變電站高級(jí)應(yīng)用軟件體系架構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn),電力論文

變電站高級(jí)應(yīng)用軟件體系架構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn),電力論文當(dāng)下國內(nèi)外電網(wǎng)的調(diào)度控制仍然采用以調(diào)度中心為主導(dǎo)的集中式調(diào)度形式,變電站只是被動(dòng)的信息采集和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。多年來國內(nèi)外的電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)歷體驗(yàn)和大量電力事故的發(fā)生,表示清楚傳統(tǒng)集中式調(diào)度形式存在下面問題。1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問題。主要表現(xiàn)為時(shí)常有拓?fù)溴e(cuò)誤和量測(cè)壞數(shù)據(jù)出現(xiàn),嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致狀態(tài)估計(jì)不可用或不可信,進(jìn)而降低了電網(wǎng)運(yùn)行人員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的判定和控制能力[1]。2)敏捷性缺乏。在下面兩個(gè)環(huán)節(jié)將產(chǎn)生延時(shí):①遙測(cè)、遙信的上行通信延時(shí),遙控、遙調(diào)的下行通信延時(shí);②大規(guī)模全局電網(wǎng)分析決策的計(jì)算耗時(shí)。這些延時(shí)有時(shí)將導(dǎo)致決策控制難以獲得理想的效果,十分是無法知足緊急情況下的調(diào)度控制要求。美加814等國內(nèi)外大停電事故表示清楚,電網(wǎng)需要有更快的事故響應(yīng)能力[2]。3)集中維護(hù)負(fù)擔(dān)重。對(duì)大規(guī)模電網(wǎng),調(diào)度中心維護(hù)圖形和模型的負(fù)擔(dān)很大,而且容易出錯(cuò),一旦出錯(cuò),還難以診斷。假如能利用變電站已經(jīng)建好的圖模,在調(diào)度中心自動(dòng)完成拼接,則可支持調(diào)度中心圖模的免維護(hù)或低維護(hù)。另一方面,數(shù)字化變電站[3]實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)設(shè)備互操作,包括測(cè)控裝置、相量測(cè)量單元(phasormeasurementunit,PMU)、保衛(wèi)裝置、錄波裝置在內(nèi)的大量智能裝置的信息能夠被方便地建模和采集,為變電站智能化鋪平了道路。2018年國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的愿景[4]。為了適應(yīng)可再生能源的強(qiáng)波動(dòng)性和保證智能電網(wǎng)運(yùn)行的高可靠性,電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度體系開場(chǎng)從集中式向分布式方向發(fā)展[5]。一個(gè)重要的方向就是向變電站發(fā)展。怎樣發(fā)揮變電站本地信息的冗余性和本地決策的敏捷性優(yōu)勢(shì),提高變電站為電網(wǎng)調(diào)度控制服務(wù)的智能性,是國際上智能變電站發(fā)展的重要趨勢(shì)[6]。包括筆者研究團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的國內(nèi)外多位學(xué)者已對(duì)變電站高級(jí)應(yīng)用進(jìn)行了深切進(jìn)入研究和局部示范。2008年,美國NewYork電力公司和美國Entergy電力公司分別與Georgia理工大學(xué)開場(chǎng)合作,分別以兩個(gè)相鄰變電站作為示范,研究和施行變電站狀態(tài)估計(jì)的示范工程[7]。2018年,清華大學(xué)提出了基于零阻抗支路模型的變電站三相非線性狀態(tài)估計(jì)方式方法[8],并在華東電網(wǎng)進(jìn)行示范應(yīng)用,獲得了良好效果[9]。2018年,華南理工大學(xué)與江西省電力公司合作,在興國數(shù)字化變電站施行變電站智能告警[10]。綜上所述,應(yīng)對(duì)分布自治與集中協(xié)調(diào)進(jìn)行合理平衡,變當(dāng)前的集中式調(diào)度形式為集中與分布相協(xié)調(diào)的變電站調(diào)度中心兩級(jí)分布式智能調(diào)度控制形式,其基礎(chǔ)是建立變電站高級(jí)應(yīng)用軟件體系。