Resumen: El sistema de gestión de energía es un medio indispensable para el funcionamiento de las grandes redes eléctricas modernas, pero la practicidad del software de aplicación de gestión de energía en las compañías eléctricas de mi país aún es muy baja. Recientemente, la Compañía Estatal de Energía Eléctrica ha presentado requisitos prácticos y estándares de evaluación para el EMS de varios departamentos de despacho. Todos los departamentos de despacho están trabajando arduamente para lograr este objetivo. Dado que la mayoría de los centros de despacho de energía provinciales nacionales utilizan EM S extranjeros y no tienen funciones estadísticas y de evaluación, el autor investigó e implementó el sistema de gestión de evaluación y monitoreo de EM S de Hubei en función de las necesidades reales propuestas por el Centro Nacional de Despacho de Energía Eléctrica. El sistema profundiza en el núcleo de EM S, combina programación de software externo, establece manualmente los parámetros operativos de EM S y realiza evaluaciones, estadísticas y control en tiempo real del estado operativo y los resultados del software de aplicación EM S. Este sistema lleva a cabo una inspección y un seguimiento estandarizados, completos, totalmente automáticos e ininterrumpidos del software de aplicación EM S, sentando una base sólida para la aplicación práctica de EM S.
Palabras clave: EM S; sistema de monitoreo; sistema eléctrico
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TM 734 Código de identificación del documento: a.
1 Introducción
Impulsados por la interconexión a la red eléctrica nacional y el mercado eléctrico, con el fin de coordinar y optimizar la seguridad, alta calidad, operación económica, protección ambiental y eficiencia de las grandes eléctricas. red, el sistema de gestión de energía tendrá un mayor desarrollo y se convertirá en un medio indispensable para el funcionamiento de las grandes redes eléctricas contemporáneas. Sin embargo, en la actualidad, la red eléctrica nacional no cuenta con un sistema de gestión de monitoreo y evaluación de seguridad del sistema eléctrico integral y funcional. La gestión, mantenimiento, evaluación y seguimiento de los EM S la realizan principalmente los operadores, con baja automatización, confiabilidad y precisión. El uso del software de aplicación EM S y la calidad del sistema aún deben probarse a lo largo del tiempo. Para promover aún más la aplicación práctica de las funciones básicas del software de aplicación EMS, aprovechar al máximo su papel en el funcionamiento seguro, económico y de alta calidad de la red eléctrica, y cooperar con las agencias nacionales de despacho de redes eléctricas de primera clase. Para estandarizar y guiar la aceptación de las funciones básicas, el Centro Nacional de Comunicaciones y Despacho de Energía Eléctrica ha formulado los "Requisitos prácticos y reglas de aceptación para las funciones básicas del software de aplicación EM S" [1] requiere que se preste gran atención al trabajo real. de EM S. Basado en el número de expediente. [1998]126 "Aviso sobre la emisión de requisitos funcionales y condiciones básicas para la implementación de sistemas de gestión de energía (EMS)" y sus anexos, Documento No. Centro Nacional de Despacho [1999] 207 "Requisitos prácticos y reglas de aceptación para las funciones básicas de EMS Software de aplicación". Además de las "Especificaciones funcionales para el sistema de gestión y monitoreo de inspección de seguridad del sistema eléctrico" formuladas por la División de Automatización de la Oficina Provincial de Comunicaciones y Despacho de Energía Eléctrica de Hubei. Tomando como tema la mejora real y la gestión de evaluación de las funciones del sistema de gestión de seguridad de la red eléctrica de Hubei, se diseñó y estableció un sistema de gestión y monitoreo de evaluación del sistema de gestión de seguridad.
Sobre la base de mejorar efectivamente las funciones del software de la aplicación EM S, el sistema de gestión y monitoreo de evaluación puede monitorear el estado de ejecución y los resultados del software de la aplicación EM S en tiempo real, y calcular y generar automáticamente indicadores de evaluación. e informes para el funcionamiento del EM S. La invención puede reducir significativamente la carga de trabajo de análisis y cálculo del operador, liberar al operador de una gran cantidad de trabajos de cálculo y recuperación de datos complejos y tediosos y mejorar la eficiencia y precisión del trabajo. Al monitorear el módulo operativo EM S, se mejora efectivamente el rendimiento operativo del EM S. El sistema también puede publicar el estado operativo en tiempo real, información de cálculo intermedio y resultados de cálculo de EM S en Internet, realizando monitoreo remoto y sin supervisión y diagnóstico de fallas del sistema, lo cual tiene valor práctico. El desarrollo exitoso de este sistema ha sentado una base sólida para la aplicación práctica de EM S, dando pleno juego al papel de EM S en el funcionamiento seguro, de alta calidad y económico de la red eléctrica.
