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作者: 发布时间:2017-03-14 来源: 繁体版
一、上海电网电能质量监测系统和相关工作简介上海电网电能质量监测系统从2006年7月开始建设,2008年3月开始正式投入运行,在公司领导和运检部的大力支持下,经过三期的规划建设,目前上海电网电能质

一、上海电网电能质量监测系统和相关工作简介hWf自动化在线网

上海电网电能质量监测系统从2006年7月开始建设,2008年3月开始正式投入运行,在公司领导和运检部的大力支持下,经过三期的规划建设,目前上海电网电能质量监测系统监测网共有电能质量监测点387个,覆盖了上海电网380V至500kV各个电压等级,是国内最大的城市电能质量监测网。监测系统作为日常的在线监测手段,为上海地区电能质量工作提供了充分的数据支撑。依托电能质量监测系统,上海电网电能质量监测中心获得了原华东电监局的认可,成立了“上海供电质量监测中心”。hWf自动化在线网

上海作为世界性城市,经济发展一直处于国内领先地位,各类新兴战略产业和高端用电需求的发展使得上海电网所面临的电能质量问题往往也较为超前,用户不仅仅满足于“有电用”,而更关注于“用好电”的要求。hWf自动化在线网

近几年,关于电能质量方面的问题日益显现,面临的民生方面投诉压力也逐渐增加,依托上海电网电能质量监测系统,国网上海市电力公司开展了针对亚信峰会主会场照明闪变、斜土地区谐波超标投诉、文化广场用电异常事件、辅道站电容器噪音超标等一系列紧急响应和故障原因排查工作,为主管部门第一时间提出预警并提供多项相关分析和有针对性的治理方案,也为网架改造决策提供了理论和实践依据。hWf自动化在线网

2015年至今,上海电网电能质量监测系统又迈入了新的发展阶段。为了更好地监管电能质量,国家电网公司开始统推电能质量监测系统建设,上海公司运检部积极承担国网重点工作,将电能质量监测主站作为首批试点单位接入国网谐波监测平台。随着国网大力推动监测网扩建和主站建设工作,监测系统的发展迎来了新的契机。hWf自动化在线网

二、上海电网电能质量监测系统功能划分和结构组成hWf自动化在线网

上海电网电能质量监测系统主要由监测终端、监测主站和国网公司电能质量监测技术实验室三部分组成。hWf自动化在线网

依托电能质量监测系统,国网上海市电力公司开展了两方面的技术监督工作:hWf自动化在线网

①是定期发布电能质量监测周报、月报和年报,统计上海地区电能质量稳态、暂态指标的情况和监测终端运行情况,反映电能质量水平;hWf自动化在线网

②是当有电网故障发生且造成了大范围电能质量问题时,于24小时内发布重大电压暂降事件报告,评估本次事件的影响区域范围和影响时间。hWf自动化在线网

2.1 上海电网电能质量监测终端现状hWf自动化在线网

当前的监测终端布点依据《上海电网电能质量监测点设置原则》执行,主要针对上海主网、轨道交通和部分风光电厂实施在线监测,监测点分布在上海电网的各个地区,其中以市区范围内最为密集。由于监测点选取较为合理,并重视监测终端运维工作,目前的监测网能够基本满足上海电网电能质量的监测需求。hWf自动化在线网

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上海电网电能质量监测点地理分布图hWf自动化在线网

但是,当前的电能质量监测终端仍然存在以下问题:hWf自动化在线网

(1)监测装置老化,故障频发,监测终端在线率较低。hWf自动化在线网

由于监测系统规划建设较早,目前监测系统中部分监测终端已运行近10年。由于当前对于监测终端的运行时间、停用条件缺乏成熟的管理机制,目前这一批监测终端仍在运行中,且无相应的更换撤除计划。而由于设备老化,监测终端运行的故障率大大提高,一方面给监测网的运维管理带来了很大的困难,另一方面,由于终端故障而缺失的监测数据,也对电能质量的监测分析工作造成了影响。hWf自动化在线网

