电网运行方式管理（精选8篇）

电网运行方式管理 第1篇

电网运行方式管理

一、运行方式编制原则：选取最合理的结线方式，保证整个电网的安全运行，力求达到电网运行的最大经济性；保证重要用户供电可靠性和灵活性；电压质量符合规定标准；便于电网事故处理。

二、每年编制一次地区送变配电电网运行方式，经主管局长（总工程师）批准。内容包括：上一年电力电网运行情况总结：上一地区电网新设备及设备更新改造投运情况；上一地区电网规模；电力生产完成情况及评价与上年同期相比增长情况；电力电网安全情况分析；上一年末地区电网地理位置接线图或电网接线图。本电网运行方式：本新（改）建项目投产计划；本电网设备检修计划；电网结构综述；各变电所及线路负荷情况及分析；经济运行情况及分析；本电网运行方式规定（包括各变电所正常机检修运行方式、电网无功补偿、拉闸限电有关规定、节假日期间有关规定）。急需进行的电网建设或改造项目与经济运行效益简要分析。

三、根据电网运行和检修需要编制日运行方式或临时运行方式，内容包括：运行方式变更原因及内容；结线方式、电压变动情况，继电保护及自动装置的变更；操作原则，注意事项及新方式事故处理原则。

临时运行方式经编制审核后由调度负责人批准，运行方式变化较大和重要设备停电由主管局长（总工程师）批准。

四、值班调度员遇有特殊情况，为使电网安全经济运行，改善电能质量可根据当时具体情况临时改变运行方式，但方式变化较大或影响用户时须经调度领导或主管局长（总工程师）批准。

电网运行方式安排原则

电网运行方式的安排，应充分考虑电网的结构、电源与负荷的分布以及设备运行的限制等，做到安全性、稳定性、可靠性、灵活性和经济性。

电网运行方式应保证设备运行的安全性。所谓设备运行的安全性，是指设备的各运行指标不超过其本身参数要求。安全性是运行方式安排所首先要考虑的问题。比较典型的安全性问题如设备通过的电流超过其热稳定限额、系统短路电流超过开关额定开断电流等等。

随着电网的发展、电源的建设（包括开机方式）以及负荷分布的变化，电网的潮流分布也会随之产生变化，会出现主变或线路超限额运行、开关额定开断容量不足等问题，必须采取一定的措施，转移或限制负荷，控制系统短路电流（可以更换开断能力更大的开关，但受到很多技术因素的影响），以满足安全性的要求。合理的运行方式应使系统保持一定的稳定性。

电网的稳定性从大的方面讲有三个：频率稳定、电压稳定和功角稳定；功角稳定指的是发电机同步运行时的稳定问题，根据受到扰动的大小分为：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。电网的稳定性应与设备的稳定性区别开来，设备本身的稳定性有两个：热稳定、动稳定，尤其是动稳定与动态稳定一定要理解其不同含义。短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力称作动稳定，它是以短路冲击电流的峰值来校验的；而动态稳定指的是发电机同步运行时受

到大的或小的扰动，在自动装置的作用下，保持一个长时间的稳定运行的过程，常见的动态稳定问题有低频振荡、次同步振荡以及发电机的自励磁。调度机构在安排运行方式时，应充分考虑各种稳定的限制，有条件时，利用相关软件计算系统各断面的稳定限额，合理调整开机方式和电网的运行方式，确保各断面潮流在稳定限额以内。安排运行方式时应保证对本级、下级变电站以及用户供电的可靠性。在安全性和稳定性的约束下，运行方式应充分考虑各级变电站及用户供电的可靠性。同一变电站的电源尽量来自不同方向的两路电源或同一电源的不同母线、不同主变，以确保一路电源故障跳闸时，仍能保证下级电源的用电。特殊情况下，应考虑变电站保所用电措施。

合理的运行方式应具有一定的灵活性，以满足不同负荷潮流的需要，并有利于事故处理。电网的负荷潮流是时刻变化的，具有不确定性，在安排运行方式时必须认真分析系统特点，考虑一定的裕度，保持其灵活性，才能满足负荷潮流的不断变化，并能够适应事故时负荷的转移、方式的调整。

安排运行方式时还应兼顾经济性原则。电网经济运行是指电网在供电成本率低或发电能源消耗率及网损率最小的条件下运行。电网经济运行是一项实用性很强的节能技术。

这项技术是在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，不投资或有较少的投资，通过相关技术论证，选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，以达到减少系统损耗（网损），从

而达到提高经济效益的目的。地区供电企业统计口径的网损主要有三部分构成：降压变压器的损耗、输电线路的损耗以及低压母线不平衡。其中降压变压器损耗占输变电设备损耗的2/3以上。变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，有功损耗又分为空载损耗和负载损耗两部分。

无功功率的不合理流动也增加了系统的损耗。因此在安排运行方式时，应根据主变的负载情况，及时调整主变运行方式，降低损耗；采用无功优化装置，强化无功管理，做到无功功率的分层分区，就地平衡，避免因无功功率的不合理流动产生损耗。

电网运行方式管理 第2篇

摘要：本文在对配电网运行和特点分析的基础上，探讨了电网运行方式优化及其意义，并分析了电网运行优化的主要对策和技术措施。

关键词：电网；运行；优化；自动化；对策

0 引言

随着国民经济的发展，产生了大量的用电需求，电网已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部分。配电网是电力系统中联系发电和用电、输送和分配电能的中间环节，是电力系统的重要组成部分，担负着电力系统与用户联系、向用户供应电能和分配电的重要功能。然而，长期以来，由于对配电网运行相关方面的研究重视程度不够，我国的电网虽然在不断地进行优化、升级和新的建设，但就目前而言，电网中的大量配电设备都比较落后和陈旧，在工作时其性能无法良好地满足电网运行的要求，造成运行效率低下、事故频发。随着配电网容量的增大，新技术的应用和配电网综合自动化改造进程的加快，配电网运行与管理的工作量及难度显著增加，这对配电网运行与管理人员的综合素质提出了更高的要求。实现配电自动化是当今配电管理技术革命的一项迫切需求，它的发展和完善可为电力系统带来巨大的经济效益和社会效益。因此，如何优化配电网运行方式，实现配电网络的发展和完善，已经成为我们电力系统研究的重要对象之一。实施电网运行综合优化管理，充分发挥电网中现有输、变、配电设备供电能力，健全电网运行综合优化方案，加强电网运行组织、指挥、指导和协调，采取科学有效的措施改善电网运行方式具有十分重要的意义。配电网的运行及其特点

近年来，随着我国经济的发展，社会的生产和生活用电的需求也越来越大，在生产和生活中电力资源成为一种必不可少的能源，成为了人们生产生活中不可缺少的一个组成部分。伴随我国电网的不断的建设和升级改造，配电的线路不断增加，相关配电的设备也在不断更新换代。作为电力生产重要环节之一的配电网，其设备运行及管理的好坏，直接关系到供电企业所得利润和经济效益。配电网的运行指组成配电网系统的所有环节都处于执行其功能的状态。系统运行分为正常运行状态、检修状态和故障运行状态。配电网运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。虽然配电系统与输电系统紧密相连，但它在许多方面有别于输电系统，具有许多自身的特点。比如配电系统结构按闭环设计但辐射状运行，网络线路参数 R/X 比值较大；除了配电系统数据庞大，设备分散，除供方设备外还接有大量的用电供需方，系统的装置沿馈线长度分布较广；配电系统在电力系统中占有相当大的比例，对配电网运行管理的经济性也提出了越来越高的要求。