El principio y la estructura del sistema de gestión y seguimiento de la evaluación del sistema de gestión ambiental
El hardware del sistema de gestión de seguimiento y evaluación incluye principalmente computadoras de evaluación y seguimiento, adaptadores de red e impresoras de informes láser. . Su configuración de hardware se muestra en la Figura 1. La computadora de evaluación y monitoreo está conectada al sistema de gestión ambiental y al sistema de información de gestión a través de redes duales. Cuando una red falla, no afectará el funcionamiento normal del sistema, es decir, tiene la capacidad de cambiar entre redes duales.
Figura 1 Estructura de hardware del sistema de gestión de evaluación de EMS Figura 1 El hardware de Superv es el sistema de control de inventario de EMS.
El software del sistema de gestión de evaluación y seguimiento incluye tres partes: software de evaluación y seguimiento automático EM S, software de gestión estadística del índice de evaluación y sistema de publicación de información en línea. El diagrama de flujo se muestra en la Figura 2.
El sistema de inspección, monitoreo y gestión obtiene datos en tiempo real e información del estado operativo del EM S, y transmite estos datos en tiempo real e información del estado operativo al ordenador automático de inspección, monitoreo y gestión del EM S a través de una interfaz de comunicación de datos de red estándar. A través del software de conversión de formato de datos, se establece una base de datos dedicada en tiempo real para el sistema de gestión de evaluaciones en la computadora local para completar el cálculo, las estadísticas, el análisis y el procesamiento de datos, generar informes, curvas y otros resultados de monitoreo de evaluaciones, y actualizar la información real local. Base de datos de tiempos del sistema de gestión de evaluaciones. Comparta datos con el Sistema de información de gestión (MIS)***, publique información relevante en línea y envíe cartas a los asistentes electrónicos según sea necesario.
Figura 2 Diagrama de bloques esquemático del sistema de monitoreo y gestión de evaluación de EMS Figura 2 Diagrama de bloques del sistema de monitoreo de EMS
El primer paso en el diagrama de flujo es completar la modificación necesaria del programa fuente y Programación en EM S. EM S está especialmente diseñado para el sistema Hubei EM S (sistema ABB S. P. I. D. E. R). Porque bajo las condiciones operativas y de producción existentes del EMS de Hubei Power Grid, es imposible obtener información estadística sobre algunos indicadores de evaluación del EMS. Por lo tanto, el programa fuente de EM S ha sido modificado y ampliado. Se agregó la configuración de los parámetros de control EM S y la salida de los resultados del cálculo.
3 Funciones principales del sistema
El sistema de gestión y seguimiento de la evaluación del EMS tiene las siguientes funciones específicas:
3.1 Seguimiento en tiempo real de los datos de cálculo del EMS
3.1.1 Monitoreo del balance del bus
Calcular el valor algebraico y el valor neto de los datos en tiempo real de potencia activa y potencia reactiva de las líneas de entrada y salida del bus de la estación de fábrica y el transformador. Compare el valor neto con el umbral para filtrar sitios con buses desequilibrados. Mediante la clasificación, el nombre de la estación, el valor neto y los componentes de medición de cada fábrica y estación se muestran de acuerdo con la desviación del valor neto. Las estaciones normales se muestran en verde cuando la desviación neta supera 3. Un valor de referencia de 0, se mostrará en amarillo. Cuando la desviación neta excede 5. Un valor base de 0, que se mostrará en rojo. Al mismo tiempo, se puede visualizar la desviación neta de cada estación utilizando el método de la curva. La densidad de la curva es de 1 punto por ciclo de actualización de datos de la base de datos en tiempo real (actualmente establecido en 1 minuto) y el tiempo de almacenamiento es de 3 días. Las coordenadas horizontales y verticales de la curva se pueden modificar online. y monitorear las actualizaciones del patrimonio neto. Si el valor neto excede los 30 minutos continuos sin actualización, se puede considerar que la RTU de esta vía está fuera de servicio, y se registran los eventos de interrupción de la RTU y reanudación de operación. Los eventos se guardan durante 2 meses. Si no se actualizan todas las RTU, se le indicará al operador que el sistema EMS falla o que la comunicación de red entre el sistema de gestión de monitoreo y evaluación de EMS y el EMS se interrumpe, y esta información de parada completa se enviará al asistente electrónico para alarma.
