第一篇:41重慶地區電網調控一體化的研究與展望(精)
重慶地區電網調控一體化的研究與展望 1165 重慶地區電網調控一體化的研究與展望 桑福敏
.重慶市電力公司南岸供電局重慶 400060 摘要:調控一體化是國家電網公司改革電網運行模式的 重要體現,是最終實現智能化電網的關鍵。本文以重慶 市電力公司南岸供電局管轄的南岸地區電網實行調控一 體化為例,列舉了實行調控一體化運行的優點 : ①提高電 網設備操作效率;②實現減員增效;③促進電網運行技術 裝備水平的提高;對一些不足之處逐一說明并制定相應 對策 :①調度、監控人員對新設備的認識不夠 , 每周至少一 次去變電站熟悉設備 , 增加認識;②調度人員受干擾因素 增加 , 監控要時時監控信號人機畫面,可以把信號告警聲 音關小;③無用監控信號多影響監控質量,開發智能信 號分析軟件;④運維站操作人員與調度員工作配合不夠, 影響電網優質服務質量,每值運維站人員配備足,調度 方式每日工作安排要均勻;對目前調控一體化的發展提 供建設性參考意見:①達到調度與監控人員相互融合;②開展自動無功調壓模式工作。
關鍵詞:調控一體化 地區電網 應用現狀 發展展望 1 引言
隨著電力工業的發展,電網結構日趨復雜、電網運行管理和供電企業的社會責任越來越大, 傳統的電網調度、運行管理模式越來越不適應這 種發展需求,國家電網公司提出 ― 三集五大 ‖ ,特 別是 ― 大運行 ‖ 體系,要求電網調度運行實行精細 化集中管理,電網運行管理需要強大的技術支持 系統來保證。― 大運行 ‖ 的技術支持核心是集電網 調度和集中運行監視與控制于一體的調控一體 化技術支持系統(簡稱調控一體化系統。文獻 [1]分析了國內現有調度中心、變電站監控中心、運 行維護中心等運行模式的特點與適用情況,并從 運行管理、業務流程、關鍵技術等多個方
面探討 適應集約化管理的調度控制一體化的建設思路, 為地區調度控制一體化建設與管理實踐提供借 鑒。文獻 [2]運用全壽命周期理論對電網調控一體 化模式進行評估,通過對增量成本、增量收益及
增量利潤的分析,建立了調控一體化項目全壽命 周期成本模型,對實施調控一體化所帶來的經濟 效益進行了評價,證明了調控一體化模式的經濟 性。本文以重慶市電力公司南岸供電局地區電網 調控一體化為例做整體研究分析。調控一體化模式的應用現狀 2.1 調控一體化模式的特點及優勢
南岸供電局隸屬于重慶市電力公司,南岸電 網屬于地區電網,供電面積達 1453平方公里, 共有 220kV 變電站 6座, 110kV 變電站 20座, 35kV 變電站 8座。我局管轄 110kV 及以下電壓 等級的電網, 110kV 變電站均實現無人值守, 35kV 變電站大多屬于農網, 因建站時間早, 設備 陳舊,尚不具備無人值守條件。2011年 6月 30日我局地區調度正式實行調控一體化運行。所謂 調控一體化,即采取 ― 電網調度監控中心 +運維 操作站 ‖ 的管理模式。調度控制中心主要承擔電 網調度、變電站監控及特殊情況下緊急遙控操作 等職責;運維操作站主要負責調度指令的分解、倒閘操作、運行巡視等工作,二者各司其責又緊 密配合,從而更好地實現了調度運行模式的扁平化、集約化管理,使調度人員能時刻掌握電網運 行關鍵信息,極大地提高了日常操作和事故處理 的工作效率,且更有利于實現全網資源的優化配 置。我局監控負責所轄范圍內 220kV 及以下電壓 等級設備的監控運行, 地調負責 110kV 及以下設 備的運行操作及事故處理。調控一體化運行優勢 從以下幾個方面體現: 2.1.1 提高電網設備操作效率
監控人員在發現異常及事故后,第一時間向 調度匯報, 減少了調度 +集控站 +操作隊模式下經 電話匯報等中間環節,當值調度可以直接參與判 斷故障的性質,在縮短匯報時間的同時,提高故
重慶市電機工程學會 2012年學術會議論文
1166 障判斷的正確性;在緊急情況下,當值調度員可 以直接下令給監控員,通過遙控操作迅速隔離故 障點。如系統發生單相接地故障時,當值調度員 和監控員經過共同分析判斷后,可以直接對故障 線路進行遙控操作,及時快捷地切除故障。在臨 時調整電網運行方式時,當值調度也可直接下 令,通過遙控操作的模式,迅速改變電網過渡方 式,真正提高事故處理效率及應變能力。在用電 緊張的時期,調度員根據上級調度要求,可以直 接下令給監控員通過拉閘限電的方式在最短時 間內控制網供負荷在允許范圍內。
2.1.2 實現減員增效
調度與監控同處一室值班,可以有效減少總 值班人員和監控設備、場地的投資,優化資源布 局達到減員增效的目的。我局現有監控員是從原 集控站模式中抽調的人員, 由原監控 +倒閘操作 +運行維護等混合人員到單一監控電網設備人員, 監控人員對監控信號的認識更深刻全面,能夠根 據上傳的信號快速判斷影響電網設備運行的程 度,從而及時隔離故障,確保電網安全運行。2.1.3 促進電網運行技術裝備水平的提高
實施調控一體化這種電網運行管理模式的 變革,是為了適應電網設備、技術水平不斷提高 的發展要求,而新模式的實施反過來又促進了電 網運行技術保障水平的提高,這恰恰反映了生產 力水平提高與生產關系完善之間的關系。為了保 障調控一體化的順利實施,體現新運行體系的優 勢,我局在人、財、物上大量投入,實施老站綜 合改造、電網自動化改造、升級各類調度技術支 持系統,大幅度提高了電網運行技術裝備水平, 形成良好的發展局面。
2.2 現有調控一體化模式的不足
2.2.1 調度、監控人員對新設備的認識不夠
我局現有調度人員在調度運行崗位上工作多 年,調度運行經驗豐富,但隨著電網發展,采用 新技術的設備越來越多,造成對變電站設備的認 識缺失。監控人員對新投 的變電設備認識不足, 容易造成對信號監控的疏漏。而在技術支持方面, 調度自動化系統雖然實現了對開關的遙控,但對 刀閘和繼電保護設備均不具備遙控操作功能,要
靠運維操作站人員到現場操作,效率較低。
對策:每周至少一次組織調度、監控人員下 現場對變電設備重新進行學習和認識,并撰寫現 場實習報告,實習報告每周遞交一次,報告內容 包含每周的實習情況、實習效果、實習心得體會 以及對培訓計劃的要求;加大對電網設備的升級 改造,以具備更多的遠方操作功能。
2.2.2 調度人員受干擾因素增加
在調控分離運行模式下,調度人員運行值班 環境相對獨立,便于調度人員進行網絡監視及事 故處理。調控一體化后, 受監控機頻繁的 ― 語音告 警 ‖― 彈出窗口 ‖ 信息等因素影響, 調度人員思維可 能受到一定影響,對事故判斷及應變能力降低。
對策:監控應設置專門信號監視人員,分工 監視,進行信息的篩選與分析,這樣可以關小監 控信號上報的聲音。
2.2.3 無用監控信號多影響監控質量
