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一、河北南网概况
河北省南网下辖六个地区(石家庄、邢台、邯郸、保定、沧州、衡水),供电面积8.36万平方公里,人口4600万。河北南网统调发购电装机容量2558.6万千瓦。全网500kV变电站12座,主变25台,容量19250MVA;500kV输电线路31条(不包括网间联络线);220kV变电所130座,主变267台,总容量41453MVA;220kV线路307条。
河北南网省调在运SCADA/AGC系统为2001年引进加拿大SNC公司GEN3分布式系统,采用Alpha DS20服务器和AU500工作站。目前硬件设备老化严重,软件故障频繁发生,系统功能滞后,已经无法满足当前大电网条件下的运行监控、数据整合及信息共享,给电网安全运行带来重大隐患,急需进行改造。根据国调中心“十二五”调控规划结合河北南网实际情况,河北南网智能电网调度技术支持系统整体系统分3年完成,根据需求紧迫程度和技术条件的成熟程度,每年实现部分功能投运,“十二五”末,建成技术先进、功能完备的智能电网调度技术支持系统。
二、 河北南网调度自动化系统现状
(一)SCADA、AGC系统
目前河北南网的调度自动化主站系统是2000年从加拿大SNC公司引进的GEN3系统,主要实现了SCADA、AGC、高级应用等软件功能,硬件采用Alpha DS20服务器和AU500工作站。系统由三台数据采集节点、二台数据库节点、二台高级应用节点、二台数据通信节点、一台开发节点、六台人机工作站组成;支持CDT、CAE、DNP2.0、Tase2等通信规约。
经过几次改造和功能升级,目前系统已实现以调度数据网络为主,数字专线通道为辅的通信方式。接入厂站数量176座,其中500kV变电站12座,220kV变电站128座,电厂36座。
(二)DTS、PAS系统
DTS/EMS系统1997年开始与清华大学合作开发,1998年第一期DTS/EMS系统投入运行,实现了图库模一体化。2003年经过又与清大高科公司合作开发,对系统进行了升级。硬件主要包括两台DS15服务器和10台微机服务器。软件功能主要是由状态估计、调度员潮流、静态安全分析和安全校核以及短路电流计算等方面,并已经实现了网、省、地DTS模型数据互联。
(三)AVC系统
河北省调自动电压控制(AVC, Automatic Voltage Control)系统为北京清大高科系统控制公司产品,与EMS高级应用部分一体化设计,于2006年立项建设,2008年建成并投入使用。主站硬件主要采用IBM服务器,并配置1台调度员工作站和1台维护工作站。主服务器采用UNIX操作系统和ORACLE数据库,工作站采用LINUX操作系統,C/S模式。目前,已经接入9座500kV变电站和14座主力发电厂,实现闭环运行,并首次实现了网、省、地三级分层优化协调控制。
(四)WAMS系统
河北南网广域相量测量系统(WAMS)为中国电力科学研究院的PAC-3000系统,于2008年6月投入运行。主站硬件部分包括2台数据服务器(共享磁盘阵列)、1台应用服务器、2台数据采集服务器、1台互联网关服务器、1台WEB服务器、2台系统分析工作站、1台监控工作站和1台调度工作站。主站软件部分包括PMU数据采集和通道监视、电网扰动识别、低频振荡监视分析、电网运行状态动态监视、机组励磁参数、一次调频等参数监视和评估、WEB发布等功能。截止到2010年底,共接入厂站PMU装置35套,其中发电厂16套,变电站19套。
(五)调度生产管理系统(OMS)
河北省调2004年建立了省调调度生产管理信息系统,系统基于南瑞信息所PI2000平台,硬件采用Alpha ES40系列服务器,数据库为Oracle 9i。主要应用项目包括:值班日志、调度简报、操作票等系统;2007年建立了OMS 网站,基本实现了基础数据信息共享。2008年增加了检修计划和工作票功能。
