校核补位，从而保证电网稳定、安全运行。

【参考文献】

[1]黄丽辉，谢玉辉.浅谈智能电网EMS调度自动化系统在地区电网中的应用[J].科技尚品， 2017（9）：77-77.

[2]张财珠.EMS软件在电网调度中的高级应用[J].大科技， 2013（11）：78-79.

[3]刘天华.调度自动化系统 EMS 应用软件在地区电网调度中的运用[J].科技创新与应用， 2014（33）：212-212.

[4]孔令元.基于EMS高级应用校核补位的地区电网运行方式在线管理[J].环球市场信息导报， 2016（14）：97-97.