由于大多數無人值班站自動化設備不對現 場信息做處理,全部直接上傳到集控自動化主 站, 造成集控主站接收信息量大, 大量信息上傳, 造成信息堆積,監控人員難以區分哪些是有用信 息。所以平時無用信號多,事故發生時就更多。如 2011年迎峰度夏期間發生的 220kVXXX 全站 失電,導致所供的 6個 110kV 變電站和串供的 1座 110kV XX站 10kV 側低周減載裝置動作, 10kV 出線線路跳閘。不到十分鐘,上傳信號近千條。信號刷屏的速度迅速,監控人員不能有效篩選出 最重要信息,致使最初匯報調度人員的信息沒有 重點,延緩了故障處理時間;或信息通道堵塞不 能被及時發現,監控系統在分層分區方面還需要 進一步細化;
對策:明確信息采集的原則,規范信息的命 名;采用先進的技術手段、實現對信息的智能管 理,進行信息合并精簡信息,到達信息分層、分 流管理。根據新型調控一體化的自動化系統的建 設,開發智能信號分析軟件來濾除誤報信號,采 用直觀簡潔的人機界面展示等,來提高監視安全 性和效率。
2.2.4 運維站操作人員與調度員工作配合不夠, 影響電網優質服務質量 我局運維操作站有 2個共負責 20座 110kV 重慶地區電網調控一體化的研究與展望 1167 無人值班變電站的操作與運行維護工作。運維站 負責的無人值班變電站地理位置跨度大,各站之 間路途遙遠,而每值運維操作人員一定,若當日 計劃檢修的電網設備多,會造成調度不能按照計 劃時間下令操作停電,推遲了電網設備的檢修時 間和送電時間,遭到 95598的投訴,影響電網的 優質服務質量。若遇到臨時電網故障,不能及時 隔離故障,增加了電網運行風險。
對策:每值運維人員要充足,以確保對電網 設備的及時操作。調度方式專責在每日檢修工作 安排上要均衡,盡量避免調度和運維站操作人員 出現忙閑不等的狀況。調控一體化模式的發展展望 3.1 調度與監控人員相互融合
由于調控一體化的系統復雜,專業性強,技 術支持系統要求高,勢必帶來一系列的銜接配合 及體制轉型過渡上的問題。因此,建設過程中要 將調控一體化建設分為兩個階段。現執行的是第 一階段,監控人員和調度人員在同一地點進行兩 個班組的聯合值班,按班組分工承擔各自職責, 原有管轄范圍和操作范圍不變,以避免對現有體 系的過大沖擊。在第二階段,在聯合值班的基礎 上將調度、監控人員融合成同一班組進行管理, 監控和調度業務在班組內部統一調配。此模式要 求調度員和監控員同
時具備監控和調度兩種職 責,對人的素質提出了更高的要求。因此,必須 計劃開展對調度和監控人員結構、管理模式的調 整和培訓,以滿足調控一體化管理的需要。
3.2 開展自動無功調壓模式(AVC 工作
我局現有的無功調壓是監控員根據市公司 下發的調壓曲線人工調節電容器、電抗器、主變 分接頭開關,以保證各等級運行電壓在指標范圍 內。隨著每年變電站數目的增加,監控員的勞動 強度增加,且每值監控員時時監視電網運行注意 力高度集中,有誤投切無功設備的風險,影響電 網安全運行。急需開展自動無功調壓模式。參考 國內 AVC 系統的最新研究成果 [3,4],結合我局 實際,制定 AVC 系統最佳方案。現總體思路:通過調度自動化系統采集各節點實時數據,并以 各節點電壓合格、關口功率因數等為約束條件, 進行在線電壓無功優化分析與控制,實現主變分 接開關調節次數最少和電容器投切最合理、電壓 合格率最高以及輸電網損率最小的綜合優化目 標,最終形成控制指令,通過調度自動化系統自 動執行,進行電壓無功優化運行閉環控制。結論
調控一體化是國網公司推行 ― 大運行 ‖ 體系建 設中的重要一環,調控一體化運行后,電網設備 操作時間縮短,實現了減員增效經濟效益。而調 控一體化在國內電網中從無到有發展,真正達到 預期效果需要一定的過程。本文從實行調控一體 化的優勢到存在的不足再到可能采用的解決措 施角度,說明完全實現調控一體化不可能一步到 位。展望未來,如何做到調度和監控人員的完全 融合,改變現有調度和監控分開管理模式,如何 提高電網自動無功調壓控制等問題,向智能電網 方向邁進,尚需深入研究。
參考文獻
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第二篇:××電網調控一體化訪談材料(初稿)
××電網調控一體化訪談材料
(初 稿)
一、××電網為什么要做調控一體化工作?
年初,國家電網公司、浙江省電力公司在“兩會”上提出了以科學發展觀為指導,以確保安全穩定和優質服務為基礎,以建設堅強智能電網為主線,以推進“三集五大”工作為重點,切實加強“三個建設”,深入推進“兩個轉變”,建設“一強三優”現代公司的總體工作要求和戰略部署。××市電力局認真學習領會國網公司“三集五大”工作要求,結合我局實際積極探索構建“大運行”體系,全面推進生產管理精益化,試點開展電網調控一體化工作,提高電網安全穩定運行和可靠供電水平。
近年來,隨著社會生產力的發展,設備制造工藝不斷進步,設備自動化水平不斷提升,××電網設備整體健康水平顯著提高,全局110千伏及以下變電所和市區220千伏變電所全部實現無人值班,2008年我局新的監控自動化系統建成,調度技術支持系統水平顯著提高,電網安全可靠運行有了良好的物質基礎。另一方面,××電網設備規模快速大幅增長,與2003年相比,我局110千伏及以上變電站數量增長了75%,輸電線路長度增長70%。××電網設備的運行管理任務日益繁重,生產一線結構性缺員問題初步顯現。原有的生產關系已逐步不能適應先進生產力的發展要求,傳統的有人值班、集控站、監控中心運行管理模式有待于向新型的調控一體模式探索邁進。
當前,電網的發展進入了以特高壓和智能化為重要特征、各級電網協調發展的新階段,各級電網調度的戰略定位進一步優化。國調、網調、省調更加側重于大電網安全運行、大范圍資源優化配置和大系統運作效率的提升。××市電力局作為地區供電企業,其地調和縣調更應著眼于區域安全可靠供電和集約化發展,推進調控一體化工作,將調度運行和設備運行集約融合,使調度員更加全面的掌控電網設備運行狀況,以提升地、縣級兩調度對電網運行的協同能力和整體駕馭能力,保障××電網安全可靠優質供電。
時下,××市委、市政府不斷深化“生活品質之城”建設,積極布署“錢塘江時代”城市空間新格局,深入貫徹“和諧創業”的發展模式,高度關注重大民生保障問題,各項舉措深受群眾歡迎,也引起了國內外媒體的廣泛關注。城市的發展對電網的安全可靠優質供電提出了更高的要求,推進電網調控一體化工作,可以有力助推××電網逐步由規模發展到品質提升的轉變,全面提高電網的安全運行水平和供電保障能力,實現電網與經濟、社會、環境的協調發展。
二、××電網調控一體化做了哪些工作?
我局根據國家電網公司“三集五大”工作的總體要求,按照浙江省電力公司將××電網作為調控一體化試點的工作安排,結合××電網運行實際,總結配網調控一體化、杭錢江監控中心成功運行經驗,積極開展了××電網主網調控一體化試點工作,主要有下幾方面:
一是虛心取經學習,調研兄弟單位調控一體化先進成果與經驗。年初,我局組織相關人員赴北京、廈門等地學習了解調控一體化工作開展情況,在與調研單位進行了廣泛的交流和探討后,在充分借鑒兄弟單位成功經驗的基礎上,我局開拓思路,勇于創新,更加積極探索和推進了××電網的調控一體化工作。我們對兄弟單位的大力支持表示感謝!