本文提出了完好的變電站高級(jí)應(yīng)用軟件體系架構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn),并對(duì)華而不實(shí)的部分應(yīng)用進(jìn)行了工程實(shí)踐。與傳統(tǒng)的集中式調(diào)度形式相比,變電站高級(jí)應(yīng)用軟件能夠在不明顯增加變電站與調(diào)度中心間通信量的情況下,顯著提升上送調(diào)度中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性,加強(qiáng)相關(guān)控制功能的可靠性和敏捷性,并支持控制中心的分布式容災(zāi)和自愈,使變電站自動(dòng)化系統(tǒng)真正成為調(diào)度體系中的站級(jí)智能體,實(shí)現(xiàn)縱向貫穿。1變電站高級(jí)應(yīng)用軟件體系本文提出的變電站高級(jí)應(yīng)用軟件的體系構(gòu)造如此圖1所示,這里的變電站屬于廣義的變電站,包括電廠的變電站部分、常規(guī)變電站、風(fēng)/光等可再生能源發(fā)電場(chǎng)升壓站等,在變電站一體化標(biāo)準(zhǔn)化信息集成平臺(tái)的基礎(chǔ)上,包含分布式建模、分布式狀態(tài)估計(jì)、分布式智能告警、分布式電壓穩(wěn)定評(píng)估與控制、分布式自動(dòng)電壓控制(AVC)、分布式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建模等應(yīng)用。【1】上述各項(xiàng)變電站高級(jí)應(yīng)用在調(diào)度中心都有較為成熟的對(duì)應(yīng)功能。假如將調(diào)度中心的能量管理系統(tǒng)看做電網(wǎng)運(yùn)行控制的大腦,那么在變電站安裝高級(jí)應(yīng)用軟件便能夠看做電網(wǎng)運(yùn)行控制的小腦。對(duì)其開展研究的主要技術(shù)挑戰(zhàn)在于,怎樣處理好分布自治和集中協(xié)調(diào)這一對(duì)矛盾,使得一方面能夠利用變電站本地的冗余信息實(shí)現(xiàn)可靠、敏捷的自治分析決策,另一方面向上級(jí)控制中心提供經(jīng)過本地分析處理的適量熟數(shù)據(jù),并接收上級(jí)控制中心協(xié)調(diào)指令,進(jìn)而提升對(duì)整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度控制的可靠性和敏捷性。由于變電站網(wǎng)絡(luò)的特殊性,傳統(tǒng)調(diào)度控制中心的高級(jí)應(yīng)用軟件無法直接應(yīng)用到變電站之中。2變電站高級(jí)應(yīng)用軟件下面分別對(duì)各變電站高級(jí)應(yīng)用的功能、特點(diǎn)和算法進(jìn)行扼要介紹。2.1變電站分布式建模與IEC61850及其他變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的為變電站通信提供支持的信息模型不同,這里的分布式建模指的是基于變電站一體化標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺(tái),建立為變電站高級(jí)應(yīng)用提供支持的信息模型。該模型詳細(xì)又包括一次模型[11]和二次模型[12]。一次模型描繪敘述站內(nèi)一次設(shè)備的拓?fù)溥B接和特性參數(shù),量測(cè)模型由于與拓?fù)浜蜖顟B(tài)估計(jì)應(yīng)用聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密,所以也歸入一次模型;二次模型描繪敘述站內(nèi)監(jiān)控、保衛(wèi)、錄波等設(shè)備的功能和配置。變電站的模型應(yīng)支持導(dǎo)出,導(dǎo)出的各個(gè)站的模型在調(diào)度中心通過拼接構(gòu)成全網(wǎng)的模型,供調(diào)度中心的高級(jí)應(yīng)用使用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模型的源端維護(hù)。變電站具有比調(diào)度中心更具體的一次模型。變電站采用的是三相的網(wǎng)絡(luò)模型,具備三相量測(cè),包括開關(guān)上的三相量測(cè)和三相分合信號(hào),除此之外還包含接地刀閘、互感器、站用變壓器等設(shè)備。該一次模型在導(dǎo)出時(shí)應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化以知足調(diào)度中心模型的要求。而傳統(tǒng)調(diào)度中心對(duì)保衛(wèi)設(shè)備的建模比擬薄弱,所以二次模型以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的保衛(wèi)模型為基礎(chǔ)建立?？