3.1.2 Monitoreo de pérdida de línea
Calcular la diferencia en los datos de potencia activa en tiempo real en ambos lados de la línea. La diferencia se compara con el umbral para descartar líneas con pérdidas anormales. Mediante la clasificación, el nombre de la estación, el valor neto y los componentes de medición de cada fábrica y estación se muestran de acuerdo con la desviación del valor neto. Los datos normales se muestran en verde; cuando la desviación neta supera 3. Un valor de referencia de 0, se mostrará en amarillo. Cuando la desviación neta excede 5. Un valor base de 0, que se mostrará en rojo.
3.1.3 Monitoreo de pérdidas
Calcular la diferencia entre los datos de potencia activa en tiempo real en ambos lados y tres lados del transformador. Compare la diferencia con el umbral para filtrar transformadores con pérdidas anormales. Los resultados de salida son similares a los resultados de salida de pérdida de línea.
3.1.4 Monitoreo de racionalidad de voltaje
Calcule la diferencia en los datos de voltaje del bus en tiempo real para cada sección del multibus. Y compare la diferencia con el umbral para filtrar los buses con voltaje anormal. Los resultados de salida son similares a los resultados de salida de pérdida de línea.
3.1.5 Telecomunicaciones. Monitoreo de consistencia de telemetría
Basado en el principio de que el estado del interruptor es consistente con el valor del flujo de energía de la línea, los interruptores con posiciones anormales se eliminan. Es decir, un interruptor cuya telemetría es distinta de cero y la posición de señal remota está abierta y un interruptor cuya telemetría es cero y la posición de señal remota está cerrada. Muestra el nombre y el estado real del interruptor cuya posición es anormal.
3.1.6 Monitoreo del contador de señal remota
Utilice la señalización remota para definir de manera inversa el interruptor de monitoreo en sistemas en tiempo real.
Emite el nombre y el estado real del interruptor de inversión.
3.2 Monitoreo del estado operativo del módulo EMS
3.2.1 Monitoreo del estado operativo del módulo
El software de aplicación de Hubei Power Grid EM S incluye un módulo de instantáneas de datos en tiempo real (SN P), módulo de corrección analógica y de estado (SAR), módulo de construcción de modelos y topología de red (NMB), módulo de planificación de bus (BSK), módulo de estimación de estado (SE), módulo de actualización de parámetros de red (N PU), módulo de análisis de seguridad (SA), módulo de análisis de sensibilidad de la red (N S) y módulo de flujo de energía del despachador (DPF). El sistema de gestión de monitoreo y evaluación de ems puede monitorear el estado operativo y el modo de control de cada módulo de ems en tiempo real, distinguir el estado operativo y el estado de salida de cada módulo de ems y enviar la información de que el módulo no se está ejecutando. la operadora electrónica para alarma cuando sea necesario. Se pueden distinguir varios métodos de control de EM S como: estimación del estado en tiempo real, flujo de energía del despachador en tiempo real, estimación del estado de investigación y flujo de energía del despachador de investigación. Los cambios en el estado operativo y los métodos de control de cada módulo EM S se registran como eventos con marca de tiempo y el tiempo de almacenamiento es de 2 años.
3.2.2 Monitoreo del estado operativo del módulo
Monitoreo en tiempo real del estado operativo de cada módulo funcional de EM S. En el diagrama de flujo del EM S se pueden distinguir el estado de apagado, el estado de inicialización, el estado de preparación de inicio, el estado de ejecución de la solicitud, el estado de ejecución, el estado de tiempo de espera, el estado de bloqueo, el estado de finalización de la ejecución, el estado de error y el estado de parada. Monitor de aplicación EM S arriba, que indica el estado de ejecución de cada módulo. Los cambios en el estado operativo de cada módulo se registran como eventos con marca de tiempo y se guardan durante 2 años. Cuente el número de veces consecutivas que cada módulo se encuentra en estado de error. Y establezca un límite en la cantidad de estados de error consecutivos por módulo. Si se excede este límite, se enviará un mensaje de error a la alarma del operador electrónico.
3.2.3 Análisis de resultados intermedios del cálculo del módulo
Puede verificar las condiciones anormales durante el funcionamiento de cada software del módulo funcional de EM S, verificar las causas de las condiciones anormales y obtener los módulos funcionales de EM S Información durante el funcionamiento del software. Publicarlo en una página web permite a los operadores monitorear y diagnosticar fallas de forma remota a través de Internet.