二是創新管理模式,明確工作思路,確定分階段工作目標。制定了××電網調控一體化總體實施方案,成立了組織機構,明確了工作職責,提出了工作要求,細化了工作安排,明晰了工作思路(將生產運行部門的部分變電站監控人員并入調度部門,在原電網調度業務基礎上,增加電網監控職能,依靠規范上傳的電網信息和智能完善的技術支持系統,全面掌握電網實時運行狀態,提高對電網安全穩定運行的可控度),確定了分階段工作目標(第一階段:在軟硬件水平相對較高的××市區范圍首先實現調控一體化試點。第二階段:在第一階段試點工作基礎上,推進省、地、縣一體的調控一體化工作,將××電網500千伏、220千伏變電站設備納入××電網調控中心統一監控,各縣調實現對其運維設備調控一體化管理。第三階段:在第二階段試點工作基礎上,實現××地區輸電網全網調控一體,即配電網以上、500千伏以下設備運行集中監控業務納入××電網調控中心統一管理,各縣調實現對其調度設備調控一體化管理。)。
三是全力高效推進,完善開發××電網調控一體化技術支撐體系。
我局按照國家電力調度通信中心《地(市)級智能電網調度技術支持系統功能規范》,編制了《××地區電網調控一體技術支撐體系建設方案》,對原有調度自動化系統和監控自動化系統進行了擴建,并根據我局調控一體的實施需求開發了滿足要求的功能軟件(主要有變電所后臺遠程管理系統、風險預警與輔助決策系統、故障錄波與保護信息管理系統、區域無功電壓控制系統、視頻監控系統等),對調度臺實施了調控一體化改造、梳理了原有信息傳輸規范,為調控一體化工作的順利實施提供了堅實的技術支撐和保障。
四是梳理業務流程,健全××電網調控一體化制度保障體系。針對調控一體化工作的實施,認真梳理業務流程,建立與之配套的制度保障體系,編寫和完善了《××市電力局主網調控一體化管理規定(試行)》等相關規章制度。制度內容涉及職責劃分、安全管理、運行管理、技術管理、培訓體系、調度規程、應急預案、操作指導、無功電壓管理等方面。明確了調控一體化模式下各單位與崗位的職責,除全面規范主網調控一體化安全生產管理外,對一些重要方面也做了相應規定,如:在極端自然災害及突發事件下,調度向操作站移交監控職責,以及按電網風險要求落實管理干部到崗到位等。截止目前位置,相關制度已累計編制達六萬字。
五是落實人員保障,開展調控人員選聘與培訓。
調控一體化的實施對調度員的綜合素質提出了較高的要求,為穩步推進調控一體化的進程、實現電網調度運行管理模式的平穩過渡、安全銜接,我局制定了《調控人員培訓實施計劃》。并從基層單位(超高壓工區、變運工區、變檢工區)選聘技術骨干15名,從調度所繼保、自動化、通信專業抽調技術骨干5人。根據各自就任崗位開展有針對性地培訓,按照跟班實習和集中授課、模擬演練(DTS)相結合的方式。其中監控業務委托變運工區進行培訓,對監控的基本原理及電網設備特點進行全面的梳理與講解。三值人員培訓由各相關專業人員及廠家進行集中授課與實際演練。經過培訓期間的考核以及運行后表現證明,各崗位人員已具備值班條件。目前,各相關部門反應良好,對各崗位的表現給予了充分肯定。
六是變革組織架構,同步推進××電網“大二次”專業融合 為進一步強化××電網二次系統的統一規劃和建設、提升調控一體模式下二次系統運行管理和專業建設水平,我局突破傳統的專業界面,變革組織架構,按照“管理集中,專業融合”的原則推進二次系統管理體系建設,實現繼電保護、通信、自動化等二次系統的專業融合,培育二次系統復合型人才,實行統一的二次系統管理模式,優化二次系統業務管理和流程控制,實現了二次系統的有機整合,在更大范圍內實現調度業務的統一協調和優化,努力構建滿足××電網發展需要的更加安全高效的二次系統管理體系。
七是堅持技術創新,實施調控一體化試點變電站改造。我局110千伏花港變、留下變作為試點改造變電站,是本次為適應調控一體化運行而進行標準化改造的變電站典型,具有普遍性。改造工作參照智能化變電站標準進行,目前已實現遠方程序化操作、自動化與視頻聯動、保護遠方投退、定值遠方調取、修改及軟壓板投退等功能,基本實現了調控一體化模式下對一、二次設備的最大監視及遙控范圍,充分驗證和體現了調控一體化模式的可行性和高效性。
三、××電網主網調控一體化工作取得了哪些效果?
我局在國網公司、省公司的正確領導和指引下,在國網公司、省公司各級調研組的悉心指導下,經過局各相關部門和單位精益求精、追求卓越的不懈努力和辛勤付出,2010年4月30日,我局實現了主網“調控一體化”,5月11日正式啟用××電網調度控制中心,市區16座220千伏變電站、53座110千伏變電站和6座35千伏變電站納入“調控一體化”管理,××電網調控一體化第一階段工作圓滿完成。主要取得了以下幾方面效果:
一是安全效益得到充分發揮。
調度對電網運行狀況的掌控能力明顯提高。強大的調度技術支撐體系的實現,使調度更加全面掌握電網一、二次設備狀況。如控制過程可視化,變電站監控后臺遠方調閱,保護、故錄信息調閱,進一步提升了對電網、設備運行狀態分析的整體性和準確性。目前市區每日監控信息量在8000條左右,調度每日需實時掌握的監控信息量約600條,電網及設備異常得到及時快速處理。
電網風險得到有效預防和控制。實施調控一體化改造后,監控系統《電網實時風險預警及輔助決策系統》可以按照負荷預測、電網拓撲、設備狀態評估、故障概率等因數對各項檢修工作電網方式進行風險評估,通過對電網實時掃描提醒調度員電網的實時N-1風險;并將電網的風險評估與電網主設備狀態檢修評估結果相結合,使得風險評估結果得到了量化,對調度實際操作有比較強的指導意義,對電網風險的有效預防和控制提供重要參考。事故的快速準確分析與應急處置能力顯著提升。監控系統能夠提供實時、準確的事故信息,風險預防與控制系統可自動提供事故發生時的處理輔助預案和處理后的風險評估,能夠幫助調度員及時準確掌控電網運行情況,并迅速準確地作出判斷,通過遠方操作快速隔離處置故障。如5月1日下沙變10千伏Ⅱ段母線接地,調度員僅用2分鐘就確認并隔離了故障。
現場誤操作幾率大幅降低。改造后的調度自動化技術支撐系統實現了調度臺的遠方程序化操作,可根據調度任務形成程序化的操作步驟,通過遠方控制完成設備的自動操作;并對遙控操作提供全過程安全保障。從智能操作票的防誤驗證、系統層的綜合防誤、間隔層的就地“五防”到設備狀態的視頻確認,構筑了遙控過程的防誤技術體系。調度遙控操作及智能操作票的應用,大大降低了現場誤操作幾率,保障了人身和電網設備安全。
交通安全風險有效降低。調度遙控操作大幅減少了運行人員往返變電站的次數,有效降低了運行人員的交通安全風險。
二是企業的社會經濟效益得到充分發揮。
提高了生產效率。調控業務范圍內工作大量減少了操作人員趕往現場次數,縮短了設備停役時間,有效提高了生產效率。現有調度自動化系統可根據指定目的狀態即可自動完成運行方式變更的程序化操作的實現,具體可操作范圍包括:開關、閘刀等一次設備遙控,以及投退軟壓板、定值區切換、保護電源投退等二次設備遙控。5月份,調控中心累計遙控次數42次,區域無功電壓控制系統每天自動控制無功設備、變壓器分接頭約300次;5月10日,通過遙控開關實現了220千伏荷花變投運啟動操作,比原有運行管理模式大大提高了工作效率。
提高了供電可靠性。實施調控一體化后,調度對電網運行狀況的掌控能力明顯提高,事故的快速準確分析與應急處置能力顯著提升。尤其是主網調控一體化與配網調控一體化緊密銜接后,可以實現從變電站110千伏進線開關至10千伏線路開關站的調控一體化,對電網的安全穩定、可靠供電和優質服務提供了更加可靠的保障。
實現了減人增效。通過變革組織架構,創新管理模式,將調度運行和設備運行集約融合,充分挖掘人力資源潛力,采用調控一體集約化模式后,可以更加充分利用人力資源,有效釋放運行人員工作效能。我局實施調控一體化后,監控人員數量由原集控站的40名減少到現調控中心的11名,并實現了調度和監控業務的融合。
降低了企業成本。通過充分利用調度自動化系統“遙控、遙信、遙測、遙調、遙視”功能,減少了現場交接班、巡視以及部分設備的操作,相應的交通、人力成本隨之有效降低。
四、××電網主網調控一體化工作有哪些亮點?
解放生產力,原有成熟技術通過調控一體發揮了巨大效益。先進的生產關系可以促進生產力的發展,數字化變電站、變電所后臺遠程管理系統(KVM)和故障錄波與保護信息管理等系統都是相對成熟的先進技術應用,在原有運行管理模式下并未發揮較高的生產效益,通過調控一體化的實施,可以使其更好的為電網安全穩定運行和優質可靠供電服務。KVM技術通過調控一體化的實施,通過數據網將變電站后臺畫面、鼠標鍵盤、聲音延伸至調度臺,實現對無人值班站輔助管理,為調度員提供全面的變電所設備運行信息,實現如后臺信息的遠程檢閱、順序控制、遠程打印等先進應用。通過調控一體化的實施,故障錄波與保護信息管理系統可以為調度員提供故障初步分析簡報,包括故障線路、故障類型、故障測距、故障電流、故障持續時間等基礎數據,并可為調度臺提供具體的錄波波形文件及波形分析工具,為調度員進一步分析故障,及時正確的判斷故障情況提供了先進技術支持,保障了電網的安全穩定運行和優質可靠供電。
服務堅強智能電網建設,初步探索建成智能電網調度。隨著堅強智能電網建設的推進,可再生能源和用戶側新型用電模式的發展,電網運行控制的難度將加大,以往基于局部信息的電力系統分析控制手段,已難以滿足超大規模電網安全穩定運行的要求,需要在技術上實現突破,探索更具敏銳性、綜合性、前瞻性和智能化的在線分析控制手段。我局調控一體化工作,經過對技術支持系統功能的完善和進一步開發,使調度員可全方位、多角度掌握電網的實時、未來、故障態信息。通過實時監視電網運行狀態,KVM全面掌握變電所實時運行信息,視頻提供設備運行狀態。實現了全網-變電所-設備的由“面”及“點”的實時態監視。通過風險預警與輔助決策系統實現了從全網至任一母線設備的負荷預測,并實時掃描電網結構,實時提醒電網風險,合理分析電網未來態并提供有效參考。通過自動化系統迅速明確事故基本情況,由保護故錄系統及KVM、視頻提供故障細節情況,由N-1預警系統提供處理參考方案及要點,提醒電網存在風險,并通過遠方控制迅速隔離故障,恢復送電完成了電網故障態處置。
五、××電網主網調控一體化工作中存在的困難及解決措施?