紤]到包括智能告警在內(nèi)的高級(jí)應(yīng)用對(duì)二次模型的需求,在IEC61850模型的基礎(chǔ)上添加了對(duì)各保衛(wèi)邏輯節(jié)點(diǎn)保衛(wèi)屬性的分類描繪敘述,并忽略大量通信相關(guān)的邏輯節(jié)點(diǎn)。表1詳細(xì)描繪敘述了變電站與調(diào)度中心量測(cè)和保衛(wèi)模型的區(qū)別。表1中:Vp和Vl分別為電壓?jiǎn)蜗嘀岛途€值;VAB為AB線電壓;Ip為電流單相值;P,Q分別為有功和無功功率三相總加值;T為變壓器擋位;Scp和Sop分別為分相合位置和分相開位置;Sc和So分別為合位置和開位置;Sg表示總位置。2.2變電站分布式狀態(tài)估計(jì)進(jìn)行分布式狀態(tài)估計(jì)的目的在于,利用變電站內(nèi)高冗余的量測(cè)配置,剔除站內(nèi)的拓?fù)溴e(cuò)誤和壞量測(cè),提升基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并將熟數(shù)據(jù)上送至調(diào)度中心。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)支路模型不同,變電站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)主要由零阻抗支路(開關(guān)支路)構(gòu)成。所以傳統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)方式方法無法直接應(yīng)用。為此,提出了一種基于基爾霍夫電流定律(KCL)的變電站三相非線性狀態(tài)估計(jì)方式方法[8]。與調(diào)度中心采用節(jié)點(diǎn)復(fù)電壓為狀態(tài)變量不同,變電站中以各零阻抗支路的三相復(fù)功率為狀態(tài)量,建立非線性量測(cè)方程,能夠同時(shí)考慮遠(yuǎn)程終端單元(RTU)和PMU兩種量測(cè)來源,同步辨識(shí)拓?fù)溴e(cuò)誤、壞量測(cè)及三相不平衡。分布式狀態(tài)估計(jì)流程圖如此圖2所示。以變壓器為分界點(diǎn),劃分電壓等級(jí),基于KCL對(duì)各電壓等級(jí)下的三相量測(cè)數(shù)據(jù)建立量測(cè)方程。根據(jù)開關(guān)狀態(tài)構(gòu)成開關(guān)島,在開關(guān)島內(nèi)進(jìn)行三相零阻抗電壓狀態(tài)估計(jì)和功率狀態(tài)估計(jì),再根據(jù)估計(jì)結(jié)果剔除模擬量壞數(shù)據(jù),計(jì)算三相不平衡度,并判定開關(guān)的真實(shí)開合狀態(tài)。分布式狀態(tài)估計(jì)結(jié)束后,變電站將估計(jì)后的熟數(shù)據(jù)上傳給調(diào)度中心存儲(chǔ)和使用。2.3變電站分布式智能告警進(jìn)行分布式智能告警的目的在于,利用變電站本地在故障前后的冗余告警信息(測(cè)控、保衛(wèi)、PMU、錄波等),進(jìn)行可靠、快速的站內(nèi)告警,并將診斷結(jié)論上送調(diào)度中心。將分布式智能告警分成基于告警信號(hào)的快速故障診斷和基于模擬波形的具體故障診斷兩個(gè)步驟(見圖3)?？焖俟收显\斷采集一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的事件順序記錄(SOE)告警,并基于變電站保衛(wèi)模型建立包含這些告警信號(hào)的因果網(wǎng)絡(luò),采用溯因推理的方式診斷故障設(shè)備和故障類型,并構(gòu)成故障事件樹[13]。同時(shí),以快速故障診斷的結(jié)果為觸發(fā),采集對(duì)應(yīng)設(shè)備的錄波文件,采用相量啟發(fā)式檢測(cè)與小波變換相結(jié)合的方式方法對(duì)模擬波形進(jìn)行突變量辨別,提取故障事件、故障經(jīng)過和故障類型[14]。將快速故障診斷和具體故障診斷的結(jié)果合并,上送調(diào)度中心。2.4變電站分布式電壓穩(wěn)定評(píng)估與控制集中式的靜態(tài)電壓穩(wěn)定的評(píng)估方式方法依靠系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型。但由于參數(shù)的不準(zhǔn)確或外網(wǎng)建模的困難,導(dǎo)致準(zhǔn)確的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型難以獲得,且評(píng)估計(jì)算耗時(shí)長。分布式靜態(tài)電壓穩(wěn)定評(píng)估方式方法僅依靠本地PMU實(shí)時(shí)量測(cè)進(jìn)行戴維南等值,不依靠于網(wǎng)絡(luò)模型,具有高敏捷性優(yōu)勢(shì)。其難點(diǎn)在于,本地等值的線性模型難以準(zhǔn)確表征時(shí)變的網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)而使得分布式的電壓穩(wěn)定裕度結(jié)果不夠準(zhǔn)確。