3.2.4 Monitoreo de los resultados del cálculo del módulo
Puede monitorear los resultados del cálculo de cada módulo funcional de EM S en tiempo real, incluida la estimación del estado (SE) y el flujo de energía del despachador ( DPF) módulos de aplicación de proceso iterativo y convergencia. Los datos de convergencia y no convergencia del software SE y DPF se recopilan mensualmente y los datos estadísticos se conservan durante 2 años.
3.3 Control y gestión del funcionamiento del módulo
El modo de control del módulo se puede configurar en línea para controlar el proceso iterativo de cálculo del módulo y la precisión de la convergencia del cálculo. Esto es para transformar el programa fuente, la pantalla y la base de datos del software de aplicación EM S, ajustar y cambiar los parámetros de control de los algoritmos relevantes, de modo que el operador pueda controlar directamente el proceso de cálculo de la estimación del estado y el módulo de flujo de energía del despachador en el pantalla del monitor EM S y precisión de convergencia.
3.4 Análisis estadístico de los resultados del cálculo del EMS
Los resultados del cálculo de los módulos SE y DPF se analizaron estadísticamente. Con base en los valores de referencia de diferentes tipos de medición del nivel de voltaje, se calcula la desviación entre el valor estimado de la estimación del estado y el valor calculado del flujo de energía del despachador, se encuentran automáticamente puntos de cálculo no calificados y se pasa la estimación del estado del EM S. Se obtienen el índice de velocidad y el índice de velocidad de aprobación del cálculo del flujo de energía del despachador. Los resultados de los cálculos y los resultados del análisis forman la salida del informe.
3.5 Gestión de indicadores de evaluación del sistema de gestión ambiental
Establezca una base de datos de gestión de evaluación de EM S y calcule automáticamente los indicadores de evaluación de operación de EM S uno por uno en función de la base de datos y la operación estadística de EM S datos históricos, que incluyen: ① tasa de cobertura de la estimación del estado; ② tasa de disponibilidad mensual de la estimación del estado; ③ tasa de calificación del flujo de energía del despachador; ④ tiempo de cálculo de la estimación del flujo de energía individual; resultados; ⑦ tiempo de cálculo del flujo de energía único; ⑧ tasa de operación mensual del pronóstico de carga; ⑨ precisión del pronóstico de carga mensual Bk; precisión del pronóstico de carga máxima (baja);
3.6 Sistema de gestión ambiental Sistema de divulgación de información de gestión de evaluación
El sistema de divulgación de información de gestión de evaluación EM S consta de un software de gestión de consulta de información de evaluación en la computadora local y un sistema de divulgación de información en línea. Al establecer la página de inicio del sistema de gestión de evaluación y seguimiento del sistema de gestión ambiental, la información de gestión de la evaluación se publicará en línea. De esta manera, los operadores no solo pueden ver la información del sistema de gestión y monitoreo de evaluación EMS en la computadora local, sino también verla en línea a través de la red, lo cual es conveniente para los operadores y gerentes.
Sobre la base de la realización de las funciones principales anteriores, el sistema de gestión y seguimiento de la evaluación de EMS integra las funciones estadísticas existentes de GC como un subsistema del sistema de gestión de seguimiento y evaluación de EMS.
4 Características del sistema
(1) Transformación práctica de las funciones de EM S
El sistema de gestión de evaluación y seguimiento de EM S tiene una amplia gama de gestión de evaluación, integral Funciones y practicidad potentes. Su alcance de gestión de evaluaciones incluye todos los módulos funcionales del software de aplicación EM S. Sus funciones incluyen: monitoreo en tiempo real de los datos de cálculo de EM S, monitoreo del estado operativo del módulo EM S, control y gestión del funcionamiento del módulo EM S, análisis estadístico de los resultados del cálculo de EM S, gestión de indicadores de evaluación de EM S y EM S en línea. Gestión de evaluaciones. Divulgación de información. Algunas de estas funciones no se pueden realizar bajo las condiciones de operación y salida del EMS existente de Hubei Power Grid. Por lo tanto, el autor realizó un análisis detallado del programa fuente de EM S y modificó y amplió las funciones de los módulos relacionados. Se agregan los resultados estadísticos de los tiempos de cálculo y los tiempos de convergencia de la estimación del estado (SE) de EM S y el cálculo del flujo de energía del despachador (DPF), y se agrega la función de configuración de los parámetros de control de SE y DPF.