調控一體相關保障體系建設難度較大。原有的制度保障體系及技術支撐體系是面向傳統電網運行管理模式建設的,為使調控一體化模式發揮最大效益,必須建立與之相適應的保障體系。其困難主要有以下兩個方面:
一、功能需求不明確;
二、改造及建設牽涉面大。為解決上述問題,我局集全局之力成立了包括領導小組、工作小組、技術小組、宣傳小組的組織機構。建立以日為單位的工作計劃,以周為單位的例會制度,項目任務責任明確到人。各部門及單位思想統一、群策群力、通力合作,積極做好前期的排查及調研,充分利用科學技術的進步成果,全面梳理電網運行業務流程,定期組織保障體系運轉演習。4月30日至今,電網運行情況平穩。
六、××電網主網調控一體化工作目前還存在哪些問題?
生產管理的精益化水平有待提升。我局電網調控一體化工作起步成型較快,雖然整體架構已經搭建完成,但部分環節還有遺留細節問題有待梳理和完善,需要花大力氣進行充實和協調處理。如調度日志的整理分析和設備專業管理函待進一步有機融合,制度保障體系需要繼續編制完善和不斷修訂改進。
調控人員的素質水平有待持續提升。調控一體化的實施對電網調度、監控人員素質提出了挑戰,對現有的崗位設置和定員提出了新的要求,雖然我局前期已經開展了相應的專業融合及培訓工作,但人員綜合素質的提升是一個長期持續性工作。在今后工作中,我們要進一步規范調控人員各項要求,扎實做好各項培訓工作,深入推進專業融合,充分發揮調控人員主觀能動性,確保調控一體工作的順利實施和有效運轉。
七、××電網主網調控一體化工作的下一步打算是什么?
調控一體化建設是我局根據國家電網公司“三集五大”工作的總體布署,結合我局實際對“大運行”體系的有益探索和實踐,下一步將按照國家電網公司、浙江省電力公司試點工作要求,開展以下幾方面工作:
一是推進地縣一體的調控一體化工作。
按照××電網調控一體化總體實施方案分階段工作目標,我局將在后續工作中總結當前市區電網和臨安縣調調控一體化經驗,調整業務范圍,明確職責界限,完善地縣一體的調度技術支持系統,統一調度業務流程,統一工作標準,在所轄5個縣級供電企業全面推進地縣一體的調控一體化工作。
二是加快××電網220千伏、500千伏設備的調控一體建設。以屬地化為原則,努力推進××地區500千伏監控中心建設工作,盡快完成縣區220千伏變電站的杭錢江監控中心接入工作,并最終將杭錢江監控中心和500千伏監控中心的職能并入××電網調控中心,最終實現××電網管轄地域內配電網以上、500千伏及以下電壓等級所有一、二次設備的運行集中監控業務。
三是注重專業融合和復合型人才培養。
在調度運行業務模式方面,要更加注重構建統一的“大值班”、“大二次”管理模式。擴充運行專業管理職能,實現電網實時資源優化配置與運行設備管理,在調控中心建立涵蓋一次方式、二次系統及調度五大專業的協調管理機制,持續做好繼電保護、通信、自動化等二次系統的專業融合,培育二次系統復合型人才,優化二次系統業務管理和流程控制以提升電網運行管控的專業能力。同時要健全完善人才培養機制,充分利用好調控員這一重要的復合型人才培養節點,通過不斷選拔各一線專業骨干到調度員崗位培養鍛煉,然后再回到各自重要的工作崗位,為電網的安全穩定運行和企業的可持續科學發展儲備人才力量。
四是探索研究輸變電設備調控合一工作。
按照國網公司統一部署,浙江省公司是輸電線路狀態監測中心建設項目的第一批試點單位,我局承擔了省公司此項目的試點建設任務。項目建設的總體目標是建設體現現代智能的集輸電線路狀態監控、運行管理、指揮決策于一體的輸電線路監控中心,計劃建設省公司和地市局兩級輸電線路狀態監測系統。其中地市級將通過建設輸電線路狀態監測值班平臺,應用全省統一的輸電線路狀態監測系統,對各自運維區域內的輸電線路進行狀態與環境參數的集中監測。今后輸電線路狀態監測系統將與變電設備狀態監測系統進行整合,形成一體化的輸變電設備狀態監測系統。我局將在其與變電設備調控一體化整合方面進行有益探索和研究。五是為“大生產”體系構建創造有利條件。
通過調控一體化工作的實施,我局生產一線結構性缺員問題得到有效緩解,運行人員緊張的局面得到緩解和改善,運行人員可以有更多的精力投入到“大生產”體系“運維一體化”工作的學習和培養中,這為我局下一步探索實踐“大生產”體系提供了有利的人力資源保障。
在今后的工作中,我們將繼續堅決貫徹落實國網公司 “三集五大”決策布署以及二季度工作會議精神,加快推進“兩個轉變”,力爭早日建成“一強三優”供電企業,為實現國網公司的科學發展作出貢獻。
第三篇:青海電網步入調控一體化時代
青海電網步入調控一體化時代
【字體:大 中 小】 2010年12月30日
2010年12月24日,青海省電力公司地區電網調控一體化工作總結會在海東召開,會議宣布了7個地區供電公司調控一體化工作全部通過驗收,開始正式運行,標志著青海各地區電網正式步入調控一體化時代。
領導重視親掛帥 精心組織抓策劃
為貫徹國家電網公司推進“三集五大”的總體工作部署,更好地適應“兩個發展”的需要,徹底解決傳統變電運行模式帶來的生產組織集約化、專業化程度不高、管理鏈條長、資源配置效率低的問題,2009年9月,青海省電力公司順應形勢,主動而為,積極謀劃青海地區電網調控一體化工作。
作為青海省電力公司重點工作之一,調控一體化工作從策劃階段開始,就受到了公司領導的高度重視,公司成立了以總工程師祁太元為組長,調度中心、生產部、安監部、人資部、經法部領導和相關人員為組員的調控一體化研究工作小組負責此項工作的研究和策劃。2010年1月5日,公司召開地區電網調控一體化總體實施方案匯報會,公司總經理王懷明、黨委書記鄧永輝等領導聽取了調控一體化研究工作小組的工作匯報,明確了工作要求,提出了改進建議。按照公司領導的要求,調控一體化研究工作小組對總體方案進行了進一步的完善。3月15日,公司2010年第2次總經理辦公會討論并通過了《青海省電力公司地區電網調控一體化業務實施方案》和《青海省電力公司推行地區電網調控一體化工作方案》,方案提出了“2010年底全面實施地區電網調控一體化工作”的目標,確定了“安全可靠、集約高效”的工作原則和“整體推進、分類指導”的組織原則,明確了業務模式和總體工作安排,該方案作為綱領性文件,全面指導地區電網調控一體化工作的開展。
明確目標強措施 三個統一促建設
2010年3月23日,青海省電力公司組織召開調控一體化工作動員會,青海省公司地區電網調控一體化工作正式啟動。
統一組織,制度先行。公司先后制定下發了《青海省電力公司地區電網調控一體化業務實施方案》、《青海電力公司推進地區電網調控一體化工作方案》、《青海省電力公司地區電網調度中心運行管理規定(試行)》、《青海地區電網調控一體化運行評估辦法》等10個方案和制度,保障了各階段工作的規范有序開展。
統一部署,強化控制。通過動員會、階段評審會、周例會、中間評估等形式,加強統一部署,強化過程控制,及時總結點評存在問題,研究制定解決措施,部署安排下一階段工作,確保整個建設工作“目標不偏移,落實不變味”。統一標準,規范業務。組織各地區供電公司對調控業務流程、技術支持系統、制度體系、技術資料及記錄體系、調度室標識等進行了全面清理和規范,下發了《調度中心管理制度匯編》,統一了12種記錄格式,19種報表格式,統一了調度技術支持系統功能,統一了信息分層分級分類展示標準,統一了調度室標識。
狠抓落實強管理 通力協作按期成
在短短的一年時間里,青海省電力公司完成了全部地區電網的調控一體化建設工作,完成了從組織研究—過程實施—驗收評估的全過程工作,一步一個腳印,各項工作開展緊湊高效、扎實有序,承擔具體建設任務的各地區供電公司付出了艱辛的努力。
面對時間緊、工作難度大、任務重的現狀,參與建設的各供電公司領導和員工上下一心,眾志成城,都發揚了開拓進取、吃苦耐勞的精神,主動放棄休息時間,加班加點,以極高的熱情投入到緊張而繁重的工作中,做到了既不影響生產任務,又按計劃穩步推進工作的目標。
科學組織,合理安排。為確保地區電網調控一體化工作實施,各地區供電公司成立了相應的組織機構,分管領導親自主抓,有效組織,結合本單位實際制訂實施策劃方案和詳細的工作方案,在實施過程中加強過程控制和監督檢查,確保了調控一體化建設工作順利實施。