為此,提出一種本地級(jí)系統(tǒng)級(jí)兩級(jí)分布式電壓評(píng)估方式方法[15],利用本地級(jí)分布自治的特點(diǎn)完成電壓穩(wěn)定可信性評(píng)估和時(shí)變等值參數(shù)模型的辨識(shí),將辨識(shí)得到的等值內(nèi)阻抗和等值內(nèi)電勢(shì)結(jié)果上傳系統(tǒng)級(jí);系統(tǒng)級(jí)利用全網(wǎng)負(fù)荷增長情況信息,在不依靠于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕A(chǔ)上,經(jīng)過負(fù)荷轉(zhuǎn)移阻抗辨識(shí)、崩潰點(diǎn)時(shí)刻求解和崩潰點(diǎn)時(shí)刻模型參數(shù)計(jì)算等步驟后,得到修正后準(zhǔn)確的崩潰點(diǎn)時(shí)刻的等值內(nèi)阻抗和等值內(nèi)電勢(shì),下傳給本地級(jí)計(jì)算準(zhǔn)確的本地電壓穩(wěn)定裕度結(jié)果,如此圖4所示。圖中:VFFRLS表示可變遺忘因子遞推最小二乘方式方法。相較于集中式的靜態(tài)電壓穩(wěn)定控制方式方法,分布式靜態(tài)電壓穩(wěn)定控制方式方法同樣具有本地決策的敏捷性優(yōu)勢(shì),但是由于缺乏協(xié)調(diào)會(huì)出現(xiàn)控制不解耦問題,即本地的電壓穩(wěn)定水平表現(xiàn)結(jié)果與內(nèi)網(wǎng)其他負(fù)荷的增長存在關(guān)聯(lián),所以本地難以給出獨(dú)立解耦的控制門檻值和控制量。為此,提出一種本地級(jí)系統(tǒng)級(jí)兩級(jí)分布式電壓穩(wěn)定控制方式方法[15]。系統(tǒng)級(jí)利用各地負(fù)荷增長速度和重要性的信息制定協(xié)調(diào)整定值下發(fā)給本地級(jí),作為本地分布自治的電壓穩(wěn)定控制器的參數(shù)。本地級(jí)電壓穩(wěn)定控制器在根據(jù)系統(tǒng)級(jí)協(xié)調(diào)的整定參數(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)本地實(shí)時(shí)裕度結(jié)果計(jì)算出控制時(shí)延和控制量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各個(gè)本地控制器的協(xié)同解耦控制(見圖4)。2.5變電站分布式AVC集中式AVC的控制策略(發(fā)電機(jī)無功出力、電容電抗器的投切、分頭的調(diào)節(jié))均由控制中心給出,下發(fā)給變電站側(cè)設(shè)備執(zhí)行,其風(fēng)險(xiǎn)過于集中,操作安全性和可靠性考慮缺乏;除此之外,變電站的電壓無功控制(VQC)已處于淘汰邊緣。分布式AVC中,控制中心給出的控制策略不再詳細(xì)到每個(gè)設(shè)備的動(dòng)作,而是給出一個(gè)變電站整體的無功資源投切量,讓變電站子站端去決策詳細(xì)動(dòng)作哪些設(shè)備來到達(dá)控制中心的要求。在這里之前,子站必須及時(shí)將當(dāng)下可操作的無功資源統(tǒng)計(jì)提供應(yīng)控制中心作為控制策略的約束。子站端的分布式AVC的控制流程圖見圖5。根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)下的運(yùn)行方式,構(gòu)成控制單元。若單元不可控,AVC系統(tǒng)閉鎖該控制單元的自動(dòng)控制并告警。接下來依次判定母線電壓能否合格、無功功率能否合理,若存在不合格或不合理,則控制無功設(shè)備和變壓器分接頭進(jìn)行消除。在電壓合格和無功功率合格的情況下,考慮高壓側(cè)的電壓優(yōu)化策略。高壓側(cè)的優(yōu)化電壓設(shè)定值采用全局無功優(yōu)化計(jì)算給出的電壓設(shè)定值,假如全局無功優(yōu)化計(jì)算不可用(計(jì)算失敗),則采用人工給定的優(yōu)化曲線值。2.6分布式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建模進(jìn)行分布式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的在于,利用變電站重要設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息構(gòu)建設(shè)備停運(yùn)模型并上傳至調(diào)度中心,根據(jù)當(dāng)下設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行工況對(duì)將來電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理評(píng)估。