(2) Mantenimiento en línea manual totalmente automático
Considerando que con la expansión continua del sistema de energía, los componentes y equipos del sistema de energía administrado por EMS seguirán aumentando. Si se requiere que los operadores mantengan manualmente el sistema de gestión de evaluación y monitoreo de EMS, inevitablemente aumentará la carga de trabajo del operador, aumentará los requisitos para los operadores y reducirá la automatización, practicidad y confiabilidad del sistema de gestión de evaluación y monitoreo de EMS. Por lo tanto, este sistema de gestión y monitoreo de evaluación de EM S adopta el método de rastrear automáticamente los cambios en los componentes y parámetros del equipo de EM S. EM S puede agregar y monitorear automáticamente la telemetría y las telecomunicaciones de líneas, transformadores, generadores, barras colectoras y estaciones recién agregadas. Esto permite a los operadores operar el sistema de manera competente sin tener que comprender, aprender y dominar la estructura de datos y el contenido de los datos de EM S, lo que cumple con los requisitos de practicidad y versatilidad, y mejora la confiabilidad del sistema de gestión de evaluación y monitoreo de EM S.
(3) Operación automática e ininterrumpida del sistema y monitoreo de errores
El sistema de administración y monitoreo de evaluación de EM S puede monitorear el estado de ejecución del servidor EM S e identificar automáticamente los datos en línea y Estado fuera de línea del servidor EM S. Estado de espera, se sincroniza automáticamente con el servidor EMS después de cambiar. Cuando el servidor independiente de EMS se está ejecutando, cambia automáticamente del modo de trabajo normal de conectarse al servidor de respaldo de EMS a conectarse al servidor host de EMS y continúa evaluando y monitoreando el sistema de gestión de evaluación y monitoreo de EMS. Software de monitoreo de ejecución automática El módulo puede restablecerse automáticamente una vez que se descubre una anomalía en el sistema de gestión de evaluación y monitoreo, y puede monitorear continuamente el EM S (si las condiciones del entorno del hardware lo permiten).
5 Conclusión
Después de que se diseñó e implementó el sistema de gestión y monitoreo de la evaluación ambiental a principios de agosto de 2000, el sistema fue probado completamente y puesto en operación de prueba. Los resultados de las pruebas y operaciones de prueba muestran que se han implementado todas las funciones del sistema de gestión y monitoreo de evaluación de EMS y que los resultados del cálculo son precisos y confiables. El sistema de gestión y monitoreo de evaluación de EM S puede descubrir automáticamente datos anormales en los datos de cálculo del sistema EM S y el estado de error de cada módulo. Puede controlar el proceso de cálculo y los resultados del módulo de estimación del estado del EM S y el módulo de cálculo del flujo de energía del despachador. El sistema de gestión y monitoreo de evaluaciones de EM S satisface las necesidades de los gerentes de operaciones de EM S para el análisis de datos de los indicadores e informes de evaluación de EM S, el monitoreo del estado operativo, el proceso de cálculo y el análisis de resultados, y los cálculos estadísticos.
Puede reemplazar la complicada recuperación y cálculo de datos del operador, garantizar la confiabilidad y precisión de los cálculos, generar automáticamente indicadores e informes de evaluación de EMS, reducir los factores subjetivos y posibles errores en la formación de indicadores e informes de evaluación de EMS y ahorrar mucho tiempo. Este sistema sienta una base sólida para la aplicación práctica de EM S y ayuda a EM S a aprovechar plenamente sus beneficios en el funcionamiento seguro, económico y de alta calidad de la red eléctrica.
El equipo de hardware del sistema de gestión y seguimiento de evaluaciones EM S incluye ordenadores de evaluación y seguimiento, adaptadores de red e impresoras láser de informes. La computadora de monitoreo de evaluación puede implementarse mediante una computadora comercial de alto rendimiento o una computadora industrial. Toda la configuración del hardware del sistema es económica y rentable. En la parte de software del sistema, a excepción de la modificación y conversión de formato de datos de algunas aplicaciones de software de Hubei Power Grid EM S (sistema ABB SP IDER), otros módulos funcionales son diseños universales y estandarizados, adecuados para otros tipos de EM S. Por lo tanto, el sistema de gestión y seguimiento de la evaluación EMS tiene un alto valor de promoción y aplicación.
Materiales de referencia:
[1] Aviso sobre la emisión de requisitos prácticos y reglas de aceptación para las funciones básicas del software de aplicación EM S[Z].
[2]Manual del Operador de Spider[Z]. Fecha de recepción: 2000212204; Fecha de revisión: 2001202214.