強化培訓、以人為本。根據調控一體化工作的需要,結合本單位人員業務能力方面存在的問題,制訂了切合實際、靈活多樣的培訓方案,組織開展了集中培訓、現場培訓、委托培訓、中心輪訓等多種方式的培訓,有效提高了員工的業務素質,總計組織完成了54期調控業務培訓,培訓人員400多人次。
完善系統、提高效率。根據調控一體化工作要求,各地區供電公司完成了110-35kV變電站綜自改造,完善了自動化系統硬件配置和軟件功能,完成了自動化接入信息完善工作,新接入信息近10萬條次。針對監控信息量大的情況,開展了信息梳理整合和分層分級分類展示,電網監控信息量普遍下降了80%-85%。
完善基礎、強化管理。針對35kV電網設備基礎管理工作薄弱的情況,各地區供電公司加強基礎管理工作,通過全面排查,對設備標識不全、技術標準缺失、定置管理管理不規范的問題,及時完成設備標識的補貼,編制典型操作票,補充了相應的技術規程、技術資料,對問題及時進行整改,變電運維水平得到提升。
辛勤勞動結碩果 調控一體成效顯
自2010年11月1日調控一體化試運行以來,通過對調度、監視、控制業務及其技術支持系統資源的有效整合,實現了地區調度中心、運維站兩級建制,管理扁平化、維護一體化、運行集約化、工作規范化的管理優勢已經初見成效,電網安全運行水平和管理效率有所提高。
電網安全水平明顯提升。調控一體化實施后,調控中心、運維站兩級建制,扁平化的組織機構帶來了業務流程的優化,調度指令由調度直接下達至運維站,避免了二次傳令過程中可能發生的錯誤,縮短了操作時間,電網安全運行質量明顯提高。
電網應急能力顯著提升。調控一體化實施后,電網調度員可以及時、全面、準確地掌握電網運行情況,當電網發生異常或事故后,信息傳遞環節少,處理流程簡潔,反應速度快,事故處理效率高,時間短,應急能力得到顯著加強。如故障隔離、線路接地選檢時間大大縮短,110kV變電站接地選檢時間由原來的20分鐘縮短為5~10分鐘,一般事故處理效率提升幅度在30~50%左右。
工作條件環境得到改善。調控一體化實施后,大部分運行人員只需上常白班,大大緩解了值夜班的精神壓力;工作地點實現了由地理環境惡劣、合格飲用水都難以保障的偏遠地區到具備完善生活設施的城鎮的轉移,生活環境及正常生活秩序得到了保障,體現了以人為本的管理理念,有利于運行隊伍的穩定。
人員業務能力得到提升。調控一體化實施后,調度與監控在專業上相互滲透、取長補短,培養了調度、監控技能兼備的人才,適應一崗多能要求。運行操作站人員要求全面掌握所轄的設備及操作巡視維護技能,鍛煉和培養了運行人員的綜合技能。截至目前,已有7名監控人員考取了副值調度員資格。
資源配置效率有所提升。調控一體化實施后,通過實行調度監控系統一體化和調度、監控管理人員的一體化,有利于系統資源、信息資源和管理資源的整合,節省了人力成本和運行維護成本。僅監控信息一項,通過優化整合,監控信息量下降了80~85%,極大地提高了監控工作效率。運行人員由運維操作站集約化管理,便于統籌調配,既解決了忙閑不均,又可應對大規模停送電操作,縮短操作時間。同時,作為無人值班模式的縱深推進,一線運行值班人員減人增效成效顯著。結束語
地區電網“調控一體化”管理模式的正式實施,意味著青海電網向著構建“大運行”體系邁出了堅實而有力的一大步,在此基礎上,青海電網將繼續開展330千伏變電運行模式的優化工作,為“大運行”體系建設奠定良好的基礎,不斷提高青海調度系統駕馭現代化大電網的能力和調度運行的精益化管理水平。
第四篇:調控一體化下電網監控員遠方操作風險探討
調控一體化下電網監控員遠方操作風險探討
【摘要】文章主要闡述了“三集五大”體系建設下,調控運行與設備運行業務集約融合,電網監控員遠方操作工作環境及方式發生新變化,主要從電網監控員的角度,對斷路器遠方操作風險加以分析,并提出有效防范措施。
【關鍵詞】電網監控;遠方操作;風險;防范措施
一、引言
“三集五大”建設體系下,調度實行調控一體化的“大運行”模式,依托電網調度設備監控技術,兼顧設備集中于設備運維模式的適應性,按照變電站整站集中監控的原則,在各級調控中心實現電網調度運行與輸變電設備集中監控的集約融合。遠方操作僅涉及單一斷路器的分合閘指令,操作行為較為簡單,但是由于調度運行與設備運行業務的集約融合使電網監控員遠方操作范圍急劇擴大、操作環境復雜多變,我們有必要對調控一體化后的斷路器的遠方操作風險加以關注、梳理與防范,有效杜絕監控員誤操作事故。
二、“三集五大”體系建設下遠方操作存在安全風險
1.電網監控員業務范圍擴大,對電網系統和設備不熟悉,崗位適應能力降低。三集五大體系建設下,地區電網監控員管轄電網范圍延伸到地區各縣,變電站數量成倍增加。本人所在的監控班就承擔著十堰地區7座220千伏變電站、38座110千伏變電站和城區一座10千伏開關站的集中監控任務。目前,該地區鄖縣、房縣、鄖西、竹山、竹溪、丹江等六縣設備調管權也正逐步移交市公司,造成DF8003E調度監控系統內變電站數量眾多、設備繁雜、布局緊密。部分監控人員不能快速適應,對地區電網的系統接線方式不盡了解,如果涉及幾個變電站同時操作,一旦發生誤操作,社會負面影響力更大。
2.遠方操作不便于主動識別危險源,規章制度執行力度不夠而導致誤操作。單一斷路器遠方操作行為簡單容易引起監控員思想麻痹,也缺乏作業環境的直觀提示,大大降低操作人員對自身操作錯誤的感知力。在監控員遠方操作設備失敗或運維人員操作過程中要求監控員配合進行開關遙控驗收,很容易出現同一調度指令由監控員和運維人員共同負責完成的“混合操作”,增加安全風險,一旦出現事故,事故責任追查不清。
3.自動化系統異常故障導致監控系統與現場實際設備不一致,影響監控員正確判斷或無法正常操作。斷路器未通過調控中心自動化驗收,監控員遠方操作斷路器發生誤分合斷路器。自動化通道、設備異常,造成監控機與開關實際位置不一致,遙測遙信不正確,影響監控員正確判斷。若該變電站較遠,運維人員到站檢查時間過長影響正常特別是事故或保電任務下的緊急操作,如果監控員操作權移交困難,不僅威脅電網安全,還嚴重影響到社會政治安全穩定
4.AVC控制調整不適,智能閉鎖功能尚未發揮作用。當AVC控制策略設置不當,導致AVC動作行為不正確,電容器錯誤動作;用電低谷時段,220kV主變高壓側向系統大量倒送無功,人工斷開電容器后未及時人工閉鎖,AVC在動作區內立即再次投入該電容器,遠小于5分鐘的放電時間,剩余電荷較高,損壞電容器設備。遠方數據不刷新或刷新緩慢,在用戶沖擊負荷的影響下,特別是無功負荷波動較大下引起AVC多次動作,變壓器連續調整電壓后又出現回調現象,主變分接開關頻繁動作,增加調壓機構損壞程度,調壓回路二次空開跳閘現象頻繁發生,人為增加運維檢人員工作量,影響到無功電壓調節設備可用率。
5.電網異常運行預控措施不到位。未開展電網緊急事故下的預控演練,一旦發生主變低壓總柜發熱異常,監控員容易對連接于該一母線上數臺電容器/電抗器同時操作,容易導致系統電壓遙測或波動值越限,直接影響電壓無功考核指標,使電網處于安全臨界狀態。
6.“大運行”模式下,調控人員一體化是實現減員增效、提高調度人員綜合素能的必然趨勢,但在尚未實現調控人員一體化的現階段,監控班人員配置明顯不足,缺員問題嚴重。日常工作中遇有多站自動化信息驗收、運維站任務傳達、信息核實問詢等多項工作同時進行,特別在無功電壓調整的高峰時段,很容易出現注意力不集中導致斷路器遠方誤操作。根據多年運行經驗,此類原因導致的誤操作占有比重較大。
三、遠方誤操作斷路器的防范措施
通過對監控員遠方操作風險分析,本人總結出以下防范措施:
1.提高監控員調控一體化模式下的安全憂患與大局意識,規范操作行為。堅持貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的基本方針,增強電網監控員的安全服務意識,主動將電力企業的安全生產上升到社會政治穩定的高度上。認真學習《安規》、《兩票三制》及《現場運行規程》。遠方操作斷路器前能利用遠程遙視系統對變電站現場作業環境進行安全輔助檢查,主動識別危險源,及時與運維人員進行人員與設備健康狀況確認,做好危險點分析及預控,嚴格執行操作監護制度,同一調度指令必須由受令操作單位執行,杜絕監控員與運維人員的混合操作。規范設備間隔圖管理,確保雙重名稱正確,字體大小合適,對操作頻繁的電容器名稱編號使用專用紅色,增強對監控員的視覺提醒。操作斷路器在設備間隔圖內進行。使用個人專用密碼,個人密碼保密。操作時注意力專注,禁止做與操作無關的事情。遠方操作結束,應通過監控系統確認設備狀態指示、遙測、遙信等變化正常并與通知運維人員現場檢查確認。遇有臨時交叉任務較多時,應根據輕重緩急,適當延緩其他工作,必要時尋求監控班長對其他工作任務的臨時支援,配備足夠電網監控人員,堅決杜絕斷路器遠方誤操作。