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為集中式形式,調(diào)度中心側(cè)計(jì)算預(yù)測(cè)料想故障概率時(shí)采用的數(shù)據(jù)為長期歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),由此得出的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)難以反映當(dāng)下設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行工況。而分布式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的施行分為調(diào)度中心層和變電站層兩個(gè)層面[16]。在變電站層,基于廠站側(cè)各類關(guān)鍵電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),生成反映電力設(shè)備當(dāng)下運(yùn)行工況的停運(yùn)模型并上傳至調(diào)度中心,在調(diào)度中心層,調(diào)度中心收集各廠站上傳的設(shè)備停運(yùn)模型,采用狀態(tài)枚舉法給出系統(tǒng)主要預(yù)測(cè)料想故障列表及其發(fā)生概率,并計(jì)算系統(tǒng)將來一段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)做出決策并下發(fā)給變電站。這種變電站層和調(diào)度中心層嚴(yán)密互動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估形式,既發(fā)揮了變電站側(cè)的數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),也發(fā)揮了調(diào)度中心側(cè)的計(jì)算優(yōu)勢(shì),以設(shè)備停運(yùn)模型為紐帶,避免了變電站側(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大規(guī)模傳輸,同時(shí)調(diào)度中心側(cè)能夠?qū)崟r(shí)把握變電站側(cè)設(shè)備運(yùn)行工況。分布式風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估形式如此圖6所示。3應(yīng)用示例以上介紹的各項(xiàng)高級(jí)應(yīng)用都已由筆者的研究團(tuán)隊(duì)完成軟件研發(fā)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試,部分功能已經(jīng)在實(shí)際電網(wǎng)得到應(yīng)用。下面以分布式建模和狀態(tài)估計(jì)、智能告警為例,介紹應(yīng)用情況。3.1分布式建模和狀態(tài)估計(jì)基于本文方式方法開發(fā)的分布式建模和狀態(tài)估計(jì)功能已在華東、湖北、重慶、深圳等電網(wǎng)公司下轄的6個(gè)廠站投入實(shí)際運(yùn)行,2個(gè)廠站完成離線測(cè)試,并與南京南瑞繼保電氣有限公司、北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司和許繼集團(tuán)有限公司實(shí)現(xiàn)了內(nèi)嵌式開發(fā)。該算法的有效性和軟件系統(tǒng)的可靠性已經(jīng)過充分驗(yàn)證。該系統(tǒng)的軟件功能模塊如此圖7所示。以220kV中航變電站為例進(jìn)行蒙特卡洛仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證狀態(tài)估計(jì)的統(tǒng)計(jì)效果。表2給出了變電站狀態(tài)估計(jì)前、后壞數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)占遙測(cè)或遙信總數(shù)的比例,華而不實(shí)遙信壞數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)比例下降為原比例的7.619%左右,遙測(cè)壞數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)比例下降為原比例的9.268%左右?？梢?分布式狀態(tài)估計(jì)能夠顯著減少壞數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。分布式狀態(tài)估計(jì)的時(shí)間指標(biāo)如下:繁昌變電站為23.8ms,由拳變電站為10.9ms,宿州電廠為5.2ms,當(dāng)涂變電站為17.3ms,完全知足數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)的時(shí)間要求。3.2分布式智能告警基于本文方式方法開發(fā)的分布式智能告警系統(tǒng)已在湖北電網(wǎng)紀(jì)南220kV智能變電站投入測(cè)試運(yùn)行。