长期以来，我国电网的配电网建设没有得到应有的重视，在很长一段时期内，建设资金短缺，技术落后、设备性能不够，事故频繁发生，在一定程度上影响了人民的生活和经济建设的发展。近年来，随着我国经济体制的持续深入改革，配电网建设得到重视并且不断加强，这过程中配电网运行管理的不断加强，以及全国电力系统配电网调控管理人员的长期努力研究和不懈探索，我国配电网络的安全、可靠和经济运行有了一定程度上的保障。

2电网运行方式优化及其意义

2.1电网运行方式优化的概念

任何一个配电网，理论上都存在一个最优的运行方式，在这个最优运行方式下，各负荷点的运行电压、网络损耗和负荷平衡的协调优于其它可能方案。主要是在确保电网安全运行.保证供电质里和满足用户用电需求的基础上，选出技术上可行、经济上合理、自身损耗较小的运行方式，从而减少电网在输变配电过程中的损耗，提高其运行效率，使电网运行中的线损降低到合理的水平。

2.2电网运行方式优化的意义

由于外界各种干扰及电力负荷的随机变化都会影响到配电网的供电能力及其可靠性，所以配电网不同运行状态的转移需要通过不同的操控手段来实现，然而，电力建设滞后于用电负荷的增长，加上电网系统的还存在很多的老化设备，以及电网结构的限制，给电网的安全可靠运行带来了隐患，电网内许多合环点的控制条件在正常运行中也很难满足。配电网运行方式优化可以提高配电网络的供电能力和可靠性，降低配电网络损耗。除此之外，科学的配电网运行方式优化是配电自动化规划和实施的基础，也是提高系统投资效益的最有效途径。配电网运行方式优化水平的高低，在一定程度上也是是配电自动化水平的综合体现。电网运行优化的主要对策和技术措施

3.1 提高配电网自动化管理水平

在输电系统中，输电系统的自动化由一整套基本完备的自动控制系统、继电保护系统和通信系统构成，保证了输电的安全性和可靠性。但是目前，相对于输电系统，配电系统则是薄弱的，其自动化管理和控制的程度远远低于输电系统，配电网自动化是利用现代计算机和网络技术，将配电网的地理图形、离线数据和在线数据、网络结构等信息进行集成，构成完整的自动化系统，从而有效地实现供电和配电管理的现代化，通过采用配电网自动化系统，提高设备的故障判断能力，实现自动隔离故障、快速恢复非故障线路。配电网络自动化是一项配电网运行管理与自动化、通信等新技术相结合的工作。配电线路本身具有点多、面广、涉及人员多、线路结构不稳定的特点，加上计算机、信息技术具有更新换代的特点，因此配网自动化系统设备运行维护工作的开展将成为配网自动化系统运用的关键。设计出先进、通用的配电网自动化系统，这对电力市场的发展将产生重要的影响。

3.2 合理进行电网的无功优化配置

无功是影响电压质量的一个重要因素。电压是电能质量的主要指标之一，保证电压质量，即保证端电压的偏移和波动都在规定的范围内，是电网运行的主要任务之一。合理进行无功补偿能够提高电网的功率因素，在电网中无功功率大约有一半消耗在输、变、配电设备上，一半消耗在用户，当电网中某一点增加无功补偿容量后，那么从该点到电源点所有串线的线路及变压器中的无功潮流都将会减少，从而使得该点之前的串接元件中的电能损耗减少。无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。在进行无功补偿配置时，一方面需要考虑补偿方式以及补偿安装的地点，另一方面需要考虑补偿容量的配置。集中补偿是指在变电站低压侧，安装无功补偿装置(电容器)；分散补偿是指大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器，其补偿原理与变电站的无功补偿大致相同。无功补偿方案的确定应该注意配电网无功补偿的设备以安装维护方便、成本低、补偿效益好的电容器为主，此外，供电企业的无功补偿要和用户的无功补偿相结合。

3.3智能电网下的电网自愈控制技术

目前，国家电网公司开展了坚强智能电网建设。其核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化。随着国家电网公司加快坚强智能电网建设，当前形势下，电网规模及电网装机容量越来越庞大，系统元件相互之间具备越来越紧密的电气联系，同时，我国智能电网的主干骨架以特高压电网为主，逐步构建的自主创新智能电网中充分融合了先进的通信和信息控制技术，具备鲜明的信息化、数字化、自动化和互动化特征。

我国配电网的自动化、智能化程度以及自愈和优化运行能力远低于输电网，配电网急需解决配电网运行优化和自愈控制问题以及大量分布式发电的并网运行对配电网的影响问题。自愈是智能配电网的重要特征和建成的重要标志。配电网自愈是指配电网的自我预防、自我恢复的能力。加上微网技术不仅可以解决分布式电源并网运行时产生的主要问题，使得分布式发电技术在中低压层面上高效、灵活的应用，而且同时它具备一定的能量管理功能，可以尽量维持功率的局部平衡与优化，有利于降低系统运行人员的调度难度。对于有大量的可再生能源、分布式发电和储能装置组成的微网系统，基于智能微网和负荷需求侧管理的电网自愈控制方法的最大优点是能够充分发挥微网在电网故障或受到扰动时对系统的支持作用及电网在正常运行时的持续优化作用。结束语

配电网自动化是配电系统发展的必由之路，而电网运行方式的优化旨在提升整个配电网络当前系统的运行管理水平、供电质量、供电稳定性以及服务质量。，运行方式的优化将大大促进配电网的经济运行与安全运行，具有较大的理论研究和实用价值。运行方式的优化将大大促进配电网的经济运行与安全运行，无论是经济效益还是社会效益都十分巨大。

参考文献：

电网运行方式管理 第3篇

1.1 电网运行方式管理涉及面广

电网运行管理过程中涉及到众多的管理方案、数据、检修方案等相关内容和条件, 由此可以看出电网运行方式管理涉及面很广。在众多的相关因素中想选出最合适的管理方式进行电网运行非常难, 电网运行方式的管理难度大, 工作量大, 对电网工作人员的要求相当高。电网运行方式管理不仅涉及到的因素众多, 还要需要出具电网电量计划、电网设备的检修、电网调度过程中的决策依据等电网运行方式的报告, 可以说电网运行方式管理不是一件容易完成的事。

1.2 电网运行方式管理计算数据繁杂

电网运行方式管理过程中不仅涉及到的因素多, 而且计算数据繁杂, 计算数据容易出错, 大大增加电网运行方式管理的工作量。电网运行方式管理需要弄清生产管理数据、用电需求数据、检修计划数据、设备状况数据和发电能力数据等各项数据, 还需要正确的计算, 对计算数据的正确度要求高, 必须正确的计算出数据。因此可以看出, 电网运行方式管理计算繁杂的数据时必须谨慎进行管理, 以便提高计算数据的正确度。