2.熟悉運行監控制度,努力提高自身業務技能,適應調控一體化人員要求。要求監控員認真學習《國家電網公司調控機構設備集中監控管理制度》等四項通用制度,熟悉《電網調度規程》、《變電站現場運行規程》,自覺進行安全操作,提高自身業務技能,避免因監控員與運維人員發生政策爭議而影響或延誤操作。堅持開展調控人員定期深入變電站雙基培訓活動,熟悉變電站現場設備,積極參加事故預想與應急演練,提高監控人員對電網突發事件的處理能力,增強電網大局意識,努力提高監控員綜合素能,著力推進調度與監控人員之間的崗位輪換,為實現調控人員一體化奠定良好基礎。
3.加強運行管理,提高監控運行工作水平。開展三集五大新模式下運行管理制度的討論和修訂,及時消除監控員與相關部門的爭議點,以適應新形勢下電網監控員遠方操作要求。
4.更新現有落后的自動化設備,提高自動化技術水平,確保自動化設備及通道處于良好狀態。提高變電站設備健康水平,提高監控員遠方操作的正確性。
結束語
隨著“調控一體化”工作的不斷推進,各變電站隔離開關、接地刀閘、保護裝置切區調整也將逐步納入監控班日常操作范圍,監控員的工作任務將成倍增加,安全面臨的風險也更大。希望通過本文,能有效肅清人為責任的遠方操作斷路器不安全的外部環境,激發更多電力同行對電氣設備遠方安全操作更深層次的思考,堅決杜絕電網誤操作,確保電網安全運行。
參考文獻
[1]張全元.變電運行現場技術問答.北京:中國電力出版社,2003
[2]國家電力調度控制中心.電網調控運行人員實用手冊.北京:中國電力出版社,2003.
第五篇:21.巢湖地區電網規劃研究
遠程教育學院 本科生畢業論文(設計)題目 巢湖地區電網規劃研究 姓名與學號 王緒寶 714068202006 年級與專業 14秋廣州學習中心(珠海)電 氣 學習中心 廣州學習中心(珠海)指導教師 許 諾 浙江大學遠程教育學院本科生畢業論文(設計)誠信承諾書 1.本人鄭重地承諾所呈交的畢業論文(設計),是在指導教師的指導下嚴格按照學校和學院有關規定完成的。
2.本人在畢業論文(設計)中引用他人的觀點和參考資料均加以注釋和說明。
3.本人承諾在畢業論文(設計)選題和研究內容過程中沒有抄襲他人研究成果和偽造相關數據等行為。
4.在畢業論文(設計)中對侵犯任何方面知識產權的行為,由本人承擔相應的法律責任。
畢業論文(設計)作者:
王緒寶 ?????????????????2016???????????年 10 月 29 日 論文版權使用授權書 ? 本論文作者完全了解 浙江大學遠程教育學院 有權保留并向國家有關部門或機構送交本論文的復印件和電子文檔,允許論文被查閱和借閱。本人授權 浙江大學遠程教育學院 可以將論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索和傳播,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編論文。
畢業論文(設計)作者簽名:王緒寶 ?????????????2016??????????年 10 月 29 日 摘要 市區電網供電能力的評估是該市區電網規劃的基礎和前提,它直接關系到電網的安全運行,且與該城市的發展建設息息相關。所以,科學合理的評估市區電網目前的供電能力,找出電網中存在的問題,并想辦法解決以提高電網的供電能力和經濟效益是本課題研究的首要任務。
本文針對巢湖地區電網的基本概況和行業用電情況進行分析,并對該市區進行了電力負荷的預測。預測中看發展,發展中看經濟。通過預測未來幾年的電力情況來調整電網的發展計劃。同時重點研究和模擬了各變電站在不同負荷倍數下負荷率、功率因數、電壓降落和線損等情況,通過分析比較,得出各變電站的供電裕度是否滿足現有的電力需求以及是否需要對線路進行改造的結論。最后通過PSD-BPA軟件對這些數據進行潮流計算和利用N-1計算方法模擬一臺主變故障情況,來驗證以上結論是否可靠合理。
本文的研究成果可以為該市區電網的規劃開拓思路,提供有效的依據。
關鍵詞:電網規劃;
預測;
改造;
潮流計算 目錄 摘要 I 一、緒論 1 二、巢湖地區供電情況 3(一)變電站分析 3 1.變電站改造 3 2.變電站基本情況 4(二)線路分析 4(三)電網的無功補償 5(四)巢湖地區電網運營的經濟發展情況 6(五)小結 8 三、巢湖地區電網的潮流分布與供電能力分析 9(一)潮流計算 9(二)潮流計算參數 10(三)潮流計算程序 10 總結 12 參考文獻 13 致謝 14 一、緒論 城市電網是電力系統的重要組成部分,擔負著整個城市的送配電任務,是城市范圍內為城市供電的各級電壓電網的總稱,它一般包括220kV的輸電網,110kV、63 kV和35 kV的高壓配電網,10 kV的中壓配電網,380/220 V的低壓配電網,連同為其提供電源的變電所和網內的發電廠。
《農村電氣化》2003年第4期,農村電氣化期刊社出版 輸電網是通過高壓、超高壓輸電線將發電廠與變電所、變電所與變電所連接起來,完成電能傳輸的電力網絡。配電網是從輸電網或地區發電廠接受電能,通過配電設施就地或逐級分配給用戶的電力網。
丁毓山、楊勇主編《農村電網規劃與改造》,北京,中國電力出版社,2001年6月 配電設施包括配電線路、配電所和配電變壓器等。城市電網還是電力系統的主要負荷中心,具有用電量大、負荷密度高、安全可靠性和供電質量要求高等特點。是城市現代化建設的重要基礎設施之一。
圖1-1電力系統宏觀模型圖 隨著國民經濟的飛速發展,電力負荷的增長明顯加快,城市電網由于長期投資不足,技術落后,形成了一些供電瓶頸,電能質量、供電能力和供電可靠性滿足不了用戶的電力需求,為了適應城市的發展,電網的改造和擴建工作已經在全國內展開,而城區電網的評估工作自然是電網改造的基礎和前提。
國家電力公司農電工作部編,《農村電網技術》,北京,中國電力出版社,2000年7月 電網的建設在不同地方也各不相同。從城市的性質角度來講,城市不同,其區域性質也就有所差異。從城市規模的差異方面,有大、中、小型城市之分;
從城市經濟水平差異方面,有發達、普通城市之分;
從城市性質的差異方面,有農村、城市地區之分。這些不同實際情況的存在,決定了電網評估的差異性。運行水平和供電能力是評估城市電網好壞的兩個非常重要的方面。在城市電網運行水平和供電能力的整個評估過程中,評估人員不但要掌握電網運行的歷史數據和現實情況,而且要收集很多城市過去、現在和將來發展的各種數據信息。因此,研究電網運行水平和供電能力的評估方法,對保證城市電網規劃、建設和改造的合理性,提高電力系統運行的安全性、穩定性和經濟性,保證用戶用電的可靠性和連續性,具有重大的經濟效益和社會意義。
劉鍵等編,《城鄉電網建設與改造指南》,中國水利水電出版社,2001年3月 二、巢湖地區供電情況(一)變電站分析 1.變電站改造 隨著電力市場的飛速發展,巢湖地區對電力這一領域越來越重視,對電能質量和供電可靠性的要求也在提高。該市區共有4座變電站,分別是五一變、石柱嶺變、沙田變和玉洞變。由于該市區的變電站歷史悠久,主變需要進行更新改造才能適應發展的需求,表2-1-1列出了近年來各變電站進行改造升級后的容量變化。
表2-1-1巢湖地區各變電站主變改造前后對比 變電站名稱 投入時間 投入容量(MV?A)改造時間 改造后容量(MV?A)五一變 1990年以前 1*15+1*63+2*90 2012年11月 2*180 石柱嶺變 1990年以前 2*31.5 2014年 2*40 沙田變 1992年、1998年 2*120 無 2*120 玉洞變 1998年12月 1*31.5 無 1*31.5 主變容量不匹配的變電站在現狀負荷不高的情況下,暫時能夠滿足供電可靠性需求,一旦變電站負載率偏高,當大容量主變停運時,供電可靠性不高。所以需要將五一變那4臺主變容量不匹配的雙繞組變壓器改造為2臺主變容量匹配的三繞組變壓器以增強變電站的供電可靠性。