三、 河北南网智能调度系统建设情况分析
(一)系统设备
系统主要由服务器、工作站和网络设备以及其它计算机设备等组合成的以下各部分子系统组成:基础平台及实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理四大类应用。
(二)数据采集模式
河北南网调度支持系统的数据采集主要采用通过104规约基于调度数据网络传输,对黄壁庄等10个老旧RTU厂站需要数据转发。采用2套终端服务器,满足专线接入的需求。
(三)与其它计算机网络的互联
系统具有与备调、华北网调和地区调度中心实时数据、模型数据通信的能力,通信规约采用DL476等规约。与内网和外网系统的互联必须符合电力二次系统安全防护的要求。
四、河北智能电网调度技术支持系统应用主要分为
(一)实时监控与预警应用
实时监控与预警应用主要包括电网实时监视与告警、电网调整控制和电网分析与辅助决策以及电网运行评估这四方面的应用功能。实时监控与预警应用提供可视化的工具和手段,使调度员可以实时的了解与掌握电网当前运行的状况,能够及时的发现电网运行中的某些变化,并且及时做出反应与对策。可视化应与分析功能互相结合在一起,动态的来展示出分析的结果。
(二)调度计划应用
调度计划功能全面综合考虑电力系统的经济特性和电网的安全性能,将经济调度与静态和动态安全校核互相结合在一起,实现电网运行经济与安全性的协调统一,为保证特大电网安全稳定和经济运行提供强有力的技术保证。
(三)安全校核应用
安全校核类应用是调度计划和电网运行操作安全校核的技术支撑,主要完成多时段调度计划和电网运行操作的安全校核、稳定裕度评估,并且及时做出调整与建议。运用静态安全、暂态稳定、动态稳定、电压稳定分析等等多方面的安全分析手段,适应各种各样的要求,实现灵活以及全方位的安全校核,提出涉及静态安全和稳定问题的调整建议及电网重要断面的稳定裕度。
河北省南网下辖六个地区(石家庄、邢台、邯郸、保定、沧州、衡水),供电面积8.36万平方公里,人口4600万。河北南网统调发购电装机容量2558.6万千瓦。全网500kV变电站12座,主变25台,容量19250MVA;500kV输电线路31条(不包括网间联络线);220kV变电所130座,主变267台,总容量41453MVA;220kV线路307条。
河北南网省调在运SCADA/AGC系统为2001年引进加拿大SNC公司GEN3分布式系统,采用Alpha DS20服务器和AU500工作站。目前硬件设备老化严重,软件故障频繁发生,系统功能滞后,已经无法满足当前大电网条件下的运行监控、数据整合及信息共享,给电网安全运行带来重大隐患,急需进行改造。根据国调中心“十二五”调控规划结合河北南网实际情况,河北南网智能电网调度技术支持系统整体系统分3年完成,根据需求紧迫程度和技术条件的成熟程度,每年实现部分功能投运,“十二五”末,建成技术先进、功能完备的智能电网调度技术支持系统。
二、 河北南网调度自动化系统现状
(一)SCADA、AGC系统
目前河北南网的调度自动化主站系统是2000年从加拿大SNC公司引进的GEN3系统,主要实现了SCADA、AGC、高级应用等软件功能,硬件采用Alpha DS20服务器和AU500工作站。系统由三台数据采集节点、二台数据库节点、二台高级应用节点、二台数据通信节点、一台开发节点、六台人机工作站组成;支持CDT、CAE、DNP2.0、Tase2等通信规约。
经过几次改造和功能升级,目前系统已实现以调度数据网络为主,数字专线通道为辅的通信方式。接入厂站数量176座,其中500kV变电站12座,220kV变电站128座,电厂36座。
(二)DTS、PAS系统
