1 引言

靜海地區電網是天津市電網的重要組成部分，其規模為220kV站3座，110kV公用變電站14座，35kV公用變電站20座，主變總容量1674MVA。經過“十一五”電網建設與改造，靜海地區電網結構趨于復雜，同時110kV調度權即將下放，保證電網安全穩定運行對調度管理提出了越來越高的要求。靜海電網運行方式和網絡結構的特點是110kV電網采用雙回輻射、T接等接線模式，形成環式接線、開環運行。隨著電網規模持續發展，電網故障處理、電網改造建設過程中運行方式的變化，要保持電網安全穩定運行對調度運行分析能力提出了更高要求。靜海電網PAS應用軟件是煙臺東方電子股份有限公司開發的DF8900電力應用一體化系統，除基本的SCADA系統外，主要由網絡拓撲、狀態估計、調度員潮流、負荷預測、短路電流計算，靜態安全分析6部分組成。它利用電網的各種實時信息，如實時測量值、斷路器、隔離開關的實時狀態等，對電網的運行狀態進行分析，給調度員在進行各種操作時提供決策依據，以便相應地制定最優的電網運行方式，對于提高電網運行的經濟性和保證電網的安全運行都有許多有利之處。

2 PAS高級應用軟件的應用

PAS高級應用軟件投入運行以來，不斷地進行功能完善，整套系統的穩定性和實用性不斷提高，在實際工作中逐步發揮出重要的作用。SCADA系統是PAS應用軟件實施最根本的基礎，網絡拓撲是其它應用模塊建立的基礎，狀態估計、調度員潮流、短期負荷預報三個模塊是網絡分析最基本和最常用的功能，短路電流計算、靜態安全分析模塊是網絡的提高部分。

2.1 網絡拓撲

網絡拓撲就是將電網中各個設備的物理模型轉換為可以計算數學模型，通過建立數學模型，用數字來正確的反映設備的連接關系。實時處理開關量的變化，自動劃分發電廠和變電站的計算用結點，形成新的網絡結線，隨之分配量測量和注入量等數據，為實時網絡狀態分析、調度員潮流、預想故障分析等有關的網絡分析應用軟件提供新結線方式下的信息與數據。電網元件的電氣連接關系是應用軟件進行網絡分析計算的基礎，必須使所建的模型和實際的運行方式相一致，才能保證應用軟件結果的正確性。

在圖庫一體的調度自動化系統中，PAS與SCADA系統共用數據平臺，繪圖建模的作用是建立計算的靜態模型。繪圖建模規范化是維護工作的良好開端，與SCADA系統維護相比較，PAS系統基于SCADA系統，但在維護的嚴謹上，高于SCADA系統。網絡建模中，首先是線路的繪制和連接。線路不應屬于任何廠站，所以定義線路屬性時就必須用“始端廠站”和“末端廠站”來定義。這樣一來，線路就是唯一的。其次在電力系統中，存在多種類型的斷路器和隔離開關，如普通斷路器、小車斷路器、母聯斷路器、中性點接地刀、接地刀等。在繪圖建模時，要按照開關的實際作用選擇其類型，否則圖形在計算連接關系時會出現一些常規檢查方法所檢查不到的錯誤，不能將線路、電容器等錯畫成負荷，繪制變壓器圖元和使用變壓器圖元時，要注意正確區分電壓等級。

在網絡模型的構建中，由于靜海電網規模較大，110 kV以上的外網數據較多，對于這些線路，通過考慮其日常實際潮流量的大小、潮流穩定性、運行方式的改變情況以及在本系統功率存在缺額時對本系統的支持情況，分別等值為發電機或負荷模型;這不但滿足了本地區電網PAS的計算要求，而且使外網拓撲得到了簡化，同時也簡化了外網數據的維護。

針對靜海電網多T接線輻射線路的結構特點，如果在建模時將牽引變直接建入網絡中，由于過多的未知量將影響狀態估計無法計算或精確度不高，為了適應這種電網特點，在建模時將牽引變作為虛廠或等值負荷處理，這樣便于狀態估計的計算，同時也使網架更加靈活，在錄入設備參數時，也準確考慮了T接線結構，對其每一個T接點前后的每一段線路都分別考慮阻抗和充電電容。另外，對于全網的主變壓器和線路參數，并未完全依賴原始數據，因為不排除原始數據是非實測值或原始參數有誤的可能性，所以在調試過程中，針對不同運行方式下狀態估計的結果，結合靜海電網的網絡結構特點，并參考地調的參數數據，對個別網絡參數進行了調整。實踐證明，參數的準確錄人和局部的精確調整，大大提高了遙測估計合格率，并且對運行方式的改變有了更好的適應性。隨著實際電網結構的改變，電網中新增任意一元件，都在投運前完成PAS系統中相應的建模工作，并將其廠站和設備信息錄入相應數據庫中，以便對運行方式進行計算。

2.2 狀態估計

狀態估計也稱為濾波，它是利用實時量測系統的冗余度來提高采集數據的精度，自動排除隨機干擾所引起的錯誤信息，估計和預報系統的運行狀態，采用現代的狀態估計技術，對數據進行實時處理。如果在具備一定硬件的基礎上，采用狀態估計技術則能充分發揮已有硬件的潛力，提高數據的精度，補充量測點和量測項目的不足，排除偶然的錯誤信息和數據，提高整個數據系統數據的質量和可靠性。狀態估計又可以稱為廣義潮流，它與常規潮流所求的狀態量測量相同，但應用的量測量遠遠多于常規潮流。正是因為量測方程數大于所求狀態量數才提供了狀態估計辯識不良數據的能力。狀態估計提供了更準確的運行方式供調度運行人員監視運行，是潮流計算軟件的基礎。

可疑數據產生的因素影響到狀態估計收斂性和準確性，從而必將影響到潮流計算的精度，因此應立即找出原因予以消除。通過使用發現產生可疑數據的主要原因有以下幾點：網絡建模(包括網元參數)的準確性和合理性，通道故障引起遠動信息錯誤，開關和刀閘及主變分接開關與實際位置不對應，SCADA中遙測、遙信等遠動數據的準確性。

利用狀態估計查找SCADA系統實時數據的精度，去除不正確數據，建立用于潮流計算、N-1故障分析、短路計算的研究態模型的方法，根據實際應用經驗現總結如下：

(1)、調試狀態估計時，應通過維護盡可能地把粗檢測結果表中的錯誤記錄清除(尤其是可以確認肯定是錯誤的信息)。節點不平衡值較大的，檢查此節點是否為負荷母線(如連接的有到外網的線路，但沒有畫出來);檢查負荷母線，其負荷值是否為不平衡值，若不平衡值為正表示此母線帶有負荷，為負則母線表現為出力，既存在出力又存在負荷情況，不平衡值是它們的代數和。情況與此不符，檢查母線的量測方向或其他情況;檢查“不可觀表”，在相應地點添加偽量測點，進行人工置數，并請用戶增加SCADA測點;檢查“不良數據表”，查找殘差較大的量測點，檢查確認原因，找到原因所在;檢測環網，其環網潮流是否與支路阻抗一致，即并聯支路潮流與支路阻抗成反比。