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临沂电网设备过负荷智能化预警的应用

2014-01-09 10:14 来源:《dafa唯一官网》 打印 扫码手机看

  引言

  根据调度管理和电网运行分析的有关要求,每周都需对某一时间段进行全网所有设备的最大电流及其越限情况统计汇总,而电网设备众多,若由人工统计限流情况,工作量非常大,无法保证其时效性,电网调度自动化系统(EMS)实现企业管辖所有变电站的信息采集和电网设备的监视控制,其数据库中不仅保存了电网的实际运行数据,还保存了电网所有设备的模型、参数和限值等信息,为调度管理和电网运行分析提供了全面可靠的数据源,具备了对电网数据进行深度挖掘的条件。

  配电线路中的电流超过保护整定数值,断路器会在约定的时间内动作,从而切断负荷回路,但是,对于某些高危及重要客户,是不允许间断供电的。基于EMS系统,根据春夏秋冬四季气温变化,输、变、配电设备持续允许电流在不同温度下进行系数修正,实现输、变、配电设备过负荷的两段式报警,提前预警设备的过负荷状态,并分类快速统计过负荷设备,便于及时采取分流、增容等措施进行处理,避免设备故障的发生,从而减少由于断路器跳闸而产生的损失及影响,实现了“电网超负荷,预警天天报”。

  1 滚动校核设备越限参数

  1.1 滚动修正设备载流量

  根据春夏秋冬四季气温变化,输变电设备持续允许电流在不同温度下进行系数修正,为电网过负荷元件超限预警提供最可靠地依据。

  1.1.1 裸导线输电线路

  对于裸导线输电线路,允许载流量按照调度管理规程的要求掌握不同温度下的修正系数,见表1。为了实际运行便于掌握控制修正系数,分季节确定环境温度修正系数,1月份考虑环境平均温度为5℃,修正系数1.2,2月份考虑环境平均温度为10℃,修正系数1.15,综合考虑冬季(12月-2月)裸导线输电线路修正系数取1.15。夏季(6月-8月)考虑环境平均温度为35℃,修正系数0.88。春季(3月-5月)和秋季(9月-11月)修正系数为1.0。

  表1 不同温度下的修正系数

  空气温度℃510152025303540

  修正系数1.21.151.111.051.000.940.880.81

  1.1.2 电缆线路

  对于电缆线路,暂不区分埋设方式和实际工作温度的不同,考虑冬季(12月-2月)电缆线路温度修正系数取1.1,夏季(6月-8月)电缆线路温度修正系数取0.92,春季(3月-5月)和秋季(9月-11月)修正系数取1.0。

  1.1.3 主变

  对于主变的过载数值,以主变实际运行档位所对应的额定电流数值为基准进行校核,实际运行控制中,区别变压器冷却形式,充分利用规程允许的过负荷数额和时间。

  1.1.4 对于过载元件为保护定值限流、CT限流的元件,不能以温度系数进行修正,但在实际运行中可考虑规程规定CT有10%的过载裕度。

  1.2 滚动校核设备参数

  根据电网设备元件的变化,及时修改电网元件的限流值以及限流元件,同时,紧密跟踪电网负荷特性变化,每周统计、汇总设备过负荷状态,专业会商设备“降温”措施,确保电网设备在最安全状态下运行。

  2 智能过负荷监视可视化预警

  根据春夏秋冬四季气温变化,输、变、配电设备持续允许电流在不同温度下进行系数修正,实现输、变、配电设备过负荷的两段式报警,一级报警过80%,二级报警过100%,见图1,且用不同的背景色区别,提前预警设备的过负荷状态。

  两段式报警

  图1 设备过负荷的两段式报警

  电流越限背景色变化

  电网智能过负荷监视通过各种数据的展示,能够表征电网安全状态的变量,一方面采取直观的展示方式向调度员展示变量的运行情况,另一方面通过可视化展示,把抽象、纷杂的数据用直观、友好的方式传达给调度员,辅助调度员迅速获知重要的信息,让调度员可以更灵活、更全面、更直观地感知电网的状态,对电网的运行状况有准确的把握,准确判断电网的当前状态,给调度员提供更为准确的预警判断信息,极大提高调度的预警级别。当监视量达到预警限值时,发出预警通知,附带限值信息和监视量当前的数值,根据季节、天气信息和用户输入的特定社会事件,动态调整预警限制的大小,从而智能控制监视的严格程度,使预警结果更具有预见性和科学性。