以2020年1月18日發(fā)生的枝紀(jì)線B相單線接地短路的故障數(shù)據(jù)為例進(jìn)行測(cè)試。表3為綜合自動(dòng)化平臺(tái)接收的SOE告警信號(hào)。故障相電流錄波圖見附錄A圖A1,附錄A圖A2是智能告警系統(tǒng)自動(dòng)收集SOE和錄波信息進(jìn)行診斷后得出的診斷簡(jiǎn)報(bào)。能夠看到,診斷結(jié)果準(zhǔn)確,并且提供了故障元件、故障時(shí)間、故障相別、正確告警、誤告警、漏告警、重合閘情況和時(shí)間等豐富的告警信息。4實(shí)用化問題討論4.1標(biāo)準(zhǔn)化問題智能變電站高級(jí)應(yīng)用軟件在開發(fā)經(jīng)過中嚴(yán)格遵循電力系統(tǒng)自動(dòng)化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),知足與調(diào)度控制平臺(tái)和綜合自動(dòng)化后臺(tái)的良好兼容性。例如,分布式建模應(yīng)用在變電站側(cè)根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變電站的一、二次設(shè)備進(jìn)行建模,并根據(jù)IEC61970標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一次模型進(jìn)行了補(bǔ)充。建成后的變電站模型和圖形能夠分別精簡(jiǎn)并導(dǎo)出為變電站配置描繪敘述(SCD)模型文件和可縮放矢量圖形(SVG)文件;調(diào)度中心側(cè)接收并解析來自智能變電站的SCD文件后,與調(diào)度中心的公共信息模型/可擴(kuò)展標(biāo)記語言(CIM/XML)文件拼接生成新的完好的CIM文件?？紤]到CIM/XML與公共信息模型/E語言(CIM/E)文件能夠互相轉(zhuǎn)化[17-18],導(dǎo)出的變電站模型可以以轉(zhuǎn)化成CIM/E格式[19]。除此之外,變電站分布式狀態(tài)估計(jì)和智能告警等應(yīng)用使用IEC60870-5-104協(xié)議向調(diào)度中心上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。4.2外掛式/嵌入式形式智能變電站高級(jí)應(yīng)用軟件的實(shí)現(xiàn)可采用外掛式和嵌入式兩種形式。外掛式形式需在調(diào)度中心和變電站單獨(dú)設(shè)置工作站,構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng),其優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)方便,缺點(diǎn)是維護(hù)成本較高,站內(nèi)通信量較大;嵌入式形式是指將各項(xiàng)高級(jí)應(yīng)用嵌入綜合自動(dòng)化后臺(tái)或遠(yuǎn)動(dòng)機(jī),其優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)方便、功能簡(jiǎn)單、通信量小,缺點(diǎn)是需要綜合自動(dòng)化平臺(tái)廠家開放接口,并進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)。4.3對(duì)PMU量測(cè)的需求國內(nèi)的500kV變電站及部分220kV變電站已配備了PMU量測(cè)。在智能變電站高級(jí)應(yīng)用軟件中,分布式電壓穩(wěn)定評(píng)估與控制要求站內(nèi)配置有PMU量測(cè),其他應(yīng)用并無明確要求。對(duì)于分布式狀態(tài)估計(jì),PMU量測(cè)能夠提高量測(cè)數(shù)據(jù)的精度和冗余度,但對(duì)于未配置PMU量測(cè)的站,可以僅利用RTU三相量測(cè)進(jìn)行估計(jì)。4.4維護(hù)難度智能變電站高級(jí)應(yīng)用軟件固然不要求變電站有人值守,但是還難以做到完全的免維護(hù),主要原因在于各項(xiàng)高級(jí)應(yīng)用軟件對(duì)變電站模型的依靠。當(dāng)變電站的模型發(fā)生改變時(shí),將不可避免地進(jìn)行重新建模。為此可采用嵌入式形式,簡(jiǎn)化建模經(jīng)過,盡可能地做到少維護(hù)、易維護(hù)。4.5軟件可靠性及對(duì)外部的影響智能變電站高級(jí)應(yīng)用軟件從設(shè)計(jì)到開發(fā)的全套經(jīng)過嚴(yán)格遵循軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的規(guī)范,在程序的執(zhí)行效率和內(nèi)存管理等方面精益求精。根據(jù)已有的運(yùn)行經(jīng)歷體驗(yàn),應(yīng)用軟件的可靠性在多個(gè)廠站得到驗(yàn)證。就應(yīng)用軟件對(duì)外部的影響而言,