2 电网运行方式管理的必要性

2.1 保证不同运行方式下电网的安全运行

电网的运行设备日益更新的今天, 各地区之间的联系又日益密切, 电力用户对电网供电的要求也越来越高。随着电网覆盖率逐渐提高, 电网的运行只依靠当值的调度员已经不能够完成当前任务, 在管理和协调工作上会遇到很多麻烦, 顺利完成任务有点困难。加强电网运行方式管理对提高电网安全经济效益的意义更为重要, 因此, 电网运行方式管理的必要性首先体现在保证不同运行方式下使电网安全运行上, 对电网安全运行提供有力的保障。电网运行方式随着外界环境不同会有所不同, 比如电网设备运行状况、负荷、季节环境的不同对运行方式带来不同的结果, 需要加强电网运行方式的综合管理, 只有这样能够使电网安全运行。因此, 电网运行方式的管理能够保证不同运行方式下电网的安全运行, 提高电网的安全经济效益的过程中对电网运行方式的管理势在必行。

2.2 实现电网经济运行, 是电网经济运行的需要

提高电网的安全经济效益是找出电网安全运行的薄弱环节进行改革的过程, 是做到电网运行管理有的放矢的过程。电网运行方式的管理实现电网运行的经济合理化, 在电网安全运行过程中有着极其重要的作用, 因此, 电网的运行必须需要用严谨的管理方式进行正确的计算与比较分析。目前电网的调压手段较为落后, 对电网的安全经济效益带来不少的不良影响, 因此, 开展年度运行方式的计算与比较分析来加强电网运行方式管理, 以便实现电网运行的安全经济化。通过开展年度运行方式的计算分析, 可以找出一条适合电网的最佳运行模式, 能够完善电网运行的薄弱环节, 使电网的安全运行得到改善, 最终提高电网安全经济效益。

2.3 电网运行方式管理是保证电能质量的需要

目前, 电网运行方式管理在用户反映电压低时才临时采取调压手段, 而且基本是靠停电调整变压器分头作为调压手段, 显得当前电网调压手段极其落后。为了提高电网安全经济效益, 必须开展年度运行方式管理, 对繁杂的数据进行正确计算, 分析编制工作。通过对全年的无功平衡和负荷平衡进行计算分析, 就可以改善只靠停电调整变压器分头作为调压手段的落后手段, 能够有效保证电能质量的需要。

3 提高电网安全经济效益的有效措施

3.1 加强电网运行方式管理

3.1.1 把运行方式管理制度化

电网运行方式管理难度大, 工作量大, 对调度人员要求高, 从制度上规范电网运行方式的管理工作尤为必要。年度运行方式管理的编制根据上一年度电网运行中出现的问题, 找出电网安全运行的薄弱环节, 对这些问题进行有效的防范措施, 使电网安全经济效益有所提高。运行方式管理的制度化要求将反事故措施落实到电网运行方式中, 不断吸取上一年度的教训, 从而使电网在安全的环境下运行。

3.1.2 技术上加强电网运行方式分析的深度

电网运行方式管理涉及到众多的因素, 比如繁杂的数据、各种外界环境等, 所以电网的安全运行要求技术上加强运行方式分析的深度。分析计算时必须对联络线跳闸导致的电网解离和重要输电断面同时失去两条线路的情况进行计算并比较分析, 还要对母线和电杆架子回路故障下的稳定性必须进行校核计算分析, 以便技术上加强电网运行方式的深度

3.1.3 有针对性的开展事故预想、防范工作

在提高电网安全经济效益过程中, 丢电网运行方式管理必须提高警惕, 否则会导致电网安全事故的发生。因此, 采取电网运行方式时严谨管理, 不能疏于细节, 对最不利的运行方式, 采取针对性强、有组织有重点的事故预想和反事故演习, 将防范措施尽量细化, 以便有效防止电网事故的再次发生。

3.1.4 提高电网运行方式的现代化管理水平

随着信息化的迅速发展, 电网运行方式不断引入高科技的管理模式与现代化的管理理念。提高电网安全经济效益的关键在于, 运行方式管理中使用现代化信息管理, 使用计算机软件建立健全数据库系统, 从而提高运行方式的现代化管理水平。

3.2 大力开展经济运行

电网运行方式管理为了提高安全经济效益必须抓好运行方式的经济运行工作, 在保证安全的前提下, 通过进行潮流和经济运行的计算分析, 合理安排经济运行方式。加强电网运行方式的基础是合理安排经济运行方式, 安排经济运行方式虽然繁琐、工作量大, 但是对电网的安全运行尤为重要。合理安排运行方式是一项细致的工作, 对调度工作人员的责任心和业务素质的要求相当高, 只要提高业务人员的工作质量才能实现电网安全经济运行。开展经济运行还要求在管理上要协助调度员与其他工作人员的工作, 安排和督促地方小水和火电进行调峰, 减少峰谷差的基础上提高电网安全经济效益。

4 结语

电网运行方式管理关系到电网系统的安全经济运行, 电网的安全运行又直接决定整个电力系统的安全经济运行, 因此, 加强电网运行方式管理是整个电力系统安全运行的基础。提高电网安全经济效益, 必须弄清电网运行方式管理的重要性, 本文指出了电网运行方式安全经济管理的相关措施, 电网的安全运行要做到电网运行方式的正确管理, 安全经济的管理方式才能提高电网运行的安全经济效益。本文提出的相关优化措施, 贵在分析电网安全经济效益的决定因素, 希望能够对电网安全经济效益的提高过程中起到帮助作用。

摘要：电网运行方式管理是决定电网安全经济效益的根本因素, 对电网的安全经济效益有及其重要的作用。随着社会经济的迅速发展, 电网有愈来愈扩大的趋势, 随着电网的扩大网络结点不断增加, 电网的电压等级也在不断地升高, 电网安全经济效益取得了不少进步。然而, 目前电网运行方式管理停留在日方式的检修阶段的基础上, 运行方式管理工作的年度方式和长远方式工作没有得到有力开展。随着电网的扩大、网络结点的增加和电压等级的升高, 电网调度的管理水平面临了更高的要求, 特别是对电网运行管理方式的要求越来越高。因此, 为了提高电网安全经济效益必须消除电网运行方式管理的落后局面, 对电网运行方式管理加强重视, 只有这样才能整体提高电网调度的整体水平, 可以创造越来越多的安全经济效益。本文从电网运行方式管理的特点入手, 指出电网运行方式管理的必要性, 旨在总结出如何提高电网安全经济效益的相关措施。

关键词：电网运行方式管理,提高安全经济效益,提高

参考文献

[1]陈敏.加强电网管理确保安全运行[J].中国新技术新产品, 2009 (07) .

[2]乌云其其格.电网运行方式综合管理浅析[J].科技资讯, 2013 (09) .