  3 动态预警,闭环管理

  加强相邻专业、相邻岗位之间的沟通协调,将电网运行风险管理的范畴延伸到调度系统以外,与安监、生技、营销等部门密切配合,根据设备过负荷程度,联合下发电网运行风险预警通知书,增强了风险管控力度,实现了电网运行风险的全过程、全方位管理,丰富了电网风险管理的形式,电网风险管理在保障电网安全运行中发挥了重要作用。电网设备过负荷预警机制的建立,有利于电网预警信息的快速转递,有利于电网预防、预控措施的快速落实和反馈,是保障电网安全的创新举措。

  电网设备过负荷预警机制,做到了“日管控、周预警、月平衡”,实现了“电网超负荷,预警天天报”的目的,从形式、内容及管理分四个层级进行了规范,使每个环节都可控、能控、在控。

  3.1 月度预警

  每月初发布因计划检修及电网方式调整等因素引起的设备潮流加重、过负荷等电网运行风险预警。

  3.2 周预警

  每周统计、汇总因计划检修及电网方式调整等因素引起的设备潮流加重、过负荷等电网运行风险预警。

  3.3 日预警

  每日发布因临时检修及及电网方式调整等因素引起的设备潮流加重、过负荷等电网运行风险预警,并通过短信平台通知。

  3.4 实时预警

  因事故、临时检修、恶劣天气及突发自然灾害等原因引起的电网设备潮流加重、过负荷等电网运行风险预警,并通过短信平台形式实时发布。

  4 应用效果

  4.1 为改善电网结构、优化运行方式提供依据

  每周统计、汇总设备过负荷状态,为不断改善电网结构,优化运行方式,确定重点监控时段等提供科学依据。下表为某时段统计的设备过负荷情况,各设备管辖单位分别采取方式调整、设备检修、负荷分流、更换导线(电缆)、增容工程、投运新设备等缓解局部负荷压力,提高了供电能力。