閻士琦編,《農村配電設計手冊》,北京,中國電力出版社,2001年8月 主變的運行方式為兩者互為備用。因為玉洞變供電區域內多為三級負荷,而且負荷相對較小,所以只有一臺主變且主變的容量相對較小。但是單主變運行的變電站,在主變發生故障時只能通過下一級電網轉帶部分負荷,運行靈活性較差。可以結合負荷發展適時增加第二臺主變。
馬維新編,《電力系統電壓》,北京,中國電力出版社,1998年4月 而五一變、石柱嶺變和沙田變所管轄區域主要是一、二級負荷,需要較大容量來保證供電的連續性和可靠性。
2.變電站基本情況 該市區的五一變和沙田變是220kV變電站,石柱嶺變和玉洞變是110kV變電站,變電站的具體運行情況見表2-1-2。
變電站名稱 電壓等級(kV)主變容量(MV?A/臺)主變臺數(臺)是否無人值班 是否綜合自動化 五一變 220/110/10 180 2 是 是 石柱嶺變 110/10 40 2 是 是 沙田變 220/10 120 2 否 否 玉洞變 110/10 31.5 1 是 否 表2-1-2巢湖地區各變電站基本情況 由表2-1-2可知,五一變的主要設備是220/110/10kV的三繞組變壓器,相對于另外三個變電站具有更靈活的升降壓功能,且主變容量最大,表示在正常情況下,該變電站有最大的傳輸功率的能力。
能源部西北電力設計院編,《電力工程電氣設計手冊》,水利電力出版社,1990年9月 石柱嶺變雖然和玉洞變有相同的電壓等級,但是石柱嶺變的傳輸功率的能力大于玉洞變;
石柱嶺變的主變臺數是玉洞變的兩倍,故石柱嶺變的供電可靠性較大。沙田變的主變容量過大,不符合自身的容量需求,增大了設備的投資,使變壓器長期處于空載狀態,無功損失增加。
綜上所述,五一變和石柱嶺變的設計合理,供電可靠性大,基本實現了無人值守的技術要求,具有較高的自動化水平,這對于該市區的經濟有明顯的優勢;
玉洞變也實現了無人值守,但是還不能實現綜合自動化;
沙田變則無法實現無人值守,綜合自動化程度也較低。
藍毓俊編,《現代城市電網規劃設計與建設改造》,北京,中國電力出版社,2004年(二)線路分析 表2-2-1 巢湖地區各電壓部分高壓輸電線路情況 電壓等級kV 線路條數 干線路長度(km)最長線路長度(km)線路最大截面積(mm2)220 6 56.158 19.804 400 110 7 14.593 5.506 240 巢湖地區的高壓輸電線路的電壓等級為220kV和110kV。220kV電壓共有6條線路,總長56.158km,其中,五一變有2條,沙田變有4條;
110kV電壓有7條線路,總長14.593km,五一變、石柱嶺變和玉洞變分別有4條、2條和1條。以上是該市區主要變電站的高壓架空線路總體情況,這些線路作為高壓配電站的電源進線和變電站之間的聯絡線。
表2-2-2 巢湖地區各變電站高壓線路參數 變電站名稱 220kV線路條數 線路型號 110kV線路條數 線路型號 五一變 2 LGJ-400/LGJ-240 4 LGJ-240 石柱嶺變 0 —— 2 LGJ-240 沙田變 4 LGJ-300/LGJ-240 0 —— 玉洞變 0 —— 1 LGJ-240 由表2-2-2可知,五一變220kV線路的導線型號是LGJ-400/LGJ-240,表示這兩種型號中任一型號都適用于該線路。同理,沙田變也是如此。
(三)電網的無功補償 無功補償可以改善電壓質量,提高功率因數,是電網采用的節能措施之一。配電網中常用的無功補償方式為:在系統的部分變、配電所中,在各個用戶中安裝無功補償裝置;
在高低壓配電線路中分散安裝并聯電容機組;
在配電變壓器低壓側和車間配電屏間安裝并聯電容器以及在單臺電動機附近安裝并聯電容器,進行集中或分散的就地補償。
范明天、張祖平編,《配電網絡規劃與設計》,北京,中國電力出版社,1999年 2-3-1該市區主要變電站電容組裝設情況 變電站名稱 組數 每組容量(Mvar)合計(Mvar)五一變 4 7 28 石柱嶺變 2 3.6 7.2 沙田變 4 9 36 玉洞變 2 2.4 4.8 110kV的雙主變石柱嶺變電站和單主變玉洞變電站的電容組裝均有2組,電力部門規定:當110kV變電站的單臺主變壓器容量為31.5MVA及以上時,每臺主變宜配置兩組容性無功補償裝置。所以石柱嶺變應該再加裝2組無功補償裝置,從而降低線路損失和提高電壓質量。
表2-3-2 該市區主要變電站無功補償百分比 變電站名稱 主變構成(MVA)主變總容量(MVA)無功補償容量(Mvar)無功補償百分比(%)五一變 2*180 360 28 7.78% 石柱嶺變 2*40 80 7.2 9% 沙田變 2*120 240 36 15% 玉洞變 1*31.5 31.5 4.8 15.24% 總計 —— 711.5 76 10.68% 從總體上講,至2015年,該市區4座變電站主變總容量為711.5MVA;
無功補償總容量為76MVar,平均無功補償度為10.68%,無功補償度在合理范圍以內。從單個變電站上講,五一變電站和石柱嶺變電站的無功補償配置不足10%,應該適時加裝無功補償裝置。
(四)巢湖地區電網運營的經濟發展情況 一個城市的發展可以從供電量反映出來。巢湖地區這幾年來經濟發展迅猛,人民生活水平逐年提高,對電力的需求也隨之而增長。
表2-4-1 巢湖地區電網運營基本情況數據表 年份 供電量(GW·h)增長率(%)最大負荷(MW)最小負荷(MW)2011 2.898 —— —— —— 2012 3.2 10.42% 474.07 141.59 2013 3.621 13.16% 686.66 122.29 2014 3.752 3.62% 711.94 213.4 2015 4.101 9.30% 750.16 194.19 2016 4.43 8.02% 821.98 240 圖2-4-1 巢湖地區各年供電量趨勢圖 表2-4-1是巢湖地區2011-2015年實際供電量和2016年供電量預測值。圖2-4-1是2011-2016年巢湖地區各年供電量趨勢圖。該市區供電量增長率一般在8%~10%之間,最高增長率是2013年,達到了13.16%;
最低增長率是2014年,只有3.62%。供電量平均增長率是8.9%,和表2-4-2中顯示的GDP的平均增長率10.91%相比,小于GDP的增長率。
下圖是反映巢湖地區各年的最大、最小負荷的圖例:
圖2-4-2巢湖地區各年的最大最小負荷 由其數據和走勢圖可以看出來,最大負荷增長勢頭較為迅猛,特別是2013年的最大負荷增長尤為突出,可見在最近幾年里該市的經濟發展非常迅速。相對而言,最小負荷發展較為平緩,呈現出了明顯的峰谷差。最大負荷和最小負荷之間的差值也越來越大,王梅義、吳競昌、蒙定中編,《大電網系統技術》,北京,中國電力出版社,2000年 因此不但需要滿足在高峰負荷時向發電、輸配變設備供電,而且使得線損增加。在運行中,應該控制負荷的峰谷差越小越好,這樣不但可以使發電和輸配電設備得到合理和充分利用,使線損減少,而且給電力系統的調頻調壓創造了有利條件。
表2-4-2 巢湖地區經濟發展數據表 年份 供電范圍 面積(平方公里)人口(萬人)GDP(億元)2010 市區 84.76 102.40 402.90 2011 市區 84.76 118.20 440.30 2012 市區 84.76 125.60 502.53 2013 市區 110.20 151.30 581.70 2014 市區 110.20 175.20 602.10 2015 市區 166.00 214.10 722.60 增長(%)—— 11.34 13.61 10.91 圖2-4-3巢湖地區經濟發展趨勢圖 表2-4-2反映的是巢湖地區的經濟發展情況,包括市區面積、人口和國民生產總值(GDP)的增長情況。圖2-4-3顯示了2010-2015年以來GDP逐年增長的情況,尤其是2015年經濟的增速最快。
王錫凡編,《現代電力系統分析》,北京,科學出版社,2003年近年來該市政府不斷加強招商引資力度,來該市投資置業的人越來越多,使得該市的市區面積不斷擴大,人口也處于逐年增長的趨勢,國民生產總值的增長速度比全國的平均水平要高。隨著東盟博覽會落戶該市,該市與東盟的聯系越來越密切,在全國知名度不斷提高的情況下,該市在未來的經濟發展的勢頭會更猛。