综述电网运行方式综合管理 第4篇

【关键词】运行方式；无功电压

1.引言

电网电压偏高的现象一直在四川茂县牧区存在，电压合格率落后于其他地方。该地区电网(其中牧区电网)受结构比较薄弱，单线单变串联供电多，而且长线路、轻负荷等的影响，电压偏高的现象非常明显，尤其是在红房子电站机组停运后，牧区各地方单独一个电网运行时。下面我们来分析电压偏高的原因和解决方法。

2.电网存在的无功功率

2.1 无功功率在变压器上的损耗

我们可以画出变压器的等效电路图如图1-1所示：

在它的无功功率损耗中（励磁支路损耗和绕组漏抗中的损耗），即：

（1-1）

空载电流乘以的百分值基本生等于励磁支路损耗的百分值，约为百分之一到百分之二；如果当变压器满载时，短路电压的百分值基本上等于绕组漏抗中损耗的百分值，大约为百分之十[1]。那么在哪种情况下可以忽略不计呢？对一台变压器或一级变压的网络而言，满载时变压器的无功功率损耗约为它额定容量的百分之几；若对多级电压网来说，变压器的无功损耗就非常可观了（如果以一个五级的变压网络为例的话，设电厂中升的电压，网络中的、、降压给客户，计算结果如表1-1所示。由此可见，系统中变压器的无功功率损耗的比例占地相当大，与有功功率损耗进行比较的话，它要大得多。

2.2 输电线路中的无功功率损耗

输电线路∏型的等效电路图如图1-2，电抗中（串联线路）的无功功率损耗与所通过的电流平方成正比 如式1-2：

（1-2）

线路电容的充电功率与此电容的电压的平方成正比如式1-3：

（1-3）

无功功率在线路中的总损耗为：

（1-4）

一般电压小于等于的架空线路的充电功率很小，基本上都是消耗无功功率的。线路的电压大于等于时，此时传输功率比较大，电抗中无功功率地消耗将大于电纳中生成的无功功率，此时该线路为无功负载，当线路传输的功率比较小时，电纳中生成的无功功率除了与电抗中的损耗抵消一部分后仍有多余，这时的线路就成为了无功电源。

3.四川牧区电网概况

四川茂县牧区的电网主要由马塘、三家寨、龙日坝、安曲、阿坝变电所，红叶、米亚罗水力发电电站，若干个小型水力发电站组成。主要向阿坝等地供电，由于是牧区，工业用电几乎没有。主要是牧民的平常生活所需的电能使用，用电的负荷并不高。牧区的特点是地广人稀，造成了输电线路较长，电网网络接线和网内线路长路详见图2-1。电抗器也没有在电网内普遍安装。

牧区电网的供电主要是来源于红房子电站，由于红房子电站装机容量比较大(3×30MW)，且机组的进相能力非常好，所以牧区电网内电压偏高，使电网中存在安全隐患的几率比较大。

4.对牧区电网电压偏高的分析

(1)前面我们已经介绍了电网中的无功功率并给出了计算式和等效电路图。输电线路的电纳B可以表示为：

（3-1）

由式3-1知电纳随着输电线路长度变长而变大。

电纳越大（线路越长），线路的输送功率小于线路的自然功率，线路就会把无功到送给电源，引起电压大于正常的范围[2]。在电网中，网架结构薄弱是造成电压偏高的基本原因。

(2)三家寨下面的小水电站跟电网一起运行期间，由于地方的小水电机组没有进相的能力，所以对无功的调节很不利。只能依靠有进相的大水电机组来调节，调节手段不够多，效果不明显而且没有连续性。

(3)四川牧区电网负荷带有冷负荷的性质，夏季和冬季的负荷差很大。夏季，受四川的气候影响，取暖负荷基本上为零，雨水充足导致小水电站发电量增加，一般电网末端负荷在2000～4000kW左右，深夜的时候还向发电系统倒送电；冬季天气变冷，取暖负荷明显上升，河水都结冰了，小水电站不能发电，全靠大电站来支撑，负荷在20～35MW左右。负荷比夏天大的多。

(4)由于农村电网的改造资金很少，电网建成运行后没有资金去改善(加装电抗器)[3]；牧区的用电量增长的幅度不大，所以建设电网的步伐很缓慢，在运行方式上无法做到灵活多变。

5.四川牧区电网电压偏高解决办法

(1)近期采取的措施是加装电抗器。长距离输电线路需要有无功补偿，常用的补偿设备是电抗器，电抗器是补偿输电线路对地电容的充电功率，从而来抑制工频过电压。电抗器的容量要根据实际的线路长度和过电压限制的水平来选择，它的补偿度(电抗器容量除以线路充电功率)一般不低于60为好。

(2)远期采取的措施是尽量加快电网网络建设，从本质上改善牧区电网单线串联供电的情况。改善电网基本结构，从而使电网运行方式变的灵活。在电网发展中消除高电压现象以降低不安全的威胁。

(3)利用地理优势大力发展四川牧区的旅游产业，招商引资发展工业，来增大用电量。

6.电网运行方式管理

电网运行管理包括运行方式的编制与管理、负荷管理、设备检修管理、无功电压管理、低频减载装置管理、继电保护及自动装置管理等。本文根据四川茂县牧区电网现存的主要问题，对无功电压和负荷管理方面制定了规定。

6.1 无功电压管理

(1)地方电网调度主要负责本地区电网的电压、无功管理，以保证电压的质量。

(2)凡装有电压监测器的变电站，应认真对该仪表进行维护，并确保其正常运行，未经当值调度员的许可，不得将电压监测器退出运行。

(3)对设有电压监视点的变电站的值班人员，要求他们认真监视变电站电压的变化，若发现电压偏差值超出规定的数值时，应立即向地调值班调度员报告情况，根据调度员的命令切实做好无功补偿装置和有载调压变压器分接开关的调整，使电压恢复至允许范围之内[4]。

(4)接有长距离输电线路的变电站，如发现母线电压异常升高，应尽快查明原因，报告地调值班调度员并根据调度指令进行处理。

(5)地调应定期分析电网潮流和电压的变化，据此调整主变压器分接开关及运行方式，从而改善电压质量，提高经济运行水平。

(6)按期绘制地区电网代表日潮流图，代表日为每月15日，潮流图中应标明主变压器分头位置，主变各侧有无功负荷、主要联络线潮流和各级母线电压值，以及当日电网的实际结线方式。应于每月25日前把潮流图上报到调通中心。

(7)对因系统原因长期不需要运行的无功装置，在能保证电压合格的情况下，每季度投入一定的时间，运行设备，对其进行试验。

6.2 负荷管理

(1)编制运行方式就是负荷管理工作要做的，若要确保电力系统安全经济运行就要做好负荷管理。

(2)负荷管理人员应于每日11时前将本地区次日的预计负荷曲线，日供电量报调通中心，逢节日应在节前三日提出节日至节后一日的预计负荷曲线。

(3)负荷管理人员应按时收集以下资料：

1)地区及大用户的代表日24小时负荷及电量。

2)地区及大用户的节日24小时负荷及电量。

3)地区每日的负荷率、每月的平均负荷率。

4)地区及大用户具有代表的特殊小时及日功率的因数，月平均功率的因数。

5)用户无功补偿所需的容量，用户对用电的性质以及对需要用电的要求。

6)大负荷用户的月度、季度、年度生产计划以及其对设备的检修计划[5]。

(4)加强负荷分析是搞好负荷管理的中心环节，负荷分析应进行下列工作：

1)从总负荷中分析出用户用电、网损率的比例和地区功率因数的变化规律。

2)从用电负荷中分析出各大厂矿生产用电和生活用电的比例。

3)从生产用电中分析出各行业的用电特性及规律。

4)分析对负荷造成影响的气候和季节因数[6]。

5)调查并深入了解事故发生后对用户造成的影响。

7.结语

随着国家电网的发展，越来越多的地方都在对电网进行优化，使各个环节电压都满足国家规定，减少发生严重事故的几率。减少电能在传输过程中的损失。这就需要对整个电网的结构和运行方式进行科学的合理的安排，研究不同地区不同的运行方式对于电力系统安全、经济、优质运行具有重要意义。

参考文献

[1]何仰赞,温增银.电力系统分析第三版[M].武汉:华中科技大学出版社,2007.

