关键词：EMS；调度自动化系统；电网；应用
1 EMS系统概述
现今，调度员主要是依靠 EMS（能量管理系统）来进行电网的日常调度运行工作，EMS 是以计算机技术为助推力的现代电网调度自动化系统，广义的能量管理系统还应包括调度员培训模拟系统（DTS）。EMS 应用软件主要由监控系统SCADA 以及电网数据采集的实时数据作为软件运行的基础，并在电力调度中发挥出辅助决策、安全分析的功能，主要由网络拓扑模块、潮流模块、状态估计模块、负荷预测模块等组成，通过各个模块功能的发挥能够有效的提高电网运行的可靠性、安全性以及经济性。
2EMS调度自动化系统功能应用分析
2.1 网络建模和拓扑分析
2.1.1网络建模。TH2100 系统图模一体化的核心思想是利用图形来生成设备模型和拓扑结构，使得图形和数据库模型一一对应，降低系统维护难度，实现数据的可视化维护。而图模一体化技术的应用，使得图形系统已不仅仅是一个可视化表达的支撑系统，更是一个系统建模的工具。
2.1.2拓扑分析。网络拓扑是电网状态估计的基础。根据电力系统各个元件的连接关系，通过实时遥信信息如开关状态的开断变化，确定电网的拓扑结构。拓扑分析提供完善的网络拓扑分析功能，可处理任意接线方式的厂站，根据电力系统中开/关刀闸的开/合状态来确定电气连通关系，确定拓扑岛，在目前的设计规模中，参与计算的解列岛个数最多可达20个。
2.2 实时状态估计
实时状态估计基于监控系统SCADA采集的实时遥测和遥信信息，自动生成网络拓扑结构，并采用最优估计原理，估算电力系统的实时运行状态。该系统通过以下几种技术来实现实时状态估计。
2.2.1在线动态安全评估和预防控制技术。实现了基于变参数追踪技术的自适应变步长暂态时域仿真算法、带暂态稳定约束的连续潮流算法、在线输电走廊极限传输容量的计算、基于灵敏度矩阵进行递归线性规划的在线暂态稳定协调预防控制方法、基于在线跟踪动态等值的空间上分布式暂态稳定计算。
2.2.2静态安全评估与预防控制技术。实现了基于直角坐标下的最优乘子法和连续线性规划算法及单故障和多故障的预防控制算法并提供了控制策略。
2.2.3电压安全评估与预防控制技术。实现了在线电压安全评估和监视的分布式并行计算技术可进行静态电压稳定裕度、可用传输容量和分区稳定裕度等多种电压稳定指标的计算。
2.2.4继电保护定值在线校核技术。实现了继电保护定值在线校核的并行计算适应大规模电网继电保护定值在线校核的需要，基于自定义校核规则的继电保护定值在线校核，校核规则对用户完全开放具有很好的灵活性和可扩展性。
2.2.5先进的三维电网安全可视化表达技术。提出了基于主接线图的三维曲面图和三维柱状图两种三维可视化表达形式。
2.3 调度员潮流
调度员潮流分为外部网静态等值和在线潮流两部分，是进行在线安全分析和优化计算的基础。可以分析当前状态，也可以分未来和历史情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于每个时间断面，用户通过改变线路状态、机组出力、负荷大小、变压器分接头调整来改变计算的初始条件，分析不同运行方式下系统潮流和电压状况。
2.4 无功电压优化(最优潮流)
无功电压优化是通过对无功潮流的分布进行调整来改善电压质量和减少网络的有功损耗，要求既要维持系统频率稳定，又要实现经济运行。需要在所有元件运行不超的情况下，调整变压器分接头、投切电容器、调发电机无功，使得系统电压维持在合理的水平，同时避免无功的不合理传送。该软件采用独具特色的有功无功交叉逼近算法，有功逼近模型可用稀疏线性规划模型，也可用稀疏二次规划模型，可以在2～5个快速分解法潮流计算时间内计算出最优潮流的结果。
2.5 负荷预测
负荷预测模块可以根据历史负荷和气象等信息进行1天～1周的每天24个整点或96点的负荷预报。针对天气情况对电力消耗的影响比较明显，该模块设置各预测日的日类型、最高温度、最低温度、以及天气情况，在预测日参数中手工输入，也可以通过气象拨号自动取得并写入实时库。预测结果可以同时以表格和曲线两种形式给出，能显示出最大预测负荷、最小预测负荷及相应出现时间、平均预测负荷、预测电量等信息，可以制作出日、月统计报表。
2.6 故障分析
电力系统发生故障以后，电力系统中的元件上电流、电压的变化受到故障类型、故障地点、网络结构以及实时潮流等诸多因素的影响。而且可能出现多重故障，因此必须经过计算才能得到，故障分析应用软件包括短路电流计算及断路容量自动扫描。
3应用中常见问题分析
3.1某些功能不够完善
每种系统在不断运行中总会发现新的需要完善的部分，EMS调度自动化系统也同样存在这种问题。该系统由于使用操作比较复杂，系统平台常采用Open VMS系统和BECOS32X64系统，常导致调度员无法正常操作。因此需要不断加强与厂家的协调，完善系统功能，提高其运行效率，使其应用更加简单、高效、稳定。
3.2操作人员素质普遍偏低
电网工作人员常有人员的变动，新的调度人员的加入要进行再一次的培训，如果从系统建立之初只进行一次培训，后来的人员均是在其他人的嘱咐下工作，久而久之将会出现工作人员集体综合素质低下的问题。因此需要定期对电力调度所有的人员进行培训，使他们的知识结构不断得到更新，能够跟上技术进步的步伐，使他们在日常工作中真正做好使用和维护工作。
3.3系统维护力度不够
优质的系统是系统能够正常运行的前提，但是对系统能够进行实时维护和管理，在出现问题时能够及时的维护也是系统持久运行的最重要因素。所以，使用系统时要十分注意系统的维护力度，通过设置专门人员进行维护，提高维护的及时性和实时性，确保所有的系统能够正常运行。
结束语
EMS调度自动化系统自投入运行以来，大大地方便了电网调度人员和运行方式人员以及保护人员及时准确地了解电网，同时应用在线分析功能，根据分析的结果对电网的运行方式进行及时精确的调整，以保证电网在任意时刻均运行于最优状态下，极大地提高了电压质量合格率，确保了电网的安全、稳定、经济运行，取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]李俊伟. EMS调度自动化系统在地区电网中安全调度应用的探讨[J]. 黑龙江科技信息,2010,(35):39.
[2]林虹,陈恳,欧阳伟等.调度自动化系统EMS应用软件在地区电网调度中的运用[J]. 南昌大学学报(工科版),2004,(04):97-100.
论文作者:张华
论文发表刊物:《科技中国》2017年8期
论文发表时间:2017/12/13
标签：电网论文; 在线论文; 系统论文; 拓扑论文; 电压论文; 实时论文; 潮流论文; 《科技中国》2017年8期论文;