(2)监测系统覆盖面不全,监测系统存在“盲区”。hWf自动化在线网

在上海电网电能质量监测系统监测网早期的规划建设中,主要是针对上海电网主网实施在线监测。而随着社会经济的发展,电能质量问题的复杂性和全局性愈发突出,当前监测网对于省级计量关口、直流落点换流站等电能质量关键节点的监测十分薄弱。此外,由于用户侧是电能质量监测的重要内容之一,新能源用户的污染情况、敏感用户的用电情况也受到越来越多的关注,因此有必要根据敏感用户和污染源用户的监测需求对监测网进行针对性的改造扩建。hWf自动化在线网

2.2 上海电网电能质量监测主站现状hWf自动化在线网

当前的监测系统主站采用“前置机-PQView主站-应用主站”三层架构。其中,前置机主要用于收集终端的监测数据,形成统一的PQDIF文件,写入主站数据库;主站数据库采用进口的PQView数据库,具有稳定高效的优点;应用主站是上海电网电能质量监测中心基于电能质量工作需求开发的主站系统,用于实现事件告警、报表生成、Web发布等个性化应用功能。hWf自动化在线网

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总体而言,目前监测主站主要有以下三方面的工作:hWf自动化在线网

(1)监测分析上海电网电能质量数据,定期发布电能质量监测报告。hWf自动化在线网

监测主站的主要工作之一为定期发布上海电网电能质量周/月/年报告,展示统计时间段内上海电网电能质量监测指标的统计分析结果。监测报告的内容主要分为三个部分:hWf自动化在线网

上海电网电能质量稳态指标情况,主要包括谐波、电压偏差等指标;hWf自动化在线网

上海电网电能高质量暂态指标情况,主要包括电压暂降和暂升,通过SARFIX指数表示;hWf自动化在线网

电能质量监测终端的运行情况。统计已接入监测系统的各电能质量监测终端的运行情况,便于监测终端的运维管理。hWf自动化在线网

(2)监测暂态电能质量事件,发布重大事件报告。hWf自动化在线网

鉴于重大电压暂降事件对于电网的影响和危害程度较大,上海电网电能质量监测中心建立了针对重大电压暂降事件的应急响应机制。电网发生电压暂降后,监测系统会发出告警信号,当有超过5个变电站监测点监测到本次暂降事件时,则将本次时间定义为重大电压暂降事件,监测中心会在24小时内出具重大电压暂降事件报告。事件报告的主要内容包括三个部分:hWf自动化在线网

①描述事件现象,展现事件波形,通过事件波形分析校核是;hWf自动化在线网

②评估事件影响范围和影响程度;hWf自动化在线网

③通过仿真计算,展现该次事件对监测网未覆盖区域的影响程度。hWf自动化在线网

(3)通过监测数据发现电能质量问题,为现场监测提供方向。hWf自动化在线网

由于当前监测网的监测点数有限,难以实现对于上海电网的全面监测,对于部分电能质量问题难以获取全面的监测数据以支撑分析评估工作。因此目前的监测分析工作通常是以在线监测与现场检测相结合的模式展开。针对在线监测时发生的电能质量问题,通过现场检测的手段获取更具体的数据,经过全面的分析后发现问题的原因,从而解决问题。2013年开展的斜土地区电能质量专项测试便是该工作模式的典型案例。hWf自动化在线网

但是电能质量监测主站仍然暴露出架构落后和通信实时性不高等不足:hWf自动化在线网

监测主站采用监测终端-前置机服务器-主站数据库三层结构,终端采集数据需要在前置机中经过层层解析才能进入系统数据库,数据的安全性和稳定性对前置机性能依赖程度很高,一旦前置机出现故障将对监测网造成不可挽回的损失;hWf自动化在线网

监测网数据通过四区公共业务通道进行传输,经常会因为通道阻塞或者人为的原因导致数据丢失,也是电能质量监测主站的一个薄弱环节,研究改进监测主站软硬件结构是本项目顺利开展的前提和基础。hWf自动化在线网

2.3 上海电网电能质量监测技术实验室介绍hWf自动化在线网

电能质量监测技术实验室于2009年获得国家电网公司实验室命名,服务于上海电网电能质量监测系统数据分析和技术支撑,主要由三大功能系统组成:上海电能质量监测管理系统、电能质量监测终端实验室检测系统和电能质量仿真建模及计算评估系统。hWf自动化在线网