[2]孟祥萍,高蟋.电力系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]姜宁,王春宁,董其国.无功电压与优化技术问答[M].北京:中国电力出版社,2006.

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[6]高孟平.切实做好电网运行方式的安排和管理[J].云南电业,2010(12):34-39.

作者简介：李志兰（1983—），女，四川自贡人，大学本科，助理工程师，研究方向：方式管理、无功电压管理。

电网运行方式管理 第5篇

大屯公司电网几种运行方式的可靠性分析

大屯公司电网作为一个煤矿的区域电网,以35KV、110KV电网为主干网架,自成系统.网内电源集中,设备老化,调度管理关系复杂,由于历史原因,电网供电可靠性不高,对安全可靠地向矿区供电存在一定的隐患.针对目前的`现状浅析一下大屯公司电网几种运行方式的可靠性.

作 者：冯长萍 鹿启伟  作者单位：上海大屯能源股份有限公司发电厂,江苏徐州,221611 刊 名：现代经济信息 英文刊名：MODERN ECONOMIC INFORMATION 年，卷(期)： “”(18) 分类号： 关键词：电网   供电网络   可靠性  

电网运行方式管理 第6篇

电网调度的主要任务是指挥电网运行，电网调度安全管理工作的好坏，将直接影响电网的安全稳定可靠运行。近年来，随着城乡电网的改造，电网技术装备水平不断提高，使电网调度的现代化程度越来越高，对电网的安全稳定运行起到了极大的促进作用。保证电网安全运行的三个条件是：

①合理的电网网架结构；

②可靠的继电保护；

③高素质的调度人员。

结合工作实际，笔者认为，在现有电网的结构下，加强调度管理，特别是加强继电保护和运行方式的运行管理，提高调度人员的素质水平，杜绝误调度、误操作事故的发生是保证电网安全运行的关键。加强继电保护的运行管理

继电保护既是电网运行的安全屏障，同时又可能是电网事故扩大的根源。搞好继电保护装置的运行管理，使继电保护装置处于良好的运行状态，才能确保其正确动作。

运行管理的关键是坚持做到“三个管好”和“三个检查”。

“三个管好”：

(1)管好控制保护设备：控制保护设备不同单元用明显标志分开，控制保护屏前后有标示牌和编号，端子排、信号刀闸有双编号，继电器有双编号且出口继电器标注清楚。便于运行中检查。

(2)管好直流系统及各个分支保险：定期检查直流系统及储能元件工作状态，所有保险制订双编号,定期核对保险编号及定值表，检查保险后的直流电压。

(3)管好压板：编制压板投切表或压板图，每班检查核对，做好投切记录，站(所)长抽查，压板的投切操作写入操作票。同时在保护校验后或因异常情况保护退出后需重新投入前，应测量压板两端是否有电压，以防止投入压板时保护误动。

“三个检查”：

(1)送电后的检查：送电后除检查电流表有指示，断路器确已合上外，还需检查保护、位置灯为红灯，正常送电瞬时动作的信号延时复归。

(2)停电后的检查：除判明断路器断开的项目外，还需要检查位置灯为绿灯，正常停电瞬时动作的信号延时复归。

(3)事故跳闸后的检查：除检查断路器的状态、性能外，还需要检查保护动作的信号、信号继电器的掉牌情况、出口继电器的接点、保险是否完好，必要时检查辅助接点的切断情况。加强运行方式的管理

加强电网运行方式的管理应做好四项主要工作：

(1)把运行方式管理制度化，从制度上规范电网运行方式的管理工作，年运行方式的编制应依据上一年电网运行中存在的问题，进行防范，即将反事故措施落实到运行方式中。

(2)技术上加强电网运行方式分析的深度，在运行方式的分析计算上，对于母线和同杆并架双回路故障下的稳定性必须进行校核计算分析；对重要输电断面同时失去2条线路，或联络线跳闸导致电网解例也应进行分析。

(3)对最不利的运行方式，如网架变化以及严重故障时对电网安全运行的影响提出对策。有组织、有重点、有针对性的开展事故预想和反事故演习，细化防范措施，防止电网事故于未然。

(4)使用计算机软件建立健全数据库系统，提高运行方式的现代化管理水平。杜绝误调度、误操作事故

调度人员在下令改变电网运行方式、指挥停送电操作和处理事故过程中，防止误调度、误操作事故的发生是调度人员的主要工作和重要责任。并应从以下几方面采取措施。

(1)提高调度人员的安全意识，增强责任心。坚持定期安全活动，学习误调度、误操作事故通报，真正吸取教训的目的。如我公司在调度组开展的调度命令无差错活动，将调度命令无差错作为安全考核小指标按月进行考核，年终作为评选先进的条件。增强了职工的责任感和安全意识，收到了较好的效果。

(2)严格执行规章制度，堵绝习惯性违章。误调度、误操作事故都是因为执行规章制度不严格、不认真造成的，因此，在工作中必须养成自觉认真执行规程制度的习惯，克服习惯性违章。如调度员在受理线路工作票时，必须严格把关，仔细认真地进行审查，对工作票所列任务、安全措施及要求，逐项审核，不合格的工作票必须重新办理；下倒闸操作命令，术语要规范，并严格执行调度命令票制度。

(3)加强技术培训，提高调度人员的业务素质。随着新技术、新设备的不断应用，电网的现代化水平越来越高，对调度人员的业务素质也提出了更高的要求。因此，要求调度人员不断学习新技术、新知识，提高业务技能，以胜任本职工作。培训工作应以实用为目标，突出技能训练和注重岗位练兵。如我公司调度人员在岗位培训的基础上，再送到仿真机进行培训，使之达到三熟三能的要求。三熟即熟悉本地区电网的一次系统图、主要设备的工作原理；熟悉调度自动化系统的工作原理、电网继电保护配置方案及工作原理；熟悉本地区电网的各种运行方式的操作和事故处理及本岗位的规程制度。三能即能正确下令进行倒闸操作、正确投退继电保护及安全自动装置；能运用自动化系统准确分析电网运行情况；能及时准确判断和排除故障，尽可能缩小事故范围。调度人员只有通过各种形式的培训学习，苦练过硬的本领，才能在指挥电网的运行和事故处理中做到准确无误。

