PAS 應用的中心議題：

* PAS高級應用軟件系統簡介

* PAS高級應用軟件的應用

PAS 的 應用領域：

* 網絡拓撲、狀態估計、調度員潮流、負荷預報和調度員仿真培訓

摘 要：結合高級應用軟件PAS在泰州電網中應用的實際情況，闡述了使用電力應用軟件對電網調度和電網運行分析所帶來的優勢，并就實際運用中的一些問題進行了分析、討論。

1 PAS高級應用軟件系統簡介

泰州供電公司PAS高級應用軟件系統采用的是國電南瑞科技股份有限公司開發的系統，主要由網絡拓撲、狀態估計、調度員潮流、負荷預報和調度員仿真培訓5部份組成。其最大的優點在于它的實時性。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

2．1 網絡拓撲

網絡拓撲是高級應用軟件功能中最基本的功能模塊，它被其它網絡分析模塊所調用。通過網絡拓撲，將電網各元件的電氣連接關系填入PAS網絡數據庫。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。

2．1．1 網絡建模

在網絡模型的構建中，由于泰州電網規模較大，220 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；不屬于地調管轄的一部分220 kV以上電壓等級的相關實時數據通過省調四級數據網轉發。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。

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，如普通開關、小車開關、母聯開關、中刀、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。其三，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。

針對泰州電網多T接線輻射線路的結構特點，采用了定義T接廠站及相應線路的方法予以解決，在錄人設備參數時，也準確考慮了T接線結構，對其每一個T接點前后(有些線路有2-4個T接點)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，結合泰州電網的網絡結構特點，并參考省調的參數數據，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。

2．1．2 網絡結構維護

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。

同時，調度員在日常堅持做好SCADA中斷路器、隔離開關的正確置位，來保證基本網絡結構準確(尤其在運行方式發生改變時，如母線單母運行或旁母轉代分路等)，否則可能使相關供電區域的狀態估計值與實際大相徑庭。而且，泰州電網總體為220kV變電站聯絡起來的環網結構，各站220kV側的潮流相互影響很大。因此，對于220kV側隔離開關的正確置位應給予更多重視。

2．2 狀態估計

狀態估計根據SCADA實時遙信遙測數據進行分析計算，得到一個相對準確并且完善的運行方式，同時對SCADA實時遙信遙測數據進行校驗，按開關狀態建立網絡模型，估計出各母線上的電壓和相角以及設備的功率，檢測、辯識不良數據，補充不足量測點，加強全網的可觀測性，而且能計算出難以量測的電氣量。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。

通過運行狀態估計程序能夠提高數據精度，濾掉不良數據，并正確的修正、補充一些量測值，為PAS在線應用提供可靠而完整的數據。調度人員可以通過狀態估計了解電網潮流分布、電網運行方式和電氣設備狀態，能全面、直觀、系統掌握電網的實時運行情況。調度自動化人員則可根據狀態估計軟件提供的粗檢測及可疑數據功能，通過界面中的“遙信預處理”、“遙測預處理”、“可疑數據”信息表中列出的內容進行對照、檢查，可以方便發現系統中的缺陷，及時進行處理。

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:

（1）網絡建模(包括網元參數)的準確性和合理性；

（2）通道故障引起遠動信息錯誤；

（3）開關和刀閘及主變分接開關與實際位置不對應；

（4）SCADA中遙測、遙信等遠動數據的準確性；

（5）煉鋼等沖擊負荷的影響等。

在可疑數據列表中大多數是無功功率缺乏準確性，分析原因有以下幾個因素:

（1）數據庫錄人時線路沒有準確的實測參數或者因電網的改造和發展使系統參數發生變化；

（2）為提高電壓質量而頻繁調整主變分接頭位置，導致軟件中的檔位與實際方式不對應；

（3）無功就地補償的電容器量測沒有完全采集等。

因此，建議完善狀態估計覆蓋范圍內的主變分接開關和電容器量測的采集同時對系統新投運設備的參數要進行實測，這不但關系到PAS計算的精度，也關系到系統的保護整定計算和補償度的合理調整，有利于電網的安全、穩定運行。

2.3 調度員潮流

調度員潮流是電網分析應用軟件最基本的應用之一。通過在線潮流計算，可以隨時進行方式的調整，使有功分配更合理。通過使用估計數據進行潮流計算，可使調度人員對未來進行的方式安排有個理論依據，它比離線計算更準確、更可靠、更能真實地反映電網狀態。

根據運行維護情況，總結認為:在線潮流計算誤差來源主要有3個方面:狀態估計的誤差；從合環操作前做狀態估計取電網斷面，到合環操作后取實際潮流這一段時間內，系統狀態發生了較大變化；潮流計算本身的誤差

針對遇到過的問題，總結誤差計算的經驗如下:

（1）各廠站的測量應保證足夠的準確性；同時，由于遙測、遙信的上傳速度不同，所以進行SCADA映射應在方式改變、實際潮流穩定以后再進行。

（2）狀態估計合格率要高，可疑數據要少，尤其實際操作所涉及到的供電區域的遙測估計合格率一定要保證，因狀態估計合格率對調度員潮流準確性有較大影響。

（3）模擬操作與現場實際操作時間間隔要盡量短，尤其對于合環操作，時間間隔越短，誤差就越小，模擬計算結果對運行操作的指導意義就越大；反之，時間間隔越長，電網實際運行狀態變化越大，計算結果與實際相差就越大。（4）在使用調度員潮流模塊對實際電網進行分析和實時比較時，有時還有必要了解非地調管轄的上一級電網的操作情況，因為220 kV及以上電壓等級線路的投停或方式變化，會對周圍小區域電網的潮流造成較大影響，從而加大了110 kV電網合環計算的統計誤差。

2．4 負荷預報

負荷預報是根據歷史負荷數據、氣象條件、突發事件等因素，計算預報未來幾天的系統負荷，利用保存的系統負荷實際值和預報值進行預報誤差分析，自動修正預測模型參數，可以查詢任意一天的歷史負荷數據；顯示指定日期的預報誤差，對指定時段進行誤差分析，并顯示分析結果。

實際應用中，影響負荷預測準確率的因素有以下幾點：（1）一些特殊的用戶如鋼廠和一些比較大的用戶生產缺乏規律，使得生產變化情況無法事前掌握；（2）氣象突變和預報不準；（3）電網負荷增長較快，往年歷史數據的參考價值不大；（4）遠動數據精度對負荷預測有較大影響。

由于泰州地調的負荷受多種不確定因素影響，而且存在隨機性很大的地方小電廠或沖擊負荷(如鋼廠)，負荷預測的精度既要滿足省調電網的要求，還要滿足地調電網的要求。因此，地調網供負荷預測的難度很大。基于這些原因，PAS系統采用了程序預測與人工干預相結合的方法進行負荷預測，既可以在畫面上直接選取一條較好的預報結果通過鼠標拖動曲線或上下平移曲線進行修改，也可以在數據庫中對曲線分段乘系數進行人工修正，從而提高了準確性。

2.5 調度員仿真培訓

調度員仿真培訓能模擬電力系統的靜態響應以及事故恢復過程，讓調度員在仿真環境中進行操作、事故處理及系統恢復的培訓，掌握EMS的各種功能，熟悉各種操作；應用該模塊還能進行電網運行方式的研究和制定、繼電保護和安全自動裝置整定配置的研究等，該模塊的應用主要體現在以下兩點：

（1）對調度員的培訓。在不影響系統正常運行的情況下，對新調度員進行使用SCADA/EMS中各種應用軟件的訓練,以及調度專業的基本操作和基本技能的培訓,使調度員熟悉泰州電網結構，基本運行方式及電網的物理特性，掌握調度規程及各種基本操作，特別是負荷潮流的調整。例如調整變壓器擋位，靜止補償設備的投切、變電站的倒負荷、電網的合環和解環等。此外，開展緊急情況下的事故處理訓練、事故后系統的恢復操作訓練及典型事故分析演習訓練。例如220kV唐子變110kV母線故障導致北部電網失壓，重負荷線路跳閘造成部分線路過載、保護拒動越級變電站失壓等事故處理，使調度員了解各類事故發生的全過程，掌握事故發生的原因、事故過程中的現象和正確的事故判斷處理方法，經過吸取經驗教訓，掌握泰州電網的薄弱環節，提高正確判斷、分析、處理各種事故的能力，增強處理事故時的自信心。

2）非調度人員的使用。調度員培訓仿真模塊具有與實際電網一致的仿真環境，并有靈活方便的交互式人機會話，可以模擬實際電網的物理過程。通過使用調度員培訓仿真模塊，負責電網運行方式的人員可以開展電網運行方式合理性的分析、節日或特殊時期電網方式的研究，以及新設備投運對系統的影響的研究，并可開展事故分析、反事故演習和編排反事故預案的研究；繼電保護人員可以開展繼電保護和安全自動裝置整定配置的研究；變電站運行人員可以進行電網結構和繼電保護的培訓。

3 結語

PAS高級應用軟件的應用，有利于自動化人員根據狀態估計結果對自動化系統的薄弱環節進行監控和維護。潮流計算軟件計算速度快、計算精度較高，分析結果直觀，是運行方式安排及無功電壓管理的有利工具。調度員在日常系統運行指揮操作過程中，通過使用PAS高級應用軟件，不但加深了對電網的認識，而且處理事故能力也得到了提高，使其逐漸由“經驗型”向“科學型”轉變。相信隨著進一步對PAS高級應用軟件使用和管理的加強，使其功能更具完善，PAS高級應用軟件將為電網的安全、穩定、經濟運行發揮更大的作用。