ASP技術在道路交通管理中的應用

ASP技術在道路交通管理中的應用 摘要: 能量管理系統(EM S) 是當代大電網運行不可缺少的手段, 但是我國各電力公司EM S 應用軟件的實用化程度還較低。最近, 國家電力公司對于各調度部門的EM S 提出了實用化要求, 并提出了考核標準, 各調度部門都在為這一目標而努力。因國內網省調大部分采用國外的EM S, 不具備考核統計功能, 作者根據國調中心提出的實用化要求, 對湖北EM S 進行了EM S 考核監(jiān)視管理系統的研究和實施。該系統深入 EM S 核心內部, 結合外部軟件編程, 對EM S 的運行參數進行人工設置并對EM S 應用軟件的運行狀態(tài)及結果進行實時考核統計和控制。該系統對EM S 各應用軟件進行了全方位、功能全面的自動不間斷規(guī)范化考核監(jiān)視, 為EM S 的實用化打下了堅實的基礎。
關鍵詞: EM S; 監(jiān)控系統; 電力系統

1　引言
在全國電網互聯和電力市場的推動下, 為了對大電網的安全、優(yōu)質、經濟運行和環(huán)保及效益進行協調優(yōu)化, 能量管理系統(EM S) 將會有一個更大的發(fā)展, 并將成為當代大電網運行不可缺少的手段。但是, 目前國內各電網的EM S 均缺乏全方位的, 功能全面的考核監(jiān)視管理系統, EM S 的管理維護和考核監(jiān)視主要是由運行人員手工完成, 自動化程度較低, 可靠性、準確性也較低。EM S 應用軟件的使用和系統質量還有待時間的考驗, 為進一步促進EM S 應用軟件基本功能的實際應用, 充分發(fā)揮其在電網安全、優(yōu)質、經濟運行中的作用, 并配合中國一流電網調度機構考核驗收來規(guī)范和指導基本功能的驗收工作, 國家電力調度通信中心制定了EM S 應用軟件基本功能實用要求及驗收細則 , 要求狠抓EM S 的實用化工作。筆者根據國調中心調自126號文 “關于印發(fā)《能量管理系統(EM S) 應用軟件功能要求及其實施基礎條件》(試行) 的通知”及其附件, 國調中心207號文“EM S 應用軟件基本功能實用要求及驗收細則”, 以及湖北省電力調度通信局自動化科制訂的“EM S 考核監(jiān)視管理系統功能規(guī)范”, 以湖北電網EM S 功能的實用化改進和考核管理為課題, 設計并建立了EM S 考核監(jiān)視管理系統。
該考核監(jiān)視管理系統在對EM S 應用軟件的功能進行實用化改進的基礎上, 可以對EM S 應用軟件的運行狀態(tài)及結果進行實時監(jiān)視和控制, 自動計算及生成EM S 運行考核指標和報表。該考核監(jiān)視管理系統可以顯著地減少運行人員的分析計算工作量, 把運行人員從大量復雜、煩瑣的數據檢索和計算工作中解放出來, 提高了工作效率和準確性。通過對 EM S 各運行模塊的監(jiān)視和控制, 有效地改善了 EM S 的運行性能。該系統還可以將EM S 的實時運行狀態(tài), 中間計算信息及計算結果在Internet 網絡上發(fā)布, 實現系統的無人值守及遠程監(jiān)控和故障診斷, 具有實用價值。該系統的研制成功為EM S 的實用化打下了堅實的基礎, 充分發(fā)揮EM S 在電網安全、優(yōu)質、經濟運行中的作用。

2　EMS 考核監(jiān)視管理系統原理和結構
考核監(jiān)視管理系統硬件主要包括考核監(jiān)視計算機、網絡適配器和激光報表打印機等。其硬件配置如圖1所示�？己吮O(jiān)視計算機通過雙網分別與EM S 和管理信息系統(M IS) 相連, 其中一個網出現故障時, 不影響系統的正常運行, 即具備雙網切換能力。
圖1　EMS 考核管理系統的硬件結構 Fig. 1　Hardwares for superv isory con trol system of EMS
考核監(jiān)視管理系統軟件包括EM S 自動考核監(jiān)視軟件、考核指標統計管理軟件和網上信息發(fā)布系統三部分。其流程圖如圖2所示。
考核監(jiān)視管理系統從EM S 獲取有關實時數據和運行狀態(tài)信息, 通過標準網絡數據通信接口, 將這些實時數據和運行狀態(tài)信息傳送到EM S 自動考核監(jiān)視管理計算機。通過數據格式轉換軟件, 在本地機上建立考核管理系統專用實時數據庫, 并完成數據的計算、統計、分析和處理, 生成報表、曲線等考核監(jiān)視結果, 刷新考核管理系統本地實時數據庫。將數據與管理信息系統(M IS) 共享, 在網上發(fā)布相關信息, 并根據需要發(fā)信給電子值班員。
圖2　EMS 考核管理監(jiān)視系統原理框圖 Fig. 2　Block diagram of superv isory con trol system of EMS
流程圖的第一步是在EM S 上完成必須的源程序修改和程序編制, 這是專門針對湖北EM S 系統 (ABB S. P. I. D. E. R 系統) 設計的。因為某些EM S 考核指標的統計信息在現有湖北電網EM S 的運行狀況和輸出條件下是無法得到的。為此, 針對EM S 源程序進行了修改和擴充。增加了EM S 的控制參數的設定和計算結果的輸出。