DTS/EMS系统1997年开始与清华大学合作开发,1998年第一期DTS/EMS系统投入运行,实现了图库模一体化。2003年经过又与清大高科公司合作开发,对系统进行了升级。硬件主要包括两台DS15服务器和10台微机服务器。软件功能主要是由状态估计、调度员潮流、静态安全分析和安全校核以及短路电流计算等方面,并已经实现了网、省、地DTS模型数据互联。
(三)AVC系统
河北省调自动电压控制(AVC, Automatic Voltage Control)系统为北京清大高科系统控制公司产品,与EMS高级应用部分一体化设计,于2006年立项建设,2008年建成并投入使用。主站硬件主要采用IBM服务器,并配置1台调度员工作站和1台维护工作站。主服务器采用UNIX操作系统和ORACLE数据库,工作站采用LINUX操作系統,C/S模式。目前,已经接入9座500kV变电站和14座主力发电厂,实现闭环运行,并首次实现了网、省、地三级分层优化协调控制。
(四)WAMS系统
河北南网广域相量测量系统(WAMS)为中国电力科学研究院的PAC-3000系统,于2008年6月投入运行。主站硬件部分包括2台数据服务器(共享磁盘阵列)、1台应用服务器、2台数据采集服务器、1台互联网关服务器、1台WEB服务器、2台系统分析工作站、1台监控工作站和1台调度工作站。主站软件部分包括PMU数据采集和通道监视、电网扰动识别、低频振荡监视分析、电网运行状态动态监视、机组励磁参数、一次调频等参数监视和评估、WEB发布等功能。截止到2010年底,共接入厂站PMU装置35套,其中发电厂16套,变电站19套。
(五)调度生产管理系统(OMS)
河北省调2004年建立了省调调度生产管理信息系统,系统基于南瑞信息所PI2000平台,硬件采用Alpha ES40系列服务器,数据库为Oracle 9i。主要应用项目包括:值班日志、调度简报、操作票等系统;2007年建立了OMS 网站,基本实现了基础数据信息共享。2008年增加了检修计划和工作票功能。
三、 河北南网智能调度系统建设情况分析
(一)系统设备
系统主要由服务器、工作站和网络设备以及其它计算机设备等组合成的以下各部分子系统组成:基础平台及实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理四大类应用。
(二)数据采集模式
河北南网调度支持系统的数据采集主要采用通过104规约基于调度数据网络传输,对黄壁庄等10个老旧RTU厂站需要数据转发。采用2套终端服务器,满足专线接入的需求。
(三)与其它计算机网络的互联
系统具有与备调、华北网调和地区调度中心实时数据、模型数据通信的能力,通信规约采用DL476等规约。与内网和外网系统的互联必须符合电力二次系统安全防护的要求。
四、河北智能电网调度技术支持系统应用主要分为
(一)实时监控与预警应用
实时监控与预警应用主要包括电网实时监视与告警、电网调整控制和电网分析与辅助决策以及电网运行评估这四方面的应用功能。实时监控与预警应用提供可视化的工具和手段,使调度员可以实时的了解与掌握电网当前运行的状况,能够及时的发现电网运行中的某些变化,并且及时做出反应与对策。可视化应与分析功能互相结合在一起,动态的来展示出分析的结果。
(二)调度计划应用
调度计划功能全面综合考虑电力系统的经济特性和电网的安全性能,将经济调度与静态和动态安全校核互相结合在一起,实现电网运行经济与安全性的协调统一,为保证特大电网安全稳定和经济运行提供强有力的技术保证。
(三)安全校核应用
安全校核类应用是调度计划和电网运行操作安全校核的技术支撑,主要完成多时段调度计划和电网运行操作的安全校核、稳定裕度评估,并且及时做出调整与建议。运用静态安全、暂态稳定、动态稳定、电压稳定分析等等多方面的安全分析手段,适应各种各样的要求,实现灵活以及全方位的安全校核,提出涉及静态安全和稳定问题的调整建议及电网重要断面的稳定裕度。