电网运行方式管理 第7篇

前言：随着我国国民经济持续增长,电网建设规模不断扩大,同时电力工业管理体制改革也不断深化,中国电网调度必须通过技术进步适应电力体制改革和全国联网的需要。中国电网调度系统近期的总体奋斗目标是实现主干通道光纤化、数据传输网络化、调度决策智能化、运行指标国际化和专业管理现代化,提高“公平、公正、公开”调度的水平,确保电网安全稳定运行,保障电力市场的规范、有序运营和用户可靠供电;达到建立全国互联电网运行控制的分层分区模式,合理划分控制区域,统一协调和保证全国互联电网的安全运行目标,实现全国范围内的电力资源优化配置。

关键词：电网调度；运行管理系统；智能化

1.当前我国电网的状况

随着“十一五”、“十二五”的规划，国家电网的一、二次设备逐日增加，对电网的稳定安全可靠运行有了更高的要求。目前我国电网按照统一调度、分级管理的工作原则进行电网调度运行管理，统一调度与分级管理相互作用相互影响相互制约。

现阶段，我国的电网网络结构呈现出越发复杂的状态，这是由于电网的容量在逐年扩大，投入的设备数量也在逐年增多，再加上对老旧设备的不断改造和极大程度的修整，电网的设备都在定期进行维修，对于一些没办法在使用的电网需要进行项目新建，在这个过程中需要停送电，对发电机解列、并网等操作改变系统的运行方式；我国的调动自动化已经逐步取代了常规的监视仪表，在电网中得到了普遍

地运用，尽管如此，我国的变电站在调度自动化方面仍然存在着一定的问题。

2.当前电网调度管理运行中存在的问题

2.1调度工作制度不够完善

随着科学技术的飞速发展，电网调度已经实现了自动化，由于现在有些电力企业对于调度自动化系统的投入与使用还缺乏一定的实际管理经验，对此并没有制定出一套完善的管理制度，造成调度工作无制度可依据，这在某种程度上会直接影响到调度系统的安全和稳定运行。

2.2缺乏专业的技术人才

电网调度系统虽然实现了自动化，但是关键的操作还得靠人来操 作完成，过硬的技术水平和丰富的理论知识对于电网调度的安全运行起着重要的作用，然而目前很大一部分电力系统缺乏这样的技术能力强素质高的调度人员，使得系统的运行维护明显滞后，难以有效保障系统运行的安全性和可靠性，影响工作效率。

2.3调度员失误造成延误送电或误送电

电网调度工作要求调度员要树立安全意识，但是有些调度员由于缺乏安全意识，责任心不强，习惯主观判断，对系统运行状况不清楚，也没有对现场进行核对，匆匆忙忙就进行操作，从而导致误下命令，造成误送电或者延误对重要用户的送电，严重的可能会引发事故。

2.4对设备检修维护不及时

依据相关导则，发电机组检修按检修规模和停用时间分为4个等

级，以取代原有的大修、小修和临修等概念但由于管理人员的懈怠，未及时申请检修的现象仍时有发生，这就导致设备存在潜在风险，一旦遇到严重的自然灾害(水灾、雪灾等)，问题将会暴露，致使电网受到严重损坏，从而影响全国电网的稳定运行。

针对目前存在的问题，电网工作人员应给予高度的重视，保证电网安全、稳定、经济运行，保证电网安全运行的条件下最大限度的提高调度部门的工作效率，使调度运行管理标准化、规范化、科学化、智能化。

3.电网调度运行管理措施

（1）建设健全的管理制度，实施调度安全管理坚持确保人身安全、电网安全、设备安全，保证电网的安全可靠运行；

（2）培养一批专业的电力工作者，维护设备安全。专门针对调度的缺陷进行管理维护，在设备运行过程中及时发现并清除设备缺陷，能有效的避免事故的发生；

（3）规范调度运行管理工作，及时、准确掌握调度运行信息、深化运行分析，有计划安排运行方式及检修工作；

（4）制定相应的调度计划管理，按照计划对各事项作好记录；

（5）深化电能质量管理，电能适量的好与坏影响着整个电网的运行。

4.电网调度运行的发展趋势

中国的电网设置将向着跨区域化、超远距离化发展，这就对于电网的调度提出了新的要求。并且，在电流容量、时效性、统一性、综

合性方面提出了新的要求。同时，随着电网规模的不断扩大，电网的调度也会越来越复杂，电网安全运行的数据也会越来越多，稳定性方面提出了更高的要求，传统的电网调度自动化系统已经不能满足新时代电网高速发展和安全运行的要求了。新时代的电网的调度自动化系统会是一种综合性的处理系统。它的数据分析、处理、承载量更大，同时对于电网故障的处理和分析也越来越快速，是一种综合性的大系统。综合以上信息电网调度自动化技术在以下几个方面会有巨大的发展前景：

4.1 数字化

随着网络技术的不断发展，信息化也在高速发展着，数字化技术的发展进程也在不断加快。电网调度自动化系统技术在数字化方面发展具有十分广阔的前景，尤其是在对于电网运行数据的收集、处理方面具有极大的发展空间。数字化的应用可以使电网调度所产生的数据规范化和层次化，使数据向着可视化和信息化发展，进一步实现智能调度，使其具有稳定、安全的运行环境。

4.2 市场化

随着各行各业的生产生活对于电力需求的不断加大，电网也越来越复杂，传递的信息也越来越巨大，已经在很大程度上接近于饱和状态，另外电网的调度信息一般处于保密状态，随着发电厂和电网调度部门的分区划管理，在安全性和经济性方面，电网的调度也受到影响，市场机制如果不合理，很可能会对电网调度产生影响。因此，未来的电网调度必须与市场联系在一起，进行合理的市场化管理。可以预见，在趋向于市场化发展的情况下，电网调度自动化系统也会进一步完善，充分与市场接轨，在市场化的前提下会迸发出巨大的能量。

4.3复合智能化

传统的人工电网调度必然会被智能化调度所取代，虽然现在的电网调度自动化系统在一定程度上实现了智能化，解放了人力，但受制于当前智能化研究水平低因素的影响，电网调度自动化系统的智能化水平相对较低，一部分的电网调度工作还需要人工的进行操作。可以说，受制于当前的智能化水平，电网调度自动化系统技术的发展也受到影响。但是，随着我国综合国力的不断提高，尤其是科技领域取得了突飞猛进的发展，智能化技术的发展也取得了显著地成效，这对于电网调度自动化系统技术的发展可以说影响深远，不论是在电网调度的数据收集、处理和电网运营状况的监测和处理方面，都会有巨大的提高。可以预见，伴随着智能化技术的不断发展，电网调度自动化系统也会随之发展，这是一种必然的结果。智能化电网调度技术的发展是电网调度自动化系统的一种必然趋势。

5.结束语

随着计算机领域、通信领域和人工智能领域等方面技术的不断发展，电网调度自动化系统也会随之更新换代，这些领域的发展为电网调度自动化、智能化、市场化、数字化系统的发展提供了强大的技术支持，使其适应将来电网发展形势的需要。电力是当今社会发展的根本，各行各业的发展都离不开电，确保电网调度运行的管理、努力地探索，就一定会取得巨大的成功。