3　系統主要功能
EM S 考核監(jiān)視管理系統有如下具體功能:
3. 1　EMS 計算數據的實時監(jiān)視
3. 1. 1　母線平衡監(jiān)視
計算廠站母線進出線路、變壓器的有功功率和無功功率實時數據的代數值和凈值。并將凈值和門檻值進行比較, 篩選出母線不平衡的站。用排序方式, 按凈值的偏差大小顯示各廠站的站名、凈值及其所屬的量測分量。正常廠站用綠色顯示; 凈值偏差超過基準值的3. 0% 時, 用黃色顯示; 凈值偏差超過基準值的5. 0% 時, 則用紅色顯示。同時可用曲線方式分別顯示各廠站的凈值偏差。曲線密度為每個實時數據庫數據刷新周期(目前定為1 m in) 1個點, 保存時間為3天, 曲線橫縱坐標可在線修改。并監(jiān)視凈值更新情況, 若凈值連續(xù)超過30 m in 不更新, 則可認為該路RTU 停運, 記錄該路RTU 停運和恢復運行的事件。事件保存時間為2個月。如果全部RTU 不更新, 則提示運行人員EM S 系統死機或EM S 考核監(jiān)視管理系統與EM S 的網絡通信中斷, 并將此全停信息送電子值班員告警。
3. 1. 2　線損監(jiān)視
計算線路兩側有功功率實時數據的差值。并將差值和閾值進行比較, 篩選出線損異常的線路。用排序方式, 按凈值的偏差大小顯示各廠站的站名、凈值及其所屬的量測分量。正常數據用綠色顯示; 凈值偏差超過基準值的3. 0% 時, 用黃色顯示; 凈值偏差超過基準值的5. 0% 時, 則用紅色顯示。
3. 1. 3　變損監(jiān)視
計算變壓器兩側、三側的有功功率實時數據的差值。并將差值和閾值進行比較, 篩選出變損異常的變壓器。輸出結果同線損輸出結果類似。
3. 1. 4　電壓合理性監(jiān)視
計算多母線各段母線電壓實時數據的差值。并將差值和閾值進行比較, 篩選出電壓異常的母線。輸出結果同線損輸出結果類似。
3. 1. 5　遙信.遙測的一致性監(jiān)視
根據開關狀態(tài)和線路潮流值相一致的原則, 篩選出位置異常的開關。即遙測不為零, 而遙信位置斷開的開關和遙測為零, 而遙信位置閉合的開關。輸出各個位置異常的開關的名稱和實際狀態(tài)。
3. 1. 6　遙信取反監(jiān)視
監(jiān)視實時系統中進行了遙信取反定義的開關。
輸出進行了取反的開關的名稱和實際狀態(tài)。
3. 2　EMS 模塊運行狀態(tài)監(jiān)視
3. 2. 1　模塊投運狀態(tài)監(jiān)視
湖北電網EM S 的應用軟件包括實時數據快照模塊(SN P)、狀態(tài)量和模擬量的修正模塊(SAR)、網絡拓撲及模型建立模塊(NMB )、母線計劃模塊 (BSK)、狀態(tài)估計模塊(SE)、網絡參數更新模塊 (N PU )、安全分析模塊(SA )、網絡靈敏度分析模塊 (N S)、調度員潮流模塊(DPF)、短期負荷預計模塊 (SL F)、自動發(fā)電控制模塊(A GC) 等功能模塊。EM S 考核監(jiān)視管理系統可以實時監(jiān)視EM S 各模塊的投運狀態(tài)和控制模式, 并可以區(qū)別EM S 各模塊投運狀態(tài)和退出狀態(tài)。在必要時候將模塊退出運行的信息送電子值班員進行告警�？梢詤^(qū)別EM S 的各種控制模式: 實時狀態(tài)估計、實時調度員潮流、研究狀態(tài)估計和研究調度員潮流的方式。對EM S 各模塊的投運狀態(tài)和控制模式的變化, 作為帶時標事件記錄下來, 保存時間為2年。
3. 2. 2　模塊運行狀態(tài)監(jiān)視
實時監(jiān)視EM S 各功能模塊的運行狀態(tài)�？梢詤^(qū)別EM S 各模塊的關閉狀態(tài)、初始化狀態(tài)、起動預備狀態(tài)、請求執(zhí)行狀態(tài)、正在執(zhí)行狀態(tài)、超時狀態(tài)、閉鎖狀態(tài)、執(zhí)行完成狀態(tài)、出錯狀態(tài)和停止狀態(tài)等。在 EM S 應用監(jiān)視器的流程圖上, 標明各模塊的運行狀態(tài)。并將各模塊運行狀態(tài)的變化, 作為帶時標事件記錄下來, 保存時間為2年。統計各個模塊連續(xù)處于出錯狀態(tài)的次數。并設置各模塊的連續(xù)出錯狀態(tài)次數的限值, 若超過此限值則將出錯信息送電子值班員進行告警。
3. 2. 3　模塊計算中間結果分析
可以檢查EM S 各功能模塊軟件運行過程中間出現的異常情況, 檢查引起異常的原因, 并獲取 EM S 各功能模塊軟件運行過程出現的信息。將其在網頁上發(fā)布允許運行人員通過遠程互連網進行監(jiān)視和故障診斷。
3. 2. 4　模塊計算結果監(jiān)視
可以實時監(jiān)視EM S 各功能模塊的計算結果, 包括狀態(tài)估計(SE) 和調度員潮流(DPF) 應用模塊的迭代過程和收斂情況。并按月進行SE、DPF 軟件收斂、不收斂資料的統計, 將統計資料保存2年。

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