(五)小結 隨著社會經濟的不斷發展,社會對電力企業供電可靠性的要求會越來越高。科學技術的不斷發展,也會給配電網帶來更多的新設備、新技術,使配電網變得更復雜。本文在對巢湖地區市區供電可靠性評估還不夠深入和全面,缺少沒有足夠的資料和數據,還存在很多的不足。在今后的工作和學習過程中要不斷深入了解電網供電能力可靠性的深層內容,結合該市供電配電網的實際情況,為該市電網供電能力情況做出更完善的分析和評估。
本章是主要是針對巢湖地區電網和該市的用電情況進行分析,包括:供電區域概括、巢湖地區電網運行情況和運行指標、各電壓等級的輸變電設備情況等。因為有些用電數據不能細致到每個行政區,所以只能對大區進行分析,兩者的區別不大。
三、巢湖地區電網的潮流分布與供電能力分析(一)潮流計算 潮流計算是電力網絡設計及運行中最基本的計算。通過給定電網結構、參數、及電力元件的運行條件進行潮流計算,可以得到系統的各母線電壓、線路潮流分布及功率損耗等結果。根據計算結果,可以檢查系統中各元件是否過負荷,各節點電壓是否滿足運行要求,功率分布及功率損耗是否合理等。
潮流計算指在給定的電網拓撲結構和各元件運行參數的情況下,計算電網的穩態運行參數,以幫助對其潮流分布和供電能力進行理解和分析。
圖3-1-巢湖地區電網電氣主接線圖 根據表2-2和表2-4中各變電站的相關參數可以畫出以上的電氣主接線圖。其中,五一變220kV母線的導線型號是LGJ-400/LGJ-240,沙田變的220kV母線的導線型號是LGJ-300/LGJ-240,由于沙田變的總功率值不算大,故采用型號為LGJ-240的導線作為五一變和沙田變220kV側的聯絡線即可。同時石柱嶺變和玉洞變的110kV側母線型號也為LGJ-240。
在用PSD-BPA軟件進行潮流計算時,應該首先確定平衡節點,觀察上圖可知,只有220kV側有與大電網連接的電源點,故可以將此處設為平衡(Vθ)節點。由于該接線圖中沒有其他電源點,所以不再設PV節點。其余的節點為PQ節點。
(二)潮流計算參數 表3-1-2主變參數表 變電站名 電壓等級(kV)主變容量(MV?A/臺)主變臺數(臺)短路電壓U% 高中 高低 中低 五一變 220/110/10 180 2 14 50 35 石柱嶺變 110/10 40 2 10.5 沙田變 220/10 120 2 12 玉洞變 110/10 31.5 1 10.5(三)潮流計算程序 在潮流計算時,牛頓-拉夫遜法有很好的收斂性,但是其對初值的要求很高,故先采用P-Q分解法迭代幾次,使其確定目標值附近的某一個初值后,再用牛頓-拉夫遜法求解潮流。
潮流程序如下所示:
(POWERFLOW,CASEID=IEEE1,PROJECT=IEEE_1BUS_TEST_SYSTEM)/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=10,OPITM=0\ /P_INPUT_LIST,ZONES=ALL\ /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL\ /RPT_SORT=ZONE\ /NEW_BASE,FILE=IEEE1.BSE\ /PF_MAP,FILE = IEEE1.MAP\ /NETWORK_DATA\.B------------------------------母線-------------------------------BS 沙田變1 230.999.999.1.01 B 沙田變2 10.5 31.8210.05 B 石柱嶺1 115.B 石柱嶺2 10.5 48.6216.43 B 玉洞變1 115.B 玉洞變2 10.5 25.3410.14 B 五一變1 230.B 五一變2 115.B 五一變3 10.5 38.0614.16 B 中性點1 230.B 中性點2 230..L------------------------transmission lines-------------------------L 五一變1 230.沙田變1 230..0139.0405 L 五一變2 115.石柱嶺1 115..0144.0421 L 五一變2 115.玉洞變1 115..0144.0421.T---------------------------transformers-----------------------------T 五一變1 230.中性點1 230.1.078 230.230.T 中性點1 230.五一變2 115.1-0.003 230.115.T 中性點1 230.五一變3 10.51.197 230.10.5 T 五一變1 230.中性點2 230.2.078 230.230.T 中性點2 230.五一變2 115.2-0.003 230.115.T 中性點2 230.五一變3 10.52.197 230.10.5 T 石柱嶺1 115.石柱嶺2 10.51.262 115.10.5 T 石柱嶺1 115.石柱嶺2 10.52.262 115.10.5 T 玉洞變1 115.玉洞變2 10.5.333 115.10.5 T 沙田變1 230.沙田變2 10.51.1 230.10.5 T 沙田變1 230.沙田變2 10.52.1 230.10.5(END)總結 電力系統構成的重要組成部分就包含縣城電網,同時也是發展城市現代化重要的基礎設施。隨著我國經濟的快速上升,電力負荷增長迅速,因此對于區域電網的供電能力提出了新的要求。同時也給配電網的供電提出了新的挑戰。地方電網的優劣,不僅直接影響到電力部門的安全運行,同時還關系到國民經濟其它各部門的發展。科學地評估區域的供電能力能夠更好的發現供電過程中存在的問題,從而提高供電質量,對社會和經濟存在重大的意義。
城市電網供電能力的評估可以幫助人們更好的了解一個地區電網的結構、人民用電情況以及電網潛在的問題等,對提高電網供電的安全性和可靠性,對社會經濟發展有著很大的現實意義。本著此基本目的,本文對巢湖地區市區電網的供電能力做了分析和評估,主要取得了如下成果:
一、宏觀分析了該市歷年用電情況以及負荷構成情況,并對該市電網的負荷發展趨勢和行業用電需求做相應的分析預測。
二、從變電站和線路兩個方面對該市市區電網結構進行了分析,分析了西山變和嶺頭變主變投運情況、變電站目前運行的基本情況、市區架空線路的投運情況、線路參數以及電網連接等基本情況。同時對該市市區電網整體的運行現狀進行了分析,找出一些存在的問題,并提出相應的解決方法。
三、詳細分析了該市市區10kV線路的運行和負荷情況,從導線在不同負荷下的安全負載率、配變運行率和還可報裝容量三個方面分析了線路負荷能力。同時簡單分析了線路的線損情況,為該市供電部門在改造過負荷、線損大的線路時提供參考。
四、通過對該市市區潮流進行了計算和分析,得到在不同負荷水平下的電力系統單線圖,從圖中分析知道該市市區電網結構較合理,現有的電廠、變電站和線路容量基本滿足負荷的發展需求,在負荷增加1.3倍情況下,市區電網電壓仍然能夠穩定。此外,還通過該軟件對市區電網進行了N-1開斷模擬分析,以校驗某些設備在停運的情況下,是否仍有備用以維持該地區電網的正常運行,不影響供電的安全性和可靠性。
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[20]狄富清編,《城鄉電網配電裝置》,北京,中國電力出版社,2001年6月 致謝 整個畢業論文順利撰寫完,頓時感覺很輕松,很有成就感。回想這剛過去的幾個月畢業論文撰寫,第涌入眼前的次就是辛苦。為了寫畢業論文,經常每天十多個小時的泡在圖書館,查閱資料,詢問學姐,向老師請教。所以這一份畢業論文能夠順利寫完,也是對我四年大學生活的總結。
我還要感謝論文撰寫過程中給我提供過幫助的學長,同學。他們給我在論文撰寫過程中遇到的問題,都提供了幫助和意見。對于我的論文的順利完成,功不可沒。在此,也要誠摯地說一聲,謝謝。
最后,我要向我的父母衷心地說一聲謝謝。
向在我畢業論文中給過我幫助的所有人,再次說聲謝謝。