6.参考文献

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电网运行方式管理 第8篇

关键词：电力系统运行方式,自动报表生成,标准化,管理信息系统,数据一致性

0 引言

电网拓扑结构及运行方式复杂多变,给电力系统安全运行带来了很多问题。研究不同运行方式对于电力系统安全、经济、优质运行具有重要意义。运行方式分析计算是为了反映特定运行方式的多种指标而进行的运算,例如潮流计算、暂态稳定计算、电压稳定计算、短路计算等,其运算结果也具有多种用途,如继电保护整定、检修计划安排、紧急控制等。文献[1]提出了一种输电网运行方式风险评估的方法,并将其应用在大不列颠哥伦比亚输电公司中。文献[2]提出了考虑不同运行方式的分布式发电可靠性评估方法。文献[3]提出了一种基于Kohonen神经网络的考虑不同运行方式的双回路距离保护方案。文献[4]初步研究了在电力市场环境下优化的抽水蓄能发电厂日运行方式。文献[5]分析和利用电网拓扑结构,研究不同运行方式及电网拓扑结构变化组合。

运行方式管理,包括收集电网运行的结构和参数信息,计算不同运行方式的各种参数,综合分析评价计算结果,并将运算过程和结果进行存储、查询、撰写运行方式分析报表等一系列的相互影响的环节。在我国,编制运行方式报告是各级电网都必须开展的常态性工作,运行方式报告给出了一定时期内电力系统运行、建设和生产的大政方针,为电网的电量计划、设备检修、电网建设和调度运行等提供决策依据。

编制运行方式报告是一项十分复杂的工作,需要众多电网运行、规划分析专业人员密切配合,收集真实、准确和可靠的信息,进行大量的仿真计算,全面分析计算结果并形成多种样式的报表。文献[6]将人工智能技术实现电网运行方式编制软件的设计方法,应用于《地区电网运行方式编排决策支持系统》的软件开发中。文献[7]提出了广西电网运行方式在线自动校核系统的体系结构,并对该系统的若干关键技术及特点进行了讨论。文献[8]将聚类分析与图论方法相结合,提取了表征电力系统运行状态的特征变量,采用聚类分析方法细化了电网运行方式,生成了各电网运行方式下的安全约束集,提出了电网运行方式精细化管理方法。

随着电网规模的不断扩大,运行方式计算工作量大幅增加。传统运行方式管理中人工承担了大部分工作,不但使方式计算人员不堪重负,而且计算结果过分依赖于分析人员的经验,一定程度上增加了计算结果的不完整性和不确定性。为了减轻人工操作的负担,避免操作失误或主观因素对运行方式分析结果的影响,应当将运行方式管理规范化、标准化、自动化。本文介绍已在河南电网得到应用和验证的运行方式综合优化计算系统的结构、关键技术及特点。该系统在运行方式管理中保证了统一数据来源、统一计算模型和统一报告形式,使用成熟软硬件技术实现手段,代替了工作人员在运行方式管理中的机械重复性工作,在实际电力企业运行方式管理业务中发挥了重要作用,取得了良好效果。

1 电网运行方式管理的主要特点

1.1 计算量大

从海量可能的运行方案中筛选出满足各种约束的可行方案,继而形成多目标的优化方案,必须以大量分析计算工作作为技术支撑。这不仅是由于运行方式管理需要计算的项目很多,输入参数也需要根据计算目的设置多种场景、多种计算条件。计算参数设定的广度和深度都有一定的要求,同时要紧密结合电网的实际情况。

1.2 数据准备和整理繁琐

运行方式计算需要大量地进行设备元件的停运或故障假定,数据准备工作简单重复,并且还需要将计算结果编排成具有一定结构的报告和报表。运行方式计算的数据来源于很多系统,包括检修计划、生产管理、用电需求、发电能力、设备状况、基建进展等信息。由于数据输入和输出量大,如何保证数据的一致性和完整性是一个突出问题。很多数据存在冗余,数据格式、参数精度和表示方式可能不统一,甚至数据之间还可能会出现矛盾和较大差异。数据准备和整理如果由人工完成,不仅工作量大、速度慢,而且容易出错。

1.3 多用户同时使用

由于运行方式分析计算过程及使用涉及到不同部门不同用户的分工协作,必须为每个用户分配适当的权限和资源才能顺利开展。在我国,运行方式报告的编写可能涉及到生技、计划发展、继电保护等多个部门。不同部门、用户的操作之间有可能相互依赖,必须以一定的顺序协调完成才能够使运行方式计算和分析工作顺利进行。

1.4 运行方式报告样式复杂多变

电力系统管理中的报表应当满足随意性、变化性、数据一致性和可维护性的要求[9]。不同的地区、电力公司对运行方式中各种参数的关注程度不同,形成的报告样式也有所区别。即使是同一个地区的电力公司,也会随着电网、经济等方面的发展而不断修改运行方式报告的样式。因此,设计报告辅助编写工具,应尽可能由用户灵活的自定义报表模板。

2 运行方式综合管理系统实现方案

本文设计的电网运行方式综合管理系统的工作流程如图1所示。

2.1 数据输入

综合管理系统的输入数据可以从其他系统(如SCADA、EMS、生产管理等系统)自动获得,并进行数据一致性和完整性校验,将不一致和缺少的数据自动修正、补充,或提示用户处理。用户将计算参数配置完毕后,系统整理成电力系统专业计算软件(如BPA、PSASP、PSCAD等)特定的格式。

2.2 参数设置

用户可以对仿真计算的时间、计算项目和顺序、计算参数等进行设置。例如,可以设置每周日晚6点依次进行潮流计算、短路计算、小扰动分析、暂态稳定计算,并设定好短路计算和暂态稳定计算使用的假想事故集。用户可设置多个方案,在不同情况下启用不同的设置。

2.3 仿真计算

系统调用专业计算软件进行各项指标的运算。运算完毕后,再次将计算结果整理成规范的格式,存储到本地数据库中,供工作人员查阅。

2.4 报表生成

报表生成系统可根据用户配置,提取和整理案例库中特定案例的计算结果,以用户设定的形式生成正式报告,如安全稳定计算报告、短路电流分析计算报告、无功电压分析计算报告等。不同的报告可能会使用到同一种参数和指标。在这一处理流程中,每项系统配置均由唯一指定的工作岗位完成,保证了数据来源一致,仿真软件统一,计算参数一致,报表输出一致。每个生成的报表均可以很方便地查找出对应的源数据和计算参数。

电网运行方式综合管理系统的结构如图2所示,包括以下几个部分:基础支撑系统,负责提供基本的数据存取,以及Web信息发布;数据接口子系统负责获取外部数据,并将系统内的数据以Web service的方式提供给其他系统使用;数据转换工具用于将获取的外部数据转换为电力系统专业计算软件能够识别的数据格式;人机界面提供给不同的用户以不同的浏览方式和浏览内容,用户可以自行设定窗口摆放并记录到个人配置信息中;系统配置工具用于设置运行方式管理系统的权限、界面、作业时间和顺序、发布信息等;分析计算子系统由多台服务器组成,用于计算给定运行方式下的指标和参数;报告编写管理子系统用于设置和生成特定样式的报表。所有计算机在企业以太网中共享和交换数据。

