李 勇 廣東韶關供電局 (512100)
摘 要:介紹了曲江供電局在建設調度SCADA系統的同時,運用GPRS通信技術,將小水電站、大用戶電能數據融合在SCADA系統中,形成了統一的數據平臺,一方面擴展了調度運行監視的范圍,另一方面將遠抄系統、電能量計量管理系統的建設一并解決。
關鍵詞:GPRS;電能量計量管理;SCADS調度系統;遠抄系統
由于縣級電網的實際情況,縣級供電企業完整的運行數據應來自調度SCADA系統、配網自動化系統、遠程抄表系統等,單純的調度SCADA系統不能完全滿足對整個電網的監視控制、電能管理、線損管理的需求,而建立多個系統將會導致資金投入大、部分功能重疊、數據來源不一。因此,我們有必要利用現代化的信息技術,來構筑一個統一的數據平臺,實現數據共享,從而對電網進行有效的控制、分析、管理。其中,基于GPRS的通信手段是實現這一目標的方式之一。
目前,曲江供電局的調度自動化SCADA系統正在建設之中,除了要把現有的8個綜合自動化站的信息接入外,我們還打算通過對多功能電子表的采集,用GPRS通信手段來獲取電網不同用戶的實時電量信息,將我局的11個常規站、兩百余個小水電站、數十個用電大戶的電能實時數據接入SCADA系統,利用SCADA系統作統一的數據平臺實現數據共享,通過完善、靈活的責任區管理機制對數據信息進行分流,實現調度(含配網)實時監控應用、巡檢監控、電網數據的WEB應用、電能量計量管理應用等功能。
1 實現目標
1.1 調度運行管理
通過定時對電度表電壓、電流、有功功率、無功功率的采集,從整體上實現了對曲江供電局管轄范圍內的局屬變電站、小水電站、用電大戶的監視和控制,使調度員能夠分析電網的運行狀態,合理安排運行方式,及時進行負荷調整及事故處理,SCADA系統的功能在此不作過多闡述。
1.2 電能量計量管理
實現了遠程抄表,解決山區各水電站抄表難度大的問題,節約人力物力。
按照層次模型,從分壓、分區為入口,層層分析網損、主變線損、母線平衡、聯絡線和送電線路的損失。從中可以分析計量設備運行狀態。最后形成匯總報表為線損管理提供了數據支持。
加強了用電監察,通過對用戶側電壓、電流及負荷曲線的分析,來尋找極個別用戶竊電的蛛絲馬跡,堵塞漏洞,避免對企業造成更大的損失。
2 系統方案
2.1 數據傳輸
我局現有的綜合自動化站數據傳輸手段有光纖(含租用)、數字載波,其它局屬常規站及大用戶采用中國移動的GPRS數據網絡(基于IP地址的數據分組通信網絡)進行數據傳輸。
2.2 數據接入
綜自站的數據流量大,通過光纖或載波通道直接上主站端的數字通道板;而采用GPRS傳輸方式的處理就相對復雜一點,主要是采用多功能電子表來實現數據采集及上傳,大用戶利用帶GPRS通訊功能的電度表直接將數據上傳主站的采集計算機,而常規站則利用普通多功能電度表,通過電量采集器將電能數據匯集后再利用GPRS數據網絡將數據上傳主站的采集計算機。每個電度表數據采集點每次數據傳輸量在10kbit/s之內,而目前GPRS實際數據傳輸速率在40kbit/s左右,為解決傳輸突發性數據的需要,采集計算機用DDN數據專線和互聯網相連,配置固定的IP地址。它同時通過電力專用防火墻將接收到的數據傳送給調度SCADA系統。至此,我們所需要的信息都進入了調度SCADA系統的數據庫中,保證了電能量數據的唯一性。
2.3 數據管理
通過權限管理機制及責任區域管理機制,調度SCADA系統除了設立調度工作站外,追加設立了電能量計量管理工作站、巡檢工作站,實現了數據的共享,極大地提高了SCADA系統的使用效率。
3 電能量采集的原則
3.1 采集的電能數據
有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流、功率因數、最大需量、相關曲線等。
3.2 采集點的選擇原則
由于小水電站數量大,而且當地不一定有GPRS信號,故只能暫時選取有GPRS信號且有代表性的小水電站來安裝,其原則有:水電站中裝機容量大的、同一流域同一主線上以掛燈籠形式上網達3個以上的水電站選取最有代表性的、對調度中心運行監視及控制有特殊意義的關鍵樞紐升壓站,當然,在條件許可的情況下將考慮全面在水電站裝設。
3.3 采集的頻度
單個電度表,可定時發信,設定為30min一次;通過電量采集器發信的,設定為5min一次;其次,主站端根據需要可任意設定某個點的采集頻度,特別是對線損出現異常的相關廠站。
4 各工作站主要功能描述
4.1 調度工作站
我局選用的是東方電子的DF8002調度SCADA系統,除了具有縣級調度系統的所有功能外,還增加了對小水電網、大用戶負荷的運行監視、統計分析、基于調度口徑的線損分析。
4.2 巡檢工作站
通過對調度工作站一些權限及責任區的劃分,采用信息分流的方式,建立巡檢工作站,實現基于區域變電站的信息監視、操作管理和設備控制。我局將組建以110kV馬鞍山站為中心,含110kV白土站、35kV沙溪站等在內的巡檢運行班,所以本期將建設馬鞍山巡檢工作站。
4.3 電能計量管理工作站
實施遠方抄表;實現購電控制;配變監測和查、防竊電;供電質量監測及線損分析;負荷預測;通過對電度表管理程序的改進不僅可以對小水電進行負荷管理,還可以對功率因數進行控制,防止追發無功而造而的系統電壓偏高。
5 投資分析
我們是在東方電子的DF8002的基礎上增加了電能計量管理模塊,加上配置一個巡檢工作站、一個電能計量管理工作站、相關通信設備、專用防火墻等,增加費用不過20萬元,投資成本遠低于建設一個相對獨立的電能計量管理系統,由于共用一個平臺,也降低了運行維護的費用。有了它,不僅加強了電網的調度管理,而且對降損工作也很有幫助,如果將線損降低一個百分點,就會帶來幾百萬元的經濟效益,系統安全所帶來的社會效益就更不用說了。
6 結束語
以上思路,是我們尋求解決長期困擾著供電部門數據零散不全、各專業統計口徑不統一、統計結果不一致、出現差錯漏洞多、信息不能共享等諸多弊端而做的嘗試,以求建設一套功能齊全、方便實用、技術先進、安全可靠的一體化信息管理平臺。
隨著科技的進步,社會對供電質量要求的不斷提高,使得我們在服務、管理上要不斷推陳出新。作為縣一級的供電企業,一體化的信息平臺將在需求中不斷成熟和完善。除SCADA外,諸如配網自動化、營銷系統、地理信息系統等的應用是否會促成統一的信息管理平臺的形成?如何無縫集成進行多向的信息共享?我們將拭目以待。