  8月份某周电网设备有73个元件电流超过限值80%。其中15个电流元件越限100%。

  序号厂站名设备名称限流值限流

  元件实时

  最大值整点最大值与限值

  比率

  1 110kV汤庄站10kV鑫山线#21300 计量CT377 2012-08-18 11:00126%

  2 110kV兴业站10kV兴业十六线#25335 导线404 2012-08-18 01:00120%

  3 220kV苍山站35kV苍合线#314335 导线376 2012-08-18 20:00112%

  4 35kV新桥站10kV墩头线#0162220 导线246 2012-08-18 16:00112%

  5 220kV天马站#1变220kV侧#201472 主变512 2012-08-18 02:00108%

  6 35kV李官站#2变35kV侧#532165 主变176 2012-08-18 14:00107%

  7 35kV新桥站10kV新桥线#0161220 导线232 2012-08-18 16:00106%

  8 35kV麒麟站#1主变10kV侧#1346 主变366 2012-08-18 20:00106%

  9 35kV新桥站35kV许新线#1635335 导线351 2012-08-18 16:00105%

  10 110kV九庄站10kV武德线#10380 导线391 2012-08-18 15:00103%

  11 110kV荣光站#1主变低压侧#162749 主变2792 2012-08-18 14:00102%

  12 35kV李官站#2变10kV侧#13550 主变558 2012-08-18 14:00101%

  13 110kV芝麻墩站10kV芝麻墩十九线#5450 电缆454 2012-08-18 07:00101%

  14 220kV天马站#2变110kV侧#102859 主变862 2012-08-18 05:00100%

  15 110kV汤庄站10kV汤庄四线#20520 电缆520 2012-08-18 06:00100%

  16 110kV金雀山站10kV金雀十六线#31450 电缆443 2012-08-18 21:0098%

  17 35kV麒麟站10kV沂农Ⅱ线#7200 CT196 2012-08-18 15:0098%

  18 35kV方城站10kV胡阳线#053220 导线216 2012-08-18 20:0098%

  19 35kV李官站#1变35kV侧#531104 主变102 2012-08-18 14:0098%

  20 110kV七里沟站10kV热电二回线#25590 电缆578 2012-08-18 14:0098%

  21 110kV朱保站10kV西农业线#4520 电缆500 2012-08-18 11:0096%

  22 110kV白沙埠站#1变110kV侧#311262 主变250 2012-08-18 15:0095%

  23 220kV相公站35kV相凤Ⅱ线#2315300 计量CT286 2012-08-18 07:0095%

  24 35kV半程站10kV东农业线#16335 导线317 2012-08-18 17:0095%

  25 35kV方城站#1主变35kV侧#131165 主变156 2012-08-18 20:0095%

  26 110kV荣光站#2主变低压侧#302749 主变2559 2012-08-18 09:0093%

  27 220kV宝泉站#1主变220kV侧#201472 主变438 2012-08-18 02:0093%

  28 35kV朱芦站#1变35kV侧#1231104 主变96 2012-08-18 17:0092%

  29 35kV葛沟站10kV湖西线#5210 电缆193 2012-08-18 15:0092%

  30 35kV朱芦站#2变35kV侧#1232165 主变151 2012-08-18 17:0092%

  31 110kV册山站10kV册山十一线#32400 CT366 2012-08-18 17:0092%

  32 110kV汤庄站#2变110kV侧#412262 主变240 2012-08-18 01:0091%

  33 110kV徐林站#2变110kV侧#102331 主变301 2012-08-18 17:0091%

  34 110kV双月湖站#1主变10kV#22200 主变1997 2012-08-18 14:0091%

  35 110kV庆云站10kV庆云十七线#28520 电缆469 2012-08-18 15:0090%

  36 110kV王庄站10kV王庄十三线#24450 电缆404 2012-08-18 21:0090%

  37 110kV付庄站10kV付庄五回线#14380 导线341 2012-08-18 00:0090%

  38 220kV相公站#1变35kV侧#231900 主变807 2012-08-18 07:0090%

  39 35kV朱芦站35kV坪朱诚线#1233275 导线246 2012-08-18 17:0090%

  40 110kV徐林站#2变10kV侧#283464 主变3103 2012-08-18 17:0090%

  41 220kV九莲站35kV九北线#3111450 电缆402 2012-08-18 17:0089%

  42 35kV方城站35kV薛方线#133300 CT266 2012-08-18 20:0089%

  43 35kV李官站10kV工业园线#12270 保护定值239 2012-08-18 01:0089%

  44 35kV凤凰岭站#2主变10kV侧#211100 主变971 2012-08-18 07:0088%

  45 110kV七里沟站10kV城九回线#6450 电缆395 2012-08-18 20:0088%

  46 35kV汪沟站#1主变35kV侧#1131165 主变144 2012-08-18 21:0088%