3 运行方式综合管理系统关键技术

3.1 分布式集群计算系统

为了解决年度综合方式优化计算量巨大的问题,采用分布式网格计算技术,将复杂的计算任务分解为子任务,再将各计算子任务分配到不同的计算节点上进行分布式计算。

在分布式计算系统内存在2种角色:管理角色和计算角色。它们是完成计算任务的最小组成单元,因此承担这2种运行角色的计算机缺一不可。其中,管理角色由一台服务器担任,计算角色可以由一台或多台服务器组成。为了保证计算环境的运行可靠性,系统采用互为备用的管理模式,即当担任管理角色的服务器因运行中的某种因素(应用程序、操作系统、通信故障、电源故障等)退出运行,则其他正常运行担任计算角色的服务器能够自动识别出来,并能够主动选举出一台服务器升级为管理角色,承担管理角色所有功能。

分布式计算模型中每个计算节点有唯一的节点编号标识,系统中无共享存储器,但每个节点内部维护一套系统所有计算节点运行状态表。系统各节点之间的通信是通过发送和接收消息或文件完成的。在计算进程运行期间,各个计算节点除了执行自己的计算任务以外,还向系统的其他节点发送运行状态消息,接收并处理来自系统的其他节点的消息。

在同一通信链路上所到达的消息,服从先进先出的规则进行处理。计算节点之间的通信方式可采用文件形式的松耦合,也可采用基于消息机制的紧耦合。节点间运行状态监视采用基于UDP组播方式实现,数据文件传输采用基于TCP的点到点通信方式实现。

分布式集群计算系统实现了协调计算资源在多个用户之间的优化分配,根据登录用户数量、集群节点的运行状态、计算任务等信息,对计算资源进行优化分配,以充分利用系统资源,从而提高工作效率。

3.2 自动化数据采集、校验、仿真计算

根据运行方式计算的要求进行数据整合,自动提取SCADA、EMS、生产管理等系统的有关数据。同一种数据可以配置多个来源,并自动进行格式转换。转换成仿真计算软件能够识别的数据格式后,进行数据校验,采用状态估计、数据挖掘等方法识别出异常数据,将其自动更正或提醒人工处理。完成综合优化计算的输入数据校验后,以《电力系统安全稳定导则》[14]及相关规程、标准为指导,按流程自动组织计算和实施计算任务,自动完成综合优化计算任务,包括潮流计算、安全稳定评估、安全稳定控制措施评估、无功电压分析计算和短路电流计算等,自动分析汇总并输出相关报表。整个处理流程可采用定时触发、人工触发等多种执行方式。

3.3 多用户数据共享平台

系统根据电网运行方式管理、计算和报告编制的要求建立数据库。数据库由基础数据库、运行方式库、故障信息库、应用数据库和管理数据库等部分组成。为了支持多用户协同分析计算和编制报告,在数据存储与管理方面进行了专门设计。不仅能够为年度方式计算提供必要的计算数据和对分析计算结果进行规范化管理,而且能够有效融合、管理与运行方式规划相关的发电和用电、电力和电量交换计划、电网设备、系统基建和电网生产运行等方面的信息。数据库不单纯是存储数据的作用,基础信息的输入、分析计算数据的整合、计算结果的汇总、信息的显示、报表和报告的辅助编写,都是以数据库为中心实现信息流的高效运转,因此对数据库管理数据的效率与可靠性的要求非常高。

系统对各部门、用户的权限进行细致划分。将权限分为浏览和操作2种。上级部门拥有对下级部门所有操作的浏览权限。操作权限可随着时间、事件动态分配给各职能部门,防止不同用户同时对某项数据具有修改权限,保证数据的一致性,并对所有操作进行记录作为追溯依据。管理员可以赋予或收回各部门、用户的各种权限。

3.4 自定义报表

为适应电网发展、企业管理模式变化,该系统设计了报表模板自定义方式,运行方式报告能够由用户灵活定义,避免重复开发软件。用户可以在报表模板中根据需要构建报告框架,妥善编排章节内容,设计报表表达的内容与形式,设定页面中的各种文字和图形的位置、字体、线型、颜色等属性,并可采用公式形式设定单元格内容。系统将报告和报表包含的信息与数据库建立关联,实现相互之间的联动,自动完成信息的统计与汇总,对报告中各部分内容进行一致性检查。生成的报表存入数据库,可以反复调阅,仅当数据发生变动时重新生成报表,避免了重复生成报表花费的时间和计算资源。

4 应用示例

河南电力公司在实现了以上所介绍的软件系统后,在运行方式管理中已经实现了自动化的数据准备,运行方式计算、分析及报表自动生成等功能。

4.1 软硬件配置

该系统部署在电力企业内部网的Ⅲ区,采用客户端-服务器结构,支持多个客户端。数据库服务器共2台,采用双机热备。客户端为胖客户端,提供方式调整、方式修改、结果浏览等功能。集群计算服务器配置10台,用于进行大规模的仿真计算。运算软件采用电力系统分析综合程序(Power System Analysis Software Package)、电力系统暂态安全定量分析软件(Fast Analysis of STability using the Extended equal area criterion and Simulation Technologies)、BPA等多种软件相结合的方式,可以设定由哪种软件计算运行方式分析所需要的每种指标,同一套分析报告中同一种指标只能由一种软件运算获得,保证了数据的一致性。报表系统采用水晶报表(Crystal Report)。

4.2 界面设计

整个软件采用VS.net开发环境,可运行于Window2000、Window XP和Window Vista平台上。

4.3 应用示例

以下简单介绍运行方式管理系统中的2种分析计算及辅助报表编写功能。

a.短路电流计算分析。短路电流计算能够涵盖编制运行方式的要求,计算快速。用户设定短路计算的条件后,系统自动实现对电网开关遮断容量信息及电网短路电流水平的准确统计、分析,并根据预先设定的报表模版生成了短路电流计算分析的报告文本,极大地简化了工作人员的工作内容。

b.小扰动分析。根据电网的运行状态、模型和参数对当前方式进行小扰动稳定分析计算,考察系统中是否存在弱阻尼的低频振荡模式。如存在弱阻尼的低频振荡模式,则计算该模式的参与因子,输出参与因子较大的机组。例如,2009年河南电网冬季大方式进行小扰动分析。找到了川渝-河南的振荡模态,特征值:-0.38±j 2.7,振荡频率0.43 Hz,阻尼比13.83%。

4.4 应用效果

在应用以上介绍的运行方式综合管理系统后,可自动定期或手动触发计算每月、每季度、每年的运行方式的各种参数,自动形成计算结果报表,并且还可以模拟人工对部分参数进行分析,形成包含数字表格、文字叙述和图表统计的综合分析报告。每个分析报告记录了生成时间、使用的源数据和计算软件,便于进行复算验证。该系统达到了预期的设计目的,可以满足电网运行方式管理的需要,进一步规范了电网年度方式编制和分析计算工作,在一定程度上减少了对分析人员经验的依赖性,减少了计算结果的不完整性和不确定性,提高了工作的质量与效率。

5 结语