摘要：針對衡水電網能量管理系統出現的問題進行了分析，如狀態估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等問題。對這些問題提出了解決方案，實踐結果表明，解決問題的處理方法既實用又效果顯著。

關鍵詞：能量管理系統 外網 實用化

開展能量管理系統(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調的關心支持下，在更新地調自動化系統主站的同時，結合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的衡水電網能量管理系統(ems)于2003年1月15日在河北省南網率先通過省公司組織的實用化驗收。本文總結了ems工程實用化的經驗，介紹了實用化過程中一些問題的解決方案。

1　狀態估計覆蓋率低的問題

本文所指狀態估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數據采集裝置，而是指本地調管轄范圍內的一些220kv供電小區的電源來自無量測的外網。例如，衡水地調管轄的安平供電小區。該小區的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，與衡水主網沒有任何電氣連接。在狀態估計時由于軟件th2100系統只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數據，例如相角等結果也多是不準確的，所以安平小區就成為死島。直接導致狀態估計覆蓋率低于實用化要求指標，后經與省調多次協商，決定采用三級數據網將衡水電網所需的全部外網數據傳至地調主站端。使狀態估計覆蓋率達到100%。

2　各220kv變電所主變檔位的采集

在ems的實際應用中我們發現，由于220kv變電所是所在供電小區的電壓支點，220kv主變檔位是否正確直接影響遙測合格率的高低，而遙測合格率是保證高級應用軟件正常工作的關鍵指標。試運行初期，檔位僅靠調度員來手工置位，這對于負荷峰谷變化和電壓變化較大的電網是力不從心的。所以我們自行研制簡易主變檔位采集裝置分期分批將所轄10臺220kv主變中的9臺檔位全部采集至調度端(另外1臺是無載調壓)。僅此一項，將ems的遙測合格率平均提高近5個百分點。檔位變送器原理如圖1所示。

圖1　檔位變送器原理圖

3　提高測點冗余度

實現了各110kv主變高壓側量測的采集，由于早期建設的110kv變電所高壓側均未設量測點，一般取中、低壓側p、q值相加代替高壓側量測，實踐證明誤差較大，特別是q值受主變阻抗角的影響，制約著遙測合格率的提高。我們分別配合主變停電檢修的機會從主變高壓側套管ta備用二次線圈處將量測值采集上來，使測點冗余度明顯提高。

4　等值負荷、線路電納

將220kv變電所的35kv側和110kv變電所的10kv側的線路按負荷或等值負荷處理，是在保證精度的前提下簡化工程量的好辦法;線路的電納參數最好填入，因為它對處理單端開斷的支路是有影響的，其參數值可以通過上級調度部門和實測得到。

5　scada斷面實時映射

我們知道，ems在實踐中更側重于電網的安全性和可靠性等的分析，而不注重數據采集的實時性，也就是說，scada的量測數據不必實時傳輸至ems。衡水ems以ftp文件傳輸方式每5min由scada請求一個斷面，這樣就保證了ems大部分功能的正常需要，又不至于使scada主系統的服務器負荷率過高。但在實際應用過程中，我們又發現，在進行電網解合環等操作過程中，拉合斷路器的操作時間間隔很短，映射斷面還來不及刷新，因而調度員也就來不及進行潮流分析，為此，我們修改了scada軟件，增加了手動截取斷面文件的功能。實踐證明，該功能實現方法雖然簡單，卻為潮流計算等功能模塊的真正實用化奠定了堅實的基礎。

6　隔離開關問題

隔離開關數量遠遠多于斷路器，全部實時采集是不可能的，但若維護不及時則會導致計算母線模型與實際運行方式不同，造成計算結果不收斂或精度差。為此，我們修改了系統軟件，增加了離線隔離開關置位功能，并根據實際運行情況，對電網內所有在運行的隔離開關全部進行了置初位。同時，制定嚴格的運行管理制度，電網每次進行操作和方式改變時，由運方人員及時通知ems維護人員，在scada系統上進行相應的置位。這樣，既保證了scada實時信息的可讀性，又大大提高了ems的各項相應指標。

7　人員的培訓

ems是遠動、調度和自動化等多專業融合在一起的一門邊緣科學技術，要想真正應用好ems，需要電網、計算機、自動化甚至包括通信等多學科專業，近年來，我們先后組織人員多次到金華地調、南通地調、清華大學、煙臺等地學習ems新技術，同時加強人員培訓，組織專題講座，使各相關專業有機地結合在一起，為更好地開展ems實用化工作提供了技術保障。

8　程序質量

衡水ems結合衡水電網實際，核心程序采用了先進的、有效的和實用的算法，算法性能優良。例如，狀態估計中采用國際領先的遞歸量測誤差估計辨識法，最優潮流使用有功、無功交叉逼近算法。同時，一套先進完整的程序，在不同的應用環境和應用條件下，總會做相應的改動，例如現場提出的一些功能要求以及與scada系統的接口程序等。首先，做程序改動必須慎之又慎;其次，改動后的程序質量異常重要，它將直接影響系統運行的整體穩定性。

9　結束語

根據幾年來的應用實踐，使我們積累了一定的運行經驗，真正實現了ems的實用化。目前該系統運行穩定可靠，為衡水電網的安全、穩定和經濟運行正在發揮越來越大的作用。