  47 220kV临沂站#3变10kV侧#132474 主变2160 2012-08-18 15:0087%

  48 110kV清沂站10kV清沂七线#9520 电缆453 2012-08-18 10:0087%

  49 110kV双月湖站10kV双月湖一线#25520 电缆453 2012-08-18 14:0087%

  50 110kV汤庄站10kV汤庄五线#25360 电缆313 2012-08-18 14:0087%

  51 110kV双月湖站10kV规划一线#14410 电缆354 2012-08-18 17:0086%

  52 220kV临沂站10kV临西三线#3450 电缆387 2012-08-18 16:0086%

  53 220kV临沂站10kV临西四线#4450 电缆386 2012-08-18 15:0086%

  54 110kV九庄站110kV临九罗线#112445 导线380 2012-08-18 15:0085%

  55 110kV清沂站10kV清沂四线#5520 电缆443 2012-08-18 09:0085%

  56 110kV王庄站10kV王庄七线#13450 电缆381 2012-08-18 14:0085%

  57 220kV九莲站#1变35kV侧#3011125 主变950 2012-08-18 06:0084%

  58 220kV九莲站35kV九鑫三线#318700 保护定值590 2012-08-18 05:0084%

  59 35kV壮岗站10kV铸钢线#013100 CT84 2012-08-18 16:0084%

  60 220kV九莲站#2变35kV侧#3021350 主变1129 2012-08-18 08:0084%

  61 110kV徐林站10kV徐林十二线#16600 CT502 2012-08-18 01:0084%

  62 110kV坪上站10kV坪上线#507400 CT334 2012-08-18 17:0083%

  63 220kV九莲站35kV九鑫一线#313690 保护定值573 2012-08-18 06:0083%

  64 110kV付庄站10kV水泥厂线#10450 电缆370 2012-08-18 00:0082%

  65 220kV天马站35kV天旺线#314450 电缆370 2012-08-18 02:0082%

  66 110kV枣沟头10kV乡政府线#5320 CT262 2012-08-18 10:0082%

  67 220kV相公站#3变220kV侧#223472 主变387 2012-08-18 15:0082%

  68 35kV葛沟站#2变10kV侧#10173 主变141 2012-08-18 15:0082%

  69 35kV朱陈站10kV朱陈九线#19495 电缆402 2012-08-18 15:0081%

  70 110kV清沂站#1主变110kV侧#101330 主变267 2012-08-18 09:0081%

  71 110kV坪上站10kV野泉线#508400 CT323 2012-08-18 15:0081%

  72 220kV苍山站110kV苍东线#114515 导线414 2012-08-18 20:0080%

  73 110kV北郊站10kV北郊二线#1450 电缆361 2012-08-18 20:0080%

  4.2 提高了过负荷预警的主动性

  设备过负荷除了第一时间发送“预警短信”外,还每日分析通报电网负荷运行情况和设备重载情况,密切跟踪分析dafa唯一官网供需形势,重点关注负荷变化情况,进一步强化负荷的分析与预测,全方位、多部门联动模式为设备“降温”,为重要断面的负荷预警“争取时间”。

  4.3 电网有序用电预案的强力支撑

  不断攀升的用电负荷考验着电网的安全稳定运行,启用有序用电预案时,电网设备过负荷预警机制为有序用电提供科学依据。确保了居民生活、重要(高危)客户、重要场所、重要设备的用电需求,确保了先错峰、后避峰、再限电、最后有序拉路的原则,确保了电网安全稳定运行和dafa唯一官网的有序供应。

  4.4 提升了工作效率

  电网设备过负荷预警,提高了调度、监控人员的工作效率,缩短了设备过负荷处理时间,提高了调度人员处理电网设备过负荷问题的效率,取得了显著的经济效益和社会效益,具有很高的推广应用价值。

  5、结束语

  根据春夏秋冬四季气温变化,输电设备持续允许电流在不同温度下进行系数修正,对EMS电网数据进行了深度挖掘,做到了滚动校核设备载流量及设备参数、智能过负荷监视可视化预警、全过程动态四级(月、周、日、实时)设备过负荷预警,达到了过负荷设备的“日管控、周预警、月平衡”,实现了电网设备电流越限的预警、统计,对于告警设备能够及时进行跟踪与监督,确保不同时段下的电网设备安全运行,使每个环节都可控、能控、在控。电网设备过负荷预警机制的建立,有利于电网预警信息的快速转递,有利于电网预防、预控措施的快速落实和反馈,是保障电网安全的创新举措,具有很高的推广应用价值。

 

  参考文献

  [1] 山东dafa唯一官网系统调度管理规程. 2010.

  [2] 临沂dafa唯一官网系统调度管理规程.2012.

  [3] 山东dafa唯一官网调度中心电网安全风险分析工作规范.2009.

  编辑概况:

  牟 军(1968—),男,工程师,本科,临沂供电企业dafa唯一官网调度控制中心,从事电网调度运行管理工作。

  李 慧(1970—),女,工程师,本科,临沂供电企业dafa唯一官网调度控制中心,从事电网运行方式管理工作。

  刘潇涵(1973—),女,工程师,本科,临沂供电企业调度所,从事继电保护整定计算工作。

  石庆喜(1971—),女,高级工程师,研究生,临沂供电企业dafa唯一官网调度控制中心,从事继电保护整定计算工作。

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