上海电能质量监测管理系统能对稳态和暂态电能质量指标进行监测和分析,包括频率偏差、电压偏差、谐波、三相不平衡度、电压波动和闪变、电压暂升、电压暂降和电压中断。电能质量监测终端实验室检测系统能够完成电能质量监测终端电压、电流精度检测;电能质量监测终端电能指标精度检测;电能质量监测终端谐波(间谐波)指标精度检测;电能质量监测终端电压闪变指标精度检测;电能质量监测终端电压暂降指标精度检测等。电能质量仿真建模及计算评估系统能够实现电网和电力负荷的仿真建模;基波潮流、谐波电压电流、三相不平衡度、马达起动引起电网电压暂降等主要电能质量指标的计算。hWf自动化在线网

实验室根据“三集五大”建设要求,从试验能力提升、科研工作、技术交流、人才队伍培养、制度规范性建设等方面,分析面临的形势,提出了主要工作目标和重点工作任务。以能力建设为基础,以科技项目研究为依托,以管理提升为保障,提出实验室的主要发展方向:hWf自动化在线网

以上海电网电能质量监测管理系统为研究平台,从稳态到动态电能质量问题进行研究。hWf自动化在线网

将研究平台与生产实际相结合,解决上海乃至华东地区存在的电能质量问题。hWf自动化在线网

加强对特高压、新能源和配网的电能质量影响的研究,服务国网公司发展规划。hWf自动化在线网

三、上海电网电能质量监测系统中长期规划和展望hWf自动化在线网

针对目前监测系统的不足之处,结合国网谐波平台建设要求,对上海电网电能质量监测系统作出如下规划:hWf自动化在线网

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3.1 近期目标hWf自动化在线网

(1)根据国网统推计划进行电能质量监测点扩容。目前上海电网电能质量监测网已有387个监测点,但远未满足全面监测和分析的需求,需要进一步完善监测网。hWf自动化在线网

根据国家电网公司电能质量监测系统统推建设计划,针对原监测网的监测盲区,选取了包括省级计量关口、直流落点换流站、轨道交通、风光电厂、污染源用户和敏感用户等各类电能质量关键节点在内的217个监测点,将于2017年全部完成覆盖,建设完成后上海电网电能质量监测系统的监测点将达到604个,监测系统的监测能力将显著提升。hWf自动化在线网

(2)电能质量监测系统跨平台融合和协同。国网公司目前存在多种生产管理系统,包括资产管理系统PMS2.0、智能运检管控平台、生产调度管理系统OMS、生产抢修系统TCM等,电能质量监测系统相对比较封闭,还未实现与上述系统的融合和协同。hWf自动化在线网

电能质量监测数据是对电网运行状态的信息展示,上述不同生产管理系统中包含电网设备参数、网架结构、潮流信息、地理信息等多种结构化和非结构化的数据,这些数据间隐含有大量相关关系尚未被发掘,通过开发系统之间的数据接口,在广域专网上打通跨专业、跨单位、跨区域的现实壁垒,解析数据间的关联关系,可以对电力设备的健康状态、运行效率等做出预测,更能够发现基于因果关系很难发现的潜在规律。hWf自动化在线网

3.2 远期目标hWf自动化在线网

探索电能质量监测全覆盖和运维管理水平提升,达到监管治一体化“零死角”。电能质量监测系统的建设是一个长期的过程,而不是一蹴而就的,应该依据电网的发展需要、负荷类型的变化实际、电能质量状况的变化趋势,实现动态式跟踪建设,持续不断修订监测规划和原则,通过年度综合评价决定下一年的建设计划,最终实现源网荷全覆盖和多种生产管理系统的融会贯通。在堵漏和防止污染源的基础上,根据电能质量在线监测系统的分析结果和数据,研究提升供电质量策略和方法,为用户量身定制电能质量治理方案,双管齐下,提升服务用户水平。hWf自动化在线网


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上海电